Título:
2ª Lista de Física II
Professor: Tadeu
Turma:
3ª Ano
Questão 1
Questão 3
Três esferas metálicas iguais estão carregadas eletricamente
e localizadas no vácuo. Inicialmente, as esferas A e B
possuem, cada uma delas, carga +Q, enquanto a esfera C
tem carga -Q. Considerando as situações ilustradas,
determine:
a) a carga final da esfera C, admitindo que as três esferas
são colocadas simultaneamente em contato e a seguir
afastadas;
b) o módulo da força elétrica entre as esferas A e C,
sabendo que primeiramente essas duas esferas são
encostadas, como mostra a figura I, e, em seguida, elas são
afastadas por uma distância D, conforme a figura II.
Duas cargas, q e -q, são mantidas fixas a uma distância d
uma da outra. Uma terceira carga q³ é colocada no ponto
médio entre as duas primeiras, como ilustra a figura A.
Nessa situação, o módulo da força eletrostática resultante
sobre a carga q³ vale FÛ.
A carga q³ é então afastada dessa posição ao longo da
mediatriz entre as duas outras até atingir o ponto P, onde é
fixada, como ilustra a figura B. Agora, as três cargas estão
nos vértices de um triângulo equilátero. Nessa situação, o
módulo da força eletrostática resultante sobre a carga q³
vale F½.
2.4.1.2
2.4.1.1
Calcule a razão FÛ/F½.
Questão 4
Questão 2
Nos vértices de um triângulo isósceles, de lado L = 3,0 cm
e ângulo de base 30°, são colocadas as cargas pontuais qÛ =
2,0 ˜C e q½ = qÝ = 3,0 ˜C. Qual a intensidade da força
elétrica, em N, que atua sobre a carga qÛ?
2.4.1.2
Considere duas pequenas esferas condutoras iguais,
separadas pela distância d=0,3m. Uma delas possui carga
Q>=1×10−ªC e a outra Q‚=-5×10−¢¡C. Utilizando
1/(4™”³)=9×10ªN.m£/C£,
a) calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a outra,
declarando se a força é atrativa ou repulsiva.
b) A seguir, as esferas são colocadas em contato uma com a
outra e recolocadas em suas posições originais. Para esta
nova situação, calcule a força elétrica F de uma esfera
sobre a outra, declarando se a força é atrativa ou repulsiva.
Questão 5
Duas partículas com carga 5 x 10−§ C cada uma estão
separadas por uma distância de 1 m.
Dado K = 9 x 10ª Nm£/C£, determine
a) a intensidade da força elétrica entre as partículas;
b) o campo elétrico no ponto médio entre as partículas.
1
Questão 6
Todas as diferentes forças que se observam na natureza
podem ser explicadas em termos de quatro interações
básicas das partículas elementares:
1. a força gravitacional
2. a força eletromagnética
3. a força nuclear forte
4. a força nuclear fraca
As forças observadas na vida diária entre os corpos
macroscópicos se devem ou à força gravitacional ou à força
eletromagnética. Ambas comportam-se segundo a lei do
inverso do quadrado da distância entre os corpos que
interagem.
(Adaptado de Paul Tipler. "Física". v. 1. Rio de Janeiro:
LTC. p.83)
Duas pequenas esferas A e B, de mesmo diâmetro e
inicialmente neutras, são atritadas entre si. Devido ao atrito,
5,0 . 10¢£ elétrons passam da esfera A para a B.
Separando-as, em seguida, a uma distância de 8,0 cm a
força de interação elétrica entre elas tem intensidade, em
newtons, de
Dados:
carga elementar = 1,6 . 10−¢ª C
constante eletrostática = 9 . 10ª N . m£/C£
a) 9,0 . 10−¦
b) 9,0 . 10−¤
c) 9,0 . 10−¢
d) 9,0 . 10£
e) 9,0 . 10¥
Questão 7
ENERGIA
A quase totalidade da energia utilizada na Terra tem sua
origem nas radiações que recebemos do Sol. Uma parte é
aproveitada diretamente dessas radiações (iluminação,
aquecedores e baterias solares, etc.) e outra parte, bem mais
ampla, é transformada e armazenada sob diversas formas
antes de ser usada (carvão, petróleo, energia eólica,
hidráulica, etc).
A energia primitiva, presente na formação do universo e
armazenada nos elementos químicos existentes em nosso
planeta, fornece, também, uma fração da energia que
utilizamos (reações nucleares nos reatores atômicos, etc).
(Antônio Máximo e Beatriz Alvarenga. "Curso de
Física". v.2. S. Paulo: Scipione, 1997. p. 433)
Três esferas estão eletrizadas com cargas p, m, g, tais que
g + m = 9˜C
g + p = 8˜C
m + p = 5˜C
A carga elétrica g em microcoulombs vale:
a) 6
b) 5
c) 4
d) 3
e) 2
Questão 8
Dispõe-se de uma placa metálica M e de uma esferinha
metálica P, suspensa por um fio isolante, inicialmente
neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lançado sobre
a placa retirando partículas elementares da mesma.
As figuras (1) a (4) adiante, ilustram o desenrolar dos
fenômenos ocorridos.
2.4.1.1
Podemos afirmar que na situação (4):
a) M e P estão eletrizadas positivamente.
b) M está negativa e P neutra.
c) M está neutra e P positivamente eletrizada.
d) M e P estão eletrizadas negativamente.
e) M e P foram eletrizadas por indução.
Questão 9
Uma esfera condutora eletricamente neutra, suspensa por
fio isolante, toca outras três esferas de mesmo tamanho e
eletrizadas com cargas Q, 3Q/2, e 3Q, respectivamente.
Após tocar na terceira esfera eletrizada, a carga da primeira
esfera é igual a
a) Q/4
b) Q/2
c) 3Q/4
d) Q
e) 2Q
2
Questão 10
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.
d) os nêutrons da pessoa passam para o eletroscópio.
e) os prótons do eletroscópio passam para a pessoa.
2.4.1.1
2.4.1.1
Questão 13
onsidere 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.
Pode-se afirmar que APENAS
a) I é correta.
b) II é correta.
c) III é correta.
d) I e III são corretas.
e) II e III são corretas.
Questão 11
Em uma experiência de laboratório, constatou-se que um
corpo de prova estava eletricamente carregado com uma
carga cujo módulo era de 7,2x10−¢ªC. Considerando-se que
a carga do elétron é 1,6 x 10−¢ªC, pode-se afirmar que:
a) o corpo está carregado positivamente.
b) a medida está indicando a carga de vários prótons.
c) a medida está errada e não merece confiança.
d) o corpo está carregado negativamente.
Questão 12
O eletroscópio de folhas representado na figura está
carregado positivamente; 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.
Uma esfera isolante está eletrizada com uma carga de
-3,2˜C. Sabendo que a carga elementar vale 1,6.10−¢ªC, é
correto afirmar que a esfera apresenta.
a) excesso de 2,0.10¢¤ elétrons.
b) falta de 2,0.10¢¤ elétrons.
c) excesso de 5,0.10¢£ prótons.
d) falta de 5,0.10¢£ prótons.
e) excesso de 5,0.10¢¡ elétrons.
Questão 14
Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A
esfera A está inicialmente neutra e as outras duas estão
carregadas com cargas Q½=1,2˜C e QÝ = 1,8˜C. Com a
esfera A, toca-se primeiramente a esfera B e depois C. As
cargas elétricas de A, B e C, depois desses contatos, são,
respectivamente,
a) 0,60˜C, 0,60˜C e 1,8˜C
b) 0,60˜C, 1,2˜C e 1,2˜C
c) 1,0˜C, 1,0˜C e 1,0˜C
d) 1,2˜C, 0,60˜C e 1,2˜C
e) 1,2˜C, 0,8˜C e 1,0˜C
Questão 15
Considere dois corpos sólidos envolvidos em processos de
eletrização. Um dos fatores que pode ser observado tanto
na eletrização por contato quanto na por indução é o fato de
que, em ambas,
a) torna-se necessário manter um contato direto entre os
corpos.
b) deve-se ter um dos corpos ligado temporariamente a um
aterramento.
c) ao fim do processo de eletrização, os corpos adquirem
cargas elétricas de sinais opostos.
3
d) um dos corpos deve, inicialmente, estar carregado
eletricamente.
e) para ocorrer, os corpos devem ser bons condutores
elétricos.
Questão 16
Três cargas elétricas puntiformes q>, q‚ e qƒ estão
eqüidistantes, fixas ao longo de um eixo, como na figura:
último problema onde se pedia o cálculo da constante
eletrostática em um determinado meio, arranca a folha que
ainda estava presa em seu caderno e a entrega ao professor.
Durante a correção da segunda questão, o professor não
pôde considerar cem por cento de acerto, devido à falta da
unidade correspondente à grandeza física solicitada. O
pedaço faltante que daria a totalidade do acerto para a
segunda questão, dentre os apresentados, seria
2.4.1.2
2.4.1.2
s cargas q> e q‚ são iguais, possuindo módulo q. Para que a
força resultante sobre a carga q> seja nula, o módulo da
carga qƒ deve ser
a) 6q
b) 4q
c) 3q
d) 2q
e) q
Questão 17
Qual dos gráficos a seguir melhor representa a variação da
força elétrica que uma carga puntiforme exerce sobre outra
carga puntiforme quando a distância é alterada entre elas?
2.4.1.2
Questão 18
Já havia tocado o sinal quando o professor dera o ultimato.
- "Meninos, estou indo embora!...". Desesperadamente, um
aluno, que terminara naquele momento a resolução do
Questão 19
Inicialmente, a força elétrica atuando entre dois corpos A e
B, separados por uma distância d, é repulsiva e vale F. Se
retirarmos metade da carga do corpo A, qual deve ser a
nova separação entre os corpos para que a força entre eles
permaneça igual a F?
a) d.
b) d/2.
c) d/Ë2 .
d) d/Ë3 .
e) d/3.
Questão 20
A força de repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes,
que estão a 20cm uma da outra, é 0,030N. Esta força
aumentará para 0,060N se a distância entre as cargas for
alterada para
a) 5,0 cm
b) 10 cm
c) 14 cm
d) 28 cm
e) 40 cm
Questão 21
Dois prótons de uma molécula de hidrogênio distam cerca
de 1,0×10−¢¡m. Qual o módulo da força elétrica que um
exerce sobre o outro, em unidades de 10−ªN?
a) 13
4
a) (8Q£)/R£
b) (10Q£)/R£
c) (2Q£)/R£
d) (16Q£)/R£
e) zero
b) 18
c) 20
d) 23
e) 28
Questão 22
O gráfico a seguir mostra a intensidade da força
eletrostática entre duas esferas metálicas muito pequenas,
em função da distância entre os centros das esferas. Se as
esferas têm a mesma carga elétrica, qual o valor desta
carga?
a) 0,86 ˜C
b) 0,43 ˜C
c) 0,26 ˜C
d) 0,13 ˜C
e) 0,07 ˜C
2.4.1.2
Questão 24
Assinale a alternativa que apresenta o que as forças dadas
pela Lei da Gravitação Universal de Newton e pela Lei de
Coulomb têm em comum.
a) Ambas variam com a massa das partículas que
interagem.
b) Ambas variam com a carga elétrica das partículas que
interagem.
c) Ambas variam com o meio em que as partículas
interagem.
d) Ambas variam com o inverso do quadrado da distância
entre as partículas que interagem.
e) Ambas podem ser tanto de atração como de repulsão
entre as partículas que interagem.
Questão 25
O átomo de hidrogênio é constituído por um próton e um
elétron. A estabilidade desse átomo é possível à atuação da
força centrípeta que, nesse caso, é exatamente a força
elétrica. Indique qual o gráfico que melhor representa o
comportamento da força elétrica F, em relação à distância
d, entre o núcleo do hidrogênio e o elétron da eletrosfera.
Questão 23
Oito cargas positivas, +Q, são uniformemente dispostas
sobre uma circunferência de raio R, como mostra a figura a
seguir. Uma outra carga positiva, +2Q, é colocada
exatamente no centro C da circunferência. A força elétrica
resultante sobre esta última carga é proporcional a:
2.4.1.2
2.4.1.2
5