Professor: MARCONI SIQUEIRA «Turma» Aluna : «Nome» Disciplina: FÍSICA Data: ____/____/2012 No: Assinatura: __________________________________________________ EXERCÍCIO DE REVISÃO 01. (Fuvest-SP) 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 ilustram o desenrolar dos fenômenos ocorridos. 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. 02. Duas partículas eletrizadas com cargas elétricas Q e 2Q estão separadas pela distância d. Qual das figuras abaixo melhor representa as forças de interação elétrica entre as partículas? 03. (Fuvest-SP) Três pequenas esferas carregadas com cargas de mesmo módulo, sendo A positiva e B e C negativas, estão presas nos vértices de um triângulo equilátero. No instante em que elas são soltas, simultaneamente, a direção e o sentido de suas acelerações serão mais bem representados pelo esquema: ' 04. (Fuvest-SP.) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, inicialmente neutras, encontram-se suspensas por fios inextensíveis e isolantes. Um jato de ar perpendicular ao plano da figura é lançado durante um certo intervalo de tempo sobre as esferas. Observa-se então que ambas as esferas estão fortemente eletrizadas. Quando o sistema alcança novamente o equilíbrio estático, podemos afirmar que as tensões nos fios: a) aumentaram e as esferas se atraem. b) diminuíram e as esferas se repelem. c) aumentaram e as esferas se repelem. d) diminuíram e as esferas se atraem. e) não sofreram alterações. 05. Duas partículas eletrizadas com cargas elétricas +Q e -Q estão separadas pela distância d. A constante eletrostática do meio é K. Considere Q > 0. A intensidade do campo elétrico resultante no centro do segmento que une as partículas é igual a: a) zero 2 KQ d2 4 KQ c) d2 8 KQ d) d2 4 KQ 2 e) d2 b) 06. (Unitau-SP) Tem-se um campo elétrico uniforme, dirigido da esquerda para a direita. Um elétron, partindo do repouso, no vácuo, percorre, nesse campo, uma certa distância. Considere as afirmativas: I) O elétron se movimenta da esquerda para a direita. II) O elétron se movimenta da direita para a esquerda. III) O elétron adquire movimento uniforme. IV) O elétron adquire movimento uniformemente acelerado. Estão corretas as afirmativas: a) I e III b) I e II c) II e III d) II e IV e) III e IV 07. (Fazu-MG) Durante uma reportagem exibida no Fantástico, o repórter mostrava operários que tinham que vencer o medo em suas tarefas diárias. Um grupo de operários, mostrado na reportagem, era o dos operadores que fazem manutenção em linhas de alta-tensão das hidroelétricas, e um dado interessante relatado pelo repórter diz respeito às roupas especiais que os operários usam: em vez de roupas isolantes os operários usam roupas que são totalmente trançadas em malhas de aço e que recobrem todo o corpo do trabalhador Este fato pode ser explicado: a) pelo princípio da gaiola de Faraday, ou seja, e roupa produz uma blindagem eletrostática que protege o operário; b) pelo fato de todos os cabos de alta-tensão terem diferentes potenciais, o que impede que o operário leve um choque; c) o aço é utilizado para que o operário se proteja de eventuais cortes na pele, nada tendo a ver com questões elétricas; d) como sendo um erro de repórter, pois se a roupa fosse de aço (condutor) o operário certamente morreria eletrocutado; e) pelo princípio da ponte de Whetstone, que faz com que não passe corrente pelo operário. 08. (UFV 2003) 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: (8Q 2 ) R2 (10Q 2 ) b) R2 (2Q 2 ) c) R2 (16Q 2 ) d) R2 a) e) zero 09. Duas placas paralelas separadas por uma distância d, são eletrizadas com cargas de sinais contrários, produzindo um campo elétrico uniforme. Uma partícula de massa m e carga q é abandonada na placa positiva e cai verticalmente para baixo com velocidade constante, conforme mostra a figura. Sendo g o valor da aceleração da gravidade local, a diferença de potencial entre as duas placas é dada pela expressão: a) mqd/g b) mqd/q c) qd/mg d) md/qg e) mg/qd 10. Uma gotícula de óleo, de massa m e carga elétrica +q, encontra-se na região entre duas placas paralelas horizontais, com separação d, submetida a uma diferença de potencial V, que produz entre elas um campo elétrico uniforme, conforme a figura. Partindo do repouso, a gotícula desloca-se verticalmente para cima, sem atrito, de uma distância h. Calcule: 2 a) o trabalho da força resultante nesse deslocamento; b) a velocidade da gota ao final do percurso. 11. Em cada um dos vértices de uma caixa cúbica de aresta L foram fixadas cargas elétricas de módulo q cujos sinais estão indicados na figura. Sendo k a constante eletrostática do meio, o módulo da força elétrica que atua sobre uma carga, pontual de módulo 2q, colocada no ponto de encontro das diagonais da caixa cúbica, é: ABCDE- 4kq²/3L² 8kq²/3L² 16kq²/3L² 8kq²/L² 4kq²/L² 12. Em um experimento, o professor Ladeira observa o movimento de uma gota de óleo, eletricamente carregada, entre duas placas metálicas paralelas, posicionadas horizontalmente. A placa superior tem carga positiva e a inferior, negativa, como representado nesta figura: Considere que o campo elétrico entre as placas é uniforme e que a gota está apenas sob a ação desse campo e da gravidade. Para um certo valor do campo elétrico, o professor Ladeira observa que a gota cai com velocidade constante. Com base nessa situação, é correto afirmar que a carga da gota é: a) b) c) d) negativa e a resultante das forças sobre a gota não é nula; positiva e a resultante das forças sobre a gota é nula; negativa e a resultante das forças sobre a gota é nula; positiva e a resultante das forças sobre a gota não é nula. 13. Algumas características dos tubarões permanecem misteriosas. Um exemplo é a forma achatada da cabeça do tubarão-martelo. Especialistas acreditam tratar-se de um órgão que possibilite ao animal gerar um campo elétrico e com ele interagir com a vizinhança, obtendo orientação e detecção de comida. Do ponto de vista eletrostático, essa hipótese é plausível uma vez que o campo elétrico do tubarão pode: a) fazer com que os elétrons da vizinhança passem a gerar um campo elétrico próprio, que, por sua vez, afeta as cargas positivas na cabeça do animal; b) eliminar as cargas elétricas de certas regiões da vizinhança, gerando caminhos eletricamente neutros pelos quais o tubarão se orienta; c) emitir elétrons que saem de sua cabeça, batem em obstáculos e voltam, fazendo com que o animal perceba a distância dos obstáculos; d) induzir uma separação de cargas elétricas negativas e positivas nos elementos da vizinhança, processo que gera um campo elétrico percebido pelo tubarão; 14. Dois corpos de dimensões desprezíveis têm massas iguais a 2 kg estando colocados no vácuo a 2 m um do outro. Cada um deles está eletrizado com carga Q = 25 C. Calcule: a) a intensidade da força de atração gravitacional FG entre eles; b) a intensidade da força de repulsão elétrica Fe entre eles; c) a relação entre as intensidades de Fe e FG . 15. Duas pequenas esferas idênticas estão situadas no vácuo, a uma certa distância d, aparecendo entre elas uma força elétrica de intensidade Fe(1) . A carga de uma é o dobro da carga da outra. As duas pequenas esferas são colocadas em contato e, a seguir, afastadas a uma distância 2d, aparecendo entre elas uma força elétrica de intensidade Fe( 2) . Calcule a relação Fe(1) . Fe( 2 ) 16. Três pequenas esferas A, B e C com cargas elétricas respectivamente iguais a 2Q, Q e Q estão alinhadas como –6 mostra a figura. A esfera A exerce sobre B uma força elétrica de intensidade 2,0 10 N. Qual a intensidade da força elétrica resultante que A e C exercem sobre B? 3d d A B C 2Q Q Q 3 17. (PUC-SP) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem. Folha de S.Paulo I- Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como eletrização por atrito. II- Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como eletrização por indução. III- O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos. Estão certas: a) I, II b) l e II c) I e IlI d) II e III e) apenas I 18. (UCSal-BA) Uma esfera condutora eletrizada com carga Q = 6,00 C é colocada em contato com outra, idêntica, eletrizada com carga q = –2,00 C. Admitindo-se que haja troca de cargas apenas entre essas duas esferas, o número de elétrons que passa de uma esfera para a outra até atingir o equilíbrio eletrostático é: (Dado: carga –19 elementar 1,60 10 C) a) 5,00 10 13 d) 2,50 10 b) 2,50 10 13 e) 1,25 10 19 c) 5,00 10 16 14 19. (UFF-RJ) Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respectivamente iguais a –2Q, 4Q, 3Q e 6Q. A esfera A é colocada em contato com a esfera B e a seguir com as esferas C e D. Ao final do processo a esfera A estará carregada com carga equivalente a: a) 3Q c) Q b) 4Q d) 8Q 2 e) 5,5Q 20. (PUC-SP) Duas esferas A e B, metálicas e idênticas, estão carregadas com cargas respectivamente iguais a 16 C e 4 C. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às anteriores, está inicialmente descarregada. Coloca-se C em contato com A. Em seguida, esse contato é desfeito e a esfera C é colocada em contato com B. Supondo que não haja troca de camas elétricas com o meio exterior, a carga final de C é de: a) 8 C b) 6 C c) 4 C d) 3 C e) nula 21. (Fuvest-SP) Três esferas de isopor, M, N e P, estão suspensas por fios isolantes. Quando se aproxima N de P, notase uma repulsão entre essas esferas; quando se aproxima N de M; nota-se uma atração. Das possibilidades apontadas na tabela, quais são compatíveis com as observações? Possibilidades 1ª 2ª 3ª 4ª 5ª a) 1ª e 3ª Cargas M N P + + – – – + zero – zero – + + + – – b) 2ª e 4ª c) 3ª e 5ª d) 4ª e 5ª e) 1ª e 2ª 22. (Vunesp) 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. b. c. d. e. Ambas variam com a massa das partículas que interagem, Ambas variam com a carga elétrica das partículas interagem. Ambas variam com o meio em que as partículas interagem. Ambas variam com o inverso do quadrado da distância entre as partículas que interagem. Ambas podem ser tanto de atração como de repulsão entre as partículas que interagem. 4 23. (Efoa-MG) As figuras abaixo ilustram dois eletroscópios. O da esquerda está totalmente isolado da vizinhança e o da direita está ligado a Terra por um fio condutor de eletricidade. Fio condutor Terra Das figuras abaixo, a que melhor representa as configurações das partes móveis dos eletroscópios quando aproximarmos das partes superiores de ambos um bastão carregado negativamente é: + + + + + + + + a) b) – – – – – – – – + + + + + + + + c) – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – d) e) – – – – – – – – – 24. (Mackenzie-SP) Três pequenos corpos A, B e C, eletrizados com cargas elétricas idênticas, estão dispostos como mostra a figura. B A C 0,10 cm 0,40 cm A intensidade da força elétrica que A exerce em B é 0,50 N. A força elétrica resultante que age sobre o corpo C tem intensidade de: a) 3,20 N b) 4,68 N c) 6,24 N d) 7,68 N e) 8,32 N 25. (UFPI) Duas massas iguais de 4,8 gramas cada uma, originalmente neutras, estão fixadas em pontos separados entre si pela distância d. Um número n de elétrons é retirado de cada uma das massas de modo que a força de repulsão eletrostática entre elas compense exatamente a força de atração gravitacional. A constante2 da lei de 2 Coulomb é dada por k0 = 9,0 10 9 –19 elementar é e = 1,6 10 2 a) 2,6 10 3 b) 2,6 10 4 c) 2,6 10 5 d) 2,6 10 6 e) 2,6 10 Nm C2 , a constante da lei de Newton da gravitação é G = 6,7 10 –11 Nm Kg2 e a carga C. O número n de elétrons retirados de cada uma das massas é igual a: 26. (UEL-PR) A estrutura interna do átomo só foi explicada adequadamente com o advento da Física Moderna por meio da Mecânica Quântica. Uma descrição bastante simples do átomo foi proposta pelo físico dinamarquês Niels Bohr (1885-1962) em 1913. Segundo esse modelo, os elétrons se movem em torno do núcleo, sob a ação da força de Coulomb, em órbitas circulares e estáveis. Utilizando os dados abaixo, calcule a: velocidade linear aproximada do elétron no átomo de hidrogênio, que é formado de um elétron e um próton. Dados: –11 –31 –19 r = 5 10 m é o raio 2da órbita; m = 9,1 10 kg é a massa do elétron; e = 1,6 10 C é a carga do elétron em módulo; k = 9 10 a) v = 7 10 m/s 12 d) v = 5 10 m/s 3 9 Nm C2 é a constante eletrostática do vácuo. b) v = 7,1 10 m/s 6 e) v = 5 10 m/s 1 c) v = 3 10 m/s 8 27. (Fuvest-SP) Um objeto A, com carga elétrica +Q e dimensões desprezíveis, fica sujeito a uma força de intensidade 20 –6 10 N quando colocado em presença de um objeto idêntico, à distância de 1,0 m. Se A for colocado na presença de dois objetos idênticos, como indica a figura, fica sujeito a uma força de intensidade aproximadamente igual a: –6 a) 40 10 N –6 b) 10 10 N. –6 c) 7,1 10 N –6 d) 5,0 10 N –6 e) 14,1 10 N 5 28. Determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante em P nos casos (a) e (b) indicados. –6 Admita em cada caso que Q = 10 C e d = 0,3 m. O meio é o vácuo. a) b) –7 29. Qual a mínima velocidade com que uma carga q = 0,1 C de massa m = 10 kg deve ser lançada de um ponto A, na direção e sentido contrário às linhas de força de um 5 campo elétrico uniforme de intensidade E = 10 N/C, para que atinja B, situado a 0,2 m de A? Despreze as ações gravitacionais. –7 –2 30. (UFSM RS) Uma Partícula com carga de 8 10 C exerce uma força elétrica de módulo 1,6 10 N sobre outra –7 partícula com carga de 2 10 C. A intensidade do campo elétrico no ponto onde se encontra a segunda partícula é, em N/C; –9 –8 a) 3,2 10 b) 1,28 10 c) 1,6 10 31. (PUC-SP) Uma carga de prova negativa q é colocada carga Q positiva, ficando, então, sujeita a uma força que fornece o valor correto da intensidade do vetor vetores E e Fe . a) b) c) d) e) 4 d) 2 10 e) 8 10 4 4 num ponto A, onde há um campo elétrico E gerado por uma Fe de intensidade 10 N. Sendo q = –50 mC, indique a opção campo elétrico em A, bem como as orientações corretas dos –1 2,0 10 N/C 2 2,0 10 N/C 5 2,0 10 N/C 2 2,0 10 N/C 2,0 10 N/C 32. (E. Naval-RJ) Duas cargas Q1 = 3 C e Q2 = 16 C, estão colocadas nos vértices de um retângulo, conforme a figura. ; 1 10- 6 O módulo do vetor campo elétrico resultante no vértice A do retângulo vale: Dados: k 0 9 109 N m 2 2 C a) 2 2 10 N/C 5 b) 3 10 N/C 5 c) 5 10 N/C 5 d) 7 10 N/C 5 e) 19 10 N/C 5 –7 33. (Ufac) Nos vértices de um quadrado de 1,0 m de lado são colocadas as cargas q 1 = 1,0 10 –7 –7 –1,0 10 C e q4 = 2,0 10 C, como mostra a figura. –7 C; q2 = 2,0 10 C; q3 = A intensidade do campo elétrico no centro do quadrado será: Dado: k 0 9 109 N m 2 2 C a) 2,0 10 N/C 3 b) 3,6 10 N/C 3 c) 8,0 10 N/C 3 d) 16,0 10 N/C 3 e) 32,0 10 N/C 3 6 34. (PUC-MG) A figura representa uma linha de força de um campo elétrico. A direção e sentido do vetor campo elétrico em P é: a) b) c) d) e) 35. (UFMA) A figura representa, na convenção usual, a configuração de linhas de força associadas a duas cargas puntiformes Q1 e Q2. Podemos afirmar, corretamente, que: a) Q1 e Q2 são neutras. b) Q1 e Q2 são cargas negativas. c) Q1 é positiva e Q2 é negativa. d) Q1 é negativa e Q2 é positiva. e) Q1 e Q2 são cargas positivas. 7