Grátis: Muitos experimentos importantes para o desenvolvimento científico ocorreram durante o século XIX. Entre eles, destaca-se a experiência de Millikan,... – Questões Respondidas

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Muitos experimentos importantes para o desenvolvimento científico ocorreram durante o século XIX. Entre eles, destaca-se a experiência de Millikan, que determinou a relação entre a carga q e a massa m de uma partícula eletrizada e que, posteriormente, levaria à determinação da carga e da massa das partículas elementares. No interior de um recipiente cilíndrico, em que será produzido alto vácuo, duas placas planas e paralelas, ocupando a maior área possível, são mantidas a uma curta distância d, e entre elas é estabelecida uma diferença de potencial elétrico constante U. Variando-se d e U, é possível fazer com que uma partícula de massa m eletrizada com carga q fique equilibrada, mantida em repouso entre as placas. No local da experiência, a aceleração da gravidade é constante de intensidade g. Nessas condições, a relação q/m será dada por:

A) d U / g
B) g U / d
C) d g / U
D) d U / g
E) d g / U

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1000 QUESTÕES DE FISICA_230623_124152-57

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Respostas

Ed

há 10 meses

Para resolver a questão, precisamos entender a relação entre a força elétrica e a força gravitacional que atua sobre a partícula eletrizada. Quando a partícula está em equilíbrio entre as placas, a força elétrica (F_e) que atua sobre ela é igual à força gravitacional (F_g). A força elétrica é dada por: \[ F_e = q \cdot E \] onde \( E \) é o campo elétrico entre as placas, que pode ser expresso como: \[ E = \frac{U}{d} \] Portanto, temos: \[ F_e = q \cdot \frac{U}{d} \] A força gravitacional é dada por: \[ F_g = m \cdot g \] Em equilíbrio, temos: \[ q \cdot \frac{U}{d} = m \cdot g \] Rearranjando a equação para encontrar a relação \( \frac{q}{m} \): \[ \frac{q}{m} = \frac{g \cdot d}{U} \] Assim, a relação \( \frac{q}{m} \) é dada por: \[ \frac{q}{m} = \frac{g \cdot d}{U} \] Portanto, a alternativa correta é: B) g U / d.

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Uma carga elétrica puntiforme q de 3 µC e massa m igual a 5 mg é colocada em repouso próxima à placa positiva de um capacitor, que possui 5 mm de distância entre suas placas e gera um campo elétrico E uniforme igual a 1.500 V/m. A velocidade com que a carga q atingirá a placa negativa do capacitor será igual a:

A) 9 × 10–3 m/s
B) 3 × 10–3 m/s
C) 9 m/s
D) 900 m/s
E) 3 m/s

No interior de um campo elétrico uniforme, uma partícula, de massa m e eletrizada com carga q, é abandonada do repouso no ponto A da superfície equipotencial V1. Ela é acelerada pela força do campo até o ponto B da superfície equipotencial V2, distante d de V1. Desprezados os efeitos gravitacionais, a velocidade com que a partícula passará pelo ponto B depende.

a) diretamente da diferença de potencial V1 – V2.
b) diretamente da raiz quadrada da diferença de potencial V1 – V2.
c) diretamente da razão q/m entre a carga e a massa da partícula.
d) inversamente da raiz quadrada da razão q/m entre a carga e a massa da partícula.
e) inversamente da distância d entre as superfícies equipotenciais V1 e V2.

Considerando o texto sobre nanotubos de carbono e dessalinizadores de água, o trabalho realizado pela força elétrica para levar um íon Na+ ou Cl– de um ponto equidistante entre as duas placas até uma das respectivas placas valerá:

A) 1,6 .10–19 J
B) – 1,6 .10–19 J
C) 3,2 .10–19 J
D) 8 .10–20 J
E) – 8 .10–20 J

Considerando o texto sobre o impulso nervoso, entre 1,0 mm e 1,5 mm de comprimento, o valor do módulo do campo elétrico será:

A) 55 V/m
B) 110 V/m
C) 150 V/m
D) 220 V/m
E) 270 V/m

Se um vírus com carga negativa tentar penetrar um neurônio, estará sujeito a uma força elétrica de intensidade:

A) e U / d e sentido favorável ao do campo elétrico E.
B) e U / d e sentido contrário ao do campo elétrico E.
C) e.U.d e sentido contrário ao do campo elétrico E.
D) e.U.d e sentido favorável ao do campo elétrico E.
E) e U / d e sentido favorável ao do campo elétrico E.

Admita que a distância entre os eletrodos de um campo elétrico é de 20 cm e que a diferença de potencial efetiva aplicada ao circuito é de 6 V. Nesse caso, a intensidade do campo elétrico, em V/m, equivale a:

A) 40
B) 30
C) 20
D) 10

Com base no arranjo de seis cargas elétricas iguais a Q dispostas formando um hexágono regular de aresta R, considere as seguintes afirmacoes: I - O campo elétrico resultante no centro do hexágono tem módulo igual a 6kQ/R². II - O trabalho necessário para se trazer uma carga q, desde o infinito até o centro do hexágono, é igual a 6kQq/R. III - A força resultante sobre uma carga de prova q, colocada no centro do hexágono, é nula. Quais estão corretas?

A) Apenas I.
B) Apenas II.
C) Apenas I e III.
D) Apenas II e III.
E) I, II e III.

I - O trabalho realizado pela força elétrica para mover uma carga elétrica de 1 C de D até A é de -1 J. II - O módulo do campo elétrico em C é maior do que em B. III - O módulo do campo elétrico em D é zero. Quais estão corretas?

A) Apenas I.
B) Apenas II.
C) Apenas I e II.
D) Apenas II e III.
E) I, II e III.

Considere uma casca condutora esférica eletricamente carregada e em equilíbrio eletrostático. A respeito dessa casca, são feitas as seguintes afirmacoes. I. A superfície externa desse condutor define uma superfície equipotencial. II. O campo elétrico em qualquer ponto da superfície externa do condutor é perpendicular à superfície. III. O campo elétrico em qualquer ponto do espaço interior à casca é nulo. Quais estão corretas?

a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas I e III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.