Grátis: Prótons e nêutrons são constituídos de partículas chamadas quarks: os quarks u e d. O próton é formado de 2 quarks do tipo u e 1 quark do tipo d, e... – Questões Respondidas

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Prótons e nêutrons são constituídos de partículas chamadas quarks: os quarks u e d. O próton é formado de 2 quarks do tipo u e 1 quark do tipo d, enquanto o nêutron é formado de 2 quarks do tipo d e 1 do tipo u.
Se a carga elétrica do próton é igual a 1 unidade de carga e a do nêutron igual a zero, as cargas de u e d valem, respectivamente:
a) 2/3 e 1/3
b) -2/3 e 1/3
c) -2/3 e -1/3
d) 2/3 e -1/3
e) não sei.

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LF1D12 Carga elétrica e processos de eletrização

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Para resolver essa questão, precisamos entender como as cargas dos quarks se combinam para formar as cargas do próton e do nêutron. 1. O próton é formado por 2 quarks do tipo u e 1 quark do tipo d. A carga total do próton é +1. 2. O nêutron é formado por 2 quarks do tipo d e 1 quark do tipo u. A carga total do nêutron é 0. Vamos definir as cargas dos quarks: - Se a carga do quark u for \( x \) e a carga do quark d for \( y \), temos as seguintes equações: Para o próton: \[ 2x + y = 1 \] (1) Para o nêutron: \[ 2y + x = 0 \] (2) Agora, vamos resolver o sistema de equações. Da equação (2), podemos expressar \( x \) em termos de \( y \): \[ x = -2y \] Substituindo \( x \) na equação (1): \[ 2(-2y) + y = 1 \] \[ -4y + y = 1 \] \[ -3y = 1 \] \[ y = -\frac{1}{3} \] Agora, substituindo \( y \) de volta na expressão para \( x \): \[ x = -2(-\frac{1}{3}) = \frac{2}{3} \] Portanto, as cargas dos quarks são: - Quark u: \( \frac{2}{3} \) - Quark d: \( -\frac{1}{3} \) Assim, a resposta correta é: d) 2/3 e -1/3.

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Três esferas metálicas, M1, M2 e M3, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos. Inicialmente M1 e M3 têm cargas iguais, com valor Q, e M2 está descarregada. São realizadas duas operações, na sequência indicada:
Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de
I. A esfera M1 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M1 é afastada até retornar à sua posição inicial.
II. A esfera M3 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M3 é afastada até retornar à sua posição inicial.
a) M1 = Q/2; M2 = Q/4; M3 = Q/4.
b) M1 = Q/2; M2 = 3Q/4; M3 = 3Q/4.
c) M1 = 2Q/3; M2 = 2Q/3; M3 = 2Q/3.
d) M1 = 3Q/4; M2 = Q/2; M3 = 3Q/4.
e) M1 = Q; M2 = zero; M3 = Q.
f) não sei.

Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura.
A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações
a) QA < 0 QB > 0 QC > 0.
b) QA < 0 QB = 0 QC = 0.
c) QA = 0 QB < 0 QC < 0.
d) QA > 0 QB > 0 QC = 0.
e) QA > 0 QB < 0 QC > 0.
f) não sei.

Duas esferas metálicas A e B estão próximas uma da outra. A esfera A está ligada à Terra, cujo potencial é nulo, por um fio condutor. A esfera B está isolada e carregada com carga +Q. Considere as seguintes afirmacoes:
Está correto apenas o que se afirma em
I. O potencial da esfera A é nulo.
II. A carga total da esfera A é nula.
III. A força elétrica total sobre a esfera A é nula.
a) I.
b) I e II.
c) I e III.
d) II e III.
e) I, II e III.
f) não sei.

Um objeto metálico carregado positivamente, com carga + Q, é aproximado de um eletroscópio de folhas, que foi previamente carregado negativamente com carga igual a - Q.
Neste caso, pode-se afirmar que:
I. À medida que o objeto for se aproximando do eletroscópio, as folhas vão se abrindo além do que já estavam.
II. À medida que o objeto for se aproximando, as folhas permanecem como estavam.
III. Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, as folhas devem necessariamente fechar-se.
a) somente a afirmativa I é correta.
b) as afirmativas II e III são corretas.
c) afirmativas I e III são corretas.
d) somente a afirmativa III é correta.
e) nenhuma das alternativas é correta.
f) não sei.

Tem-se 3 esferas condutoras idênticas A, B e C. As esferas A (positiva) e B (negativa) estão eletrizadas com cargas de mesmo módulo Q, e a esfera C está inicialmente neutra. São realizadas as seguintes operações:
Podemos afirmar que a carga final da esfera A vale:
1a) Toca-se C em B, com A mantida à distância, e em seguida separa-se C de B;
2a) Toca-se C em A, com B mantida à distância, e em seguida separa-se C de A;
3a) Toca-se A em B, com C mantida à distância, e em seguida separa-se A de B.
a) zero.
b) + Q/2.
c) - Q/4.
d) + Q/6.
e) - Q/8.
f) não sei.

Duas pequenas esferas idênticas estão eletrizadas com cargas de 6,0 μC e -10 μC, respectivamente. Colocando-se as esferas em contato, o número de elétrons que passam de uma esfera para a outra vale: Dado: carga elementar e = 1,6 · 10-19 C
O número de elétrons que passam de uma esfera para a outra vale:
a) 5,0 · 1013.
b) 4,0 · 1013.
c) 2,5 · 1013.
d) 4,0 · 106.
e) 2,0 · 106.
f) Não sei.

Atrita-se uma placa de vidro com um pano de lã, inicialmente, neutros, e faz-se a lã entrar em contato com uma bolinha de cortiça, também inicialmente neutra, suspensa por um fio isolante. Se aproximarmos a placa da bolinha, constataremos:
Se aproximarmos a placa da bolinha, constataremos:
a) Atração
b) Repulsão
c) Nem atração, nem repulsão
d) não sei

Dispõe-se de quatro esferas metálicas iguais e isoladas umas das outras. Três delas (A, B e C) estão neutras e a quarta (D) está eletrizada com a carga Q. Coloca-se D em contato sucessivamente com A, B e C.
Qual a carga final de D?
a) Q/2
b) Q/4
c) Q/6
d) Q/8
e) não sei

Um corpo inicialmente neutro é eletrizado com carga Q = 32μC.
Qual o número de elétrons retirados do corpo?
a) n = 4•1014 elétrons
b) n = 3•1014 elétrons
c) n = 2•1014 elétrons
d) n = 1•1014 elétrons
e) não sei

Um professor mostra uma situação em que duas esferas metálicas idênticas estão suspensas por fios isolantes. As esferas se aproximam uma da outra, como indicado na figura.
Assinale a alternativa correta.
Cecília - uma esfera tem carga positiva, e a outra está neutra;
Heloísa - uma esfera tem carga negativa, e a outra tem carga positiva;
Rodrigo - uma esfera tem carga negativa, e a outra está neutra.
a) Apenas Heloísa fez um comentário pertinente
b) Apenas Cecília e Rodrigo fizeram comentários pertinentes.
c) Todos os estudantes fizeram comentários pertinentes.
d) Apenas Heloísa e Rodrigo fizeram comentários pertinentes.
e) não sei

Duas esferas metálicas idênticas - uma carregada com carga elétrica negativa e a outra eletricamente descarregada - estão montadas sobre suportes isolantes. Na situação inicial, mostrada na figura I, as esferas estão separadas uma da outra. Em seguida, as esferas são colocadas em contato, como se vê na figura II. As esferas são, então, afastadas uma da outra, como mostrado na figura III.
Considerando-se as situações representadas nas figuras I e III, é CORRETO afirmar que,
a) em I, as esferas se repelem e, em III, elas se atraem.
b) em I, as esferas se atraem e em III, elas se repelem.
c) em III, não há força entre as esferas.
d) em I, não há força entre as esferas.
e) não sei

Na figura a seguir, um bastão carregado positivamente é aproximado de uma pequena esfera metálica (M) que pende na extremidade de um fio de seda. Observa-se que a esfera se afasta do bastão.
Nesta situação, pode-se afirmar que a esfera possui uma carga elétrica total:
a) negativa.
b) positiva.
c) nula.
d) positiva ou nula.
e) negativa ou nula.
f) não sei.

Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação.
Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de
a) madeira e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade.
b) metal e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
c) metal e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
d) metal e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior.
e) madeira e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.
f) não sei

A figura a seguir mostra as esferas metálicas, A e B, montadas em suportes isolantes. Elas estão em contato, de modo a formarem um único condutor descarregado. Um bastão isolante, carregado com carga negativa, -q, é trazido para perto da esfera A, sem tocá-la. Em seguida, com o bastão na mesma posição, as duas esferas são separadas.
Sobre a carga final em cada uma das esferas podemos afirmar:
a) a carga final em cada uma das esferas é nula.
b) a carga final em cada uma das esferas é negativa.
c) a carga final em cada uma das esferas é positiva.
d) a carga final é positiva na esfera A e negativa na esfera B.
e) a carga final é negativa na esfera A e positiva na esfera B.
f) não sei.

As esferas metálicas A e B da figura estão, inicialmente, neutras e encontram-se no vácuo. Posteriormente são eletrizadas, atritando-se uma na outra e, neste processo, a esfera B perde elétrons para a esfera A. Logo após, as esferas A e B são fixadas nas posições que ocupavam inicialmente. Uma terceira esfera C, carregada positivamente, é colocada no ponto médio do segmento que une as esferas A e B.
Pode-se afirmar que a esfera C
a) aproxima-se da esfera A, executando movimento retilíneo acelerado.
b) aproxima-se da esfera B, executando movimento retilíneo acelerado.
c) fica em repouso.
d) aproxima-se da esfera B, executando movimento retilíneo uniforme.
e) aproxima-se da esfera A, executando movimento retilíneo uniforme.
f) não sei.

O eletroscópio de folhas representado na figura está carregado positivamente; se uma pessoa tocar na esfera A ele se descarrega porque:
Se uma pessoa tocar na esfera A ele se descarrega porque:
a) os elétrons da pessoa passam para o eletroscópio.
b) os prótons da pessoa passam para o eletroscópio.
c) os elétrons do eletroscópio passam para a pessoa.
d) os nêutrons da pessoa passam para o eletroscópio.
e) os prótons do eletroscópio passam para a pessoa.
f) não sei.

Uma pequena esfera, leve e recoberta por papel alumínio, presa a um suporte por um fio isolante, funciona como eletroscópio. Aproxima-se da esfera um corpo carregado A, que a atrai até que haja contato com a esfera. A seguir, aproxima-se da esfera outro corpo B, que também provoca a atração da esfera.
Considere as afirmações a seguir
I. A e B podem ter cargas de sinais opostos.
II. A e B estão carregados positivamente.
III. A esfera estava, inicialmente, carregada.
a) I é correta.
b) II é correta.
c) III é correta.
d) I e III são corretas.
e) II e III são corretas.
f) não sei.

(Uerj 1997) Uma esfera metálica, sustentada por uma haste isolante, encontra-se em equilíbrio eletrostático com uma pequena carga elétrica Q. Uma segunda esfera idêntica e inicialmente descarregada aproxima-se dela, até tocá-la, como indica a figura a seguir.
Após o contato, a carga elétrica adquirida pela segunda esfera é:
a)
b) Q.
c) 2Q
d) nula.
e) não sei

(Ufmg 1997) Atrita-se um bastão com lã de modo que ele adquire carga positiva. Aproxima-se então o bastão de uma esfera metálica com o objetivo de induzir nela uma separação de cargas. Essa situação é mostrada na figura.
Pode-se então afirmar que o campo elétrico no interior da esfera é
a) diferente de zero, horizontal, com sentido da direita para a esquerda.
b) diferente de zero, horizontal, com sentido da esquerda para a direita.
c) nulo apenas no centro.
d) nulo em todos os lugares.
e) não sei.