Grátis: Um cientista inventa um jogo semelhante ao bilhar, no qual a mesa e os tacos são construídos de material isolante e todas as bolas são idênticas, e... – Questões Respondidas

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Um cientista inventa um jogo semelhante ao bilhar, no qual a mesa e os tacos são construídos de material isolante e todas as bolas são idênticas, exceto por suas cores, e feitas de material condutor. O objetivo do jogo é manter o máximo de carga possível na bola branca, a bola na qual se desfere um golpe com o taco e que deve acertar outras bolas a fim de jogá-las nos buracos da mesa. Considere a situação da imagem, em que as 3 bolas vermelhas, eletricamente neutras, estão dispostas sobre a mesa e a bola branca possui uma carga de 16 C.μ.
Se o cientista fizer uma boa jogada, acertar somente uma bola vermelha de cada vez com a bola branca e, em todas as tentativas, acertar diretamente as bolas vermelhas nos buracos, a carga final da bola branca será
a) 2 C.μ
b) 4 C.μ
c) 8 C.μ
d) 1 C.μ
e) 0 C.μ

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Exercícios de Física: Cargas e Eletrização

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Para resolver essa questão, precisamos entender como a carga elétrica se comporta durante as colisões entre as bolas. 1. A bola branca começa com uma carga de 16 C.μ. 2. As bolas vermelhas são eletricamente neutras, ou seja, têm carga igual a 0 C.μ. 3. Quando a bola branca colide com uma bola vermelha, a carga se redistribui entre elas, mas a carga total do sistema (bola branca + bola vermelha) deve ser conservada. Como as bolas vermelhas são neutras, ao colidir com a bola branca, a carga da bola branca se dividirá entre a bola branca e a bola vermelha. Se considerarmos que a carga se distribui igualmente entre a bola branca e a bola vermelha após a colisão, a carga da bola branca diminuirá. Se a bola branca acerta uma bola vermelha e a carga se distribui, a carga da bola branca após a primeira colisão será: - Carga inicial da bola branca: 16 C.μ - Após a primeira colisão, a carga se divide entre a bola branca e a bola vermelha. Se considerarmos que a carga se distribui igualmente, a carga da bola branca será reduzida pela metade. Portanto, após a primeira colisão, a carga da bola branca será 16 C.μ / 2 = 8 C.μ. Se o cientista continuar acertando as bolas vermelhas uma a uma, a carga da bola branca continuará a ser reduzida pela metade a cada colisão. - Após a segunda colisão: 8 C.μ / 2 = 4 C.μ - Após a terceira colisão: 4 C.μ / 2 = 2 C.μ Assim, após acertar as três bolas vermelhas, a carga final da bola branca será 2 C.μ. Portanto, a resposta correta é: a) 2 C.μ.

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Três esferas condutoras idênticas, A, B e C, encontram-se fixadas sobre a borda de um disco isolante que pode girar em torno de seu centro. Uma quarta esfera, P, idêntica às outras três, encontra-se eletricamente isolada e fixada a uma certa distância do disco. Tal distância permite que, ao girar-se o disco, as esferas A, B e C apenas tangenciem a superfície da esfera P.
Os valores da carga final de P, no primeiro e no segundo experimento, são, respectivamente,
a) 1,0 C e –2,5 C.
b) 2,5 C e 4,0 C.
c) 2,0 C e 3,5 C.
d) –0,5 C e 5,0 C.
e) –3,5 C e –2,0 C.

Duas esferas metálicas e eletricamente neutras, X e Y, são montadas sobre bases diferentes, ambas feitas de material isolante. Inicialmente, a esfera metálica X está próxima a um bastão negativamente carregado, sem tocá-lo. Em seguida, outra esfera Y toca a esfera X e, nesse momento, ambas as esferas estão sujeitas ao campo elétrico gerado pelo bastão. Com o bastão carregado ainda próximo de X, a esfera Y é afastada de X e, em seguida, o bastão é afastado de ambas cessando a ação do seu campo elétrico. Assinale corretamente a alternativa que indica, respectivamente, as cargas das esferas X e Y logo após o afastamento do bastão carregado.
a) neutra e neutra
b) positiva e positiva
c) negativa e positiva
d) positiva e negativa

Esferas condutoras perfeitamente idênticas são utilizadas em um experimento que se inicia com uma delas, a esfera X, eletricamente carregada. Promove-se o contato entre a esfera X e uma esfera eletricamente neutra e, após o contato, descarta-se a esfera que tocou a X. Pega-se outra esfera eletricamente neutra e repete-se o procedimento com a esfera X, descartando novamente a esfera que tocou a X. O processo é repetido mais uma vez com uma terceira esfera. Após a sequência de procedimentos, constata-se que a carga da esfera X é de 2 C, o que significa que, no início de todo o procedimento, a carga elétrica da esfera X era
a) 2 C.
b) 4 C.
c) 8 C.
d) 12 C.
e) 16 C.

Ao se esfregar um bastão de vidro com um pano de lã, inicialmente neutros, ambos se eletrizam com cargas elétricas de mesmo valor absoluto e igual a 133,2 10 C,− sendo que o bastão adquire carga positiva e o pano adquire carga negativa. Sabendo que, em valor absoluto, a carga elétrica do próton é igual à carga elétrica do elétron e vale 191,6 10 C,− nesse processo ocorreu transferência de
a) 62,0 10 elétrons do pano para o bastão.
b) 62,0 10 elétrons do bastão para o pano.
c) 62,0 10 prótons do pano para o bastão.
d) 61,0 10 elétrons do bastão para o pano e 61,0 10 prótons do pano para o bastão.
e) 61,0 10 prótons do bastão para o pano e 61,0 10 elétrons do pano para o bastão.

Dois balões negativamente carregados são utilizados para induzir cargas em latas metálicas, alinhadas e em contato, que, inicialmente, estavam eletricamente neutras.
Conforme mostrado na figura, os balões estão próximos, mas jamais chegam a tocar as latas. Nessa configuração, as latas 1, 2 e 3 terão, respectivamente, carga total:
a) 1: zero; 2: negativa; 3: zero.
b) 1: positiva; 2: zero; 3: positiva.
c) 1: zero; 2: positiva; 3: zero.
d) 1: positiva; 2: negativa; 3: positiva.
e) 1: zero; 2: zero; 3: zero.

Por causa das condições climáticas particulares do Brasil, possuímos uma das maiores incidências de tempestades do Planeta. As nuvens (cúmulos-nimbo), das quais resultam esse fenômeno natural, apresentam-se em geral eletrizadas. Entre essas nuvens, entre partes de uma mesma nuvem ou, ainda, entre uma nuvem e o solo estabelecem-se campos elétricos que, por consequência, podem gerar descargas elétricas.
A respeito desse fenômeno e de seus desdobramentos para o eletromagnetismo, leia as assertivas a seguir: I. O relâmpago origina-se do aquecimento do ar através do qual passa a descarga elétrica, o que causa uma onda sonora de grande amplitude. II. A luz que acompanha o raio resulta da forte ionização do ar e é chamada de trovão. III. Considerando que uma pessoa seja atingida por uma descarga elétrica de  61,2 10 V e que sua resistência elétrica seja de  56 10 ,Ω a corrente elétrica que irá percorrer seu corpo será de 2A. Em relação às assertivas lidas, assinale a única alternativa que apresenta o(s) item(ns) correto(s):
a) I apenas.
b) II apenas.
c) II e III apenas.
d) III apenas.

Sobre fenômenos elétricos e magnéticos, considere as seguintes afirmações: I. Correntes elétricas em um fio metálico são fruto do movimento de cargas positivas (prótons) livres no metal. II. Raios formados em uma tempestade são descargas devido à magnetização das nuvens. III. As propriedades magnéticas de um imã comum são consequência da existência e do movimento de cargas elétricas em seu interior.
É correto afirmar que
a) I, II e III são verdadeiras.
b) apenas I é verdadeira.
c) apenas III é verdadeira.
d) I, II e III são falsas.

Três corpos eletrizados inicialmente com carga 1Q 2 C,μ= − 2Q 5 Cμ= e 3Q 4 C,μ= − localizam-se em um sistema eletricamente isolado. Após trocarem cargas entre si, os corpos 1 e 2 apresentam as cargas '1Q 1 Cμ= e '2Q 3 C,μ= respectivamente. Qual a carga final do corpo '33(Q )? Qual o número de elétrons cedidos ou recebidos pelo corpo 2?
a) 132 C e 1,50 10μ−  elétrons.
b) 135 C e 1,25 10μ−  elétrons.
c) 132 C e 1,25 10μ  elétrons.
d) 133 C e 1,75 10μ−  elétrons.
e) 131 C e 1,25 10μ  elétrons.

Uma carga negativa Q é aproximada de uma esfera condutora isolada, eletricamente neutra. A esfera é, então, aterrada com um fio condutor.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Se a carga Q for afastada para bem longe enquanto a esfera está aterrada, e, a seguir, for desfeito o aterramento, a esfera ficará ........ .
Por outro lado, se primeiramente o aterramento for desfeito e, depois, a carga Q for afastada, a esfera ficará ........ .
(A) eletricamente neutra – positivamente carregada.
(B) eletricamente neutra – negativamente carregada.
(C) positivamente carregada – eletricamente neutra.
(D) positivamente carregada – negativamente carregada.
(E) negativamente carregada – positivamente carregada.