1ª Lista Extra de Exercícios Assunto: Eletrização Professor Vasco Vasconcelos 01.Duas pequenas esferas metálicas idênticas, inicialmente neutras, encontram-se suspensas por fios inexistentes 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: 03. O decaimento beta ocorre quando um nêutron dá origem a um próton (carga +e), a um elétron (carga – e) e a uma terceira partícula. Na figura, as setas mostram as direções iniciais e os sentidos de movimento do próton e do elétron depois do decaimento de um nêutron em repouso. A figura omite a terceira partícula. A partir destes dados, pode-se dizer que a direção e a carga elétrica da terceira partícula são, respectivamente: 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. 02. Ao atritarmos uma flanela numa vara de PVC (cano usado em instalações hidráulicas), este atrai uma latinha de refrigerante vazia, seca e eletricamente neutra, num local livre de umidade, como uma sala refrigerada. Analise as seguintes proposições e assinale verdadeiro (V) ou falso (F): ( ) Ao atritarmos a flanela na vara de PVC, esta fica eletrizada com carga elétrica de mesmo sinal da flanela. ( ) Certamente a latinha será repelida pela vara de PVC. ( ) A latinha entrará em movimento atraída pela vara de PVC. A seqüência correta é: a) V - V - V b) V - V - F c) V - F - F d) F - F - F e) F - F - V 04. Três esferas condutoras de raio R, 3R e 5R e eletrizadas, respectivamente, com quantidade de cargas iguais a 15C, -30C e +13C estão muito afastadas entre si. As esferas são então interligadas por fios metálicos de capacitância desprezível até que o sistema atinge completo equilíbrio. Nessa situação, determine o módulo da quantidade de carga, em microcoulombs, da esfera de raio 3R. a) 32/9 b) 9/32 c) 3/32 d) 32/3 e) 32/5 05. Duas pequenas esferas idênticas A e B têm cargas respectivamente QA = -14 . 10-6 e QB = 50 . 10-6C. As duas são colocadas em contato e após atingido o equilíbrio eletrostático são separadas. Lembrando-se que a carga de um elétron é 1,6 . 10-19C, é correto afirmar que, após atingido o equilíbrio, a) 2 . 1014 prótons terão passado de A para B. b) 1,6 . 10-19 prótons terão passado de A para B. c) 2 . 1014 elétrons terão passado de A para B. d) 1,6 . 10-19 elétrons terão passado de A para B. e) 2 . 1014 elétrons terão passado de B para A. 06. Uma estudante observou que, ao colocar sobre uma mesa horizontal três pêndulos eletrostáticos idênticos, equidistantes entre si, como se cada um ocupasse o vértice de um triângulo equilátero, as esferas dos pêndulos se atraíram mutuamente. Sendo as três esferas metálicas, a estudante poderia concluiu corretamente que a) as três esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal. b) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma com carga de sinal oposto. c) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma neutra. d) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de sinais opostos e uma neutra. e) uma esfera estava eletrizada e duas neutras. 07. Atritando vidro com lã, o vidro se eletriza com carga positiva e a lã com carga negativa. Atritando algodão com enxofre, o algodão adquire carga positiva e o enxofre negativa. Porém, se o algodão for atritado com lã, o algodão adquire carga negativa e a lã positiva. Quando atritado com algodão e quando atritado com enxofre, o vidro adquire, respectivamente, carga elétrica: a) positiva e positiva. b) positiva e negativa. c) negativa e positiva. d) negativa e negativa. e) negativa e nula. 08. Uma vela acesa é colocada entre duas placas próximas e eletrizadas com cargas elétricas de sinais contrários, conforme mostra a figura. Supondo o sistema isolado de forças externas, pode-se afirmar que teremos a sensação de que a chama da vela . a) será atraída pela placa eletrizada positivamente. b) não será atraída por nenhuma das duas placas. c) sofrerá um alongamento vertical. d) sofrerá uma diminuição de seu tamanho. e) será atraída pela placa eletrizada negativamente. 09. Considere um bastão de PVC carregado com um excesso de cargas positivas e três esferas metálicas condutoras neutras e eletricamente isoladas do ambiente. Elas são postas em contato, lado a lado, alinhadas. O bastão carregado é aproximado de uma das esferas das extremidades, de maneira a estar posicionado na mesma linha, mas não a toca, conforme esquematicamente mostrado na Figura A. A seguir, a esfera do centro é afastada das outras duas e só após o bastão é afastado, como mostrado na Figura B. Após afastar o bastão e com as esferas em equilíbrio eletrostático: a) a esfera 1 ficou com um excesso de cargas positivas, a esfera 2 ficou neutra e a esfera 3 ficou com um excesso de cargas negativas. b) a esfera 1 ficou com um excesso de cargas negativas e as esferas 2 e 3 ficaram, cada uma, com um excesso de cargas positivas. c) a esfera 1 ficou com um excesso de cargas positivas e as esferas 2 e 3 ficaram, cada uma, com um excesso de cargas negativas. d) a esfera 1 ficou com um excesso de cargas negativas e cada uma das esferas 2 e 3 ficou neutra. e) a esfera 1 ficou com um excesso de cargas negativas, a esfera 2 ficou neutra e a esfera 3 ficou com um excesso de cargas positivas. 10. Aproximando-se uma barra eletrizada de duas esferas condutoras, inicialmente descarregadas e encostadas uma na outra, observa-se a distribuição de cargas esquematizada na figura 1, a seguir.Em seguida, sem tirar do lugar a barra eletrizada, afasta-se um pouco uma esfera da outra. Finalmente, sem mexer mais nas esferas, move-se a barra, levando-a para muito longe das esferas. Nessa situação final, a alternativa que melhor representa a distribuição de cargas nas duas esferas é: 11. Deseja-se carregar negativamente um condutor metálico pelo processo de indução eletrostática. Nos esquemas I e II, o condutor foi fixado na haste isolante. F é um fio condutor que nos permite fazer o contacto com a Terra nos pontos A, B e C do condutor. Devemos utilizar: a) o esquema I e ligar necessariamente F em C, pois as cargas positivas aí induzidas atrairão elétrons da Terra, enquanto que se ligarmos em A os elétrons aí induzidos, pela repulsão eletrostática, irão impedir a passagem de elétrons para a região C. b) o esquema II e ligar necessariamente F em A, pois as cargas positivas aí induzidas atrairão elétrons da Terra, enquanto que se ligarmos em C os elétrons aí induzidos, pela repulsão eletrostática, irão impedir a passagem de elétrons para a região A. c) qualquer dos esquemas I ou II, desde que liguemos F respectivamente em C e em A. d) o esquema I, onde a ligação de F com o condutor poderá ser efetuada em qualquer ponto do condutor, pois os elétrons fluirão da Terra ao condutor até que o mesmo atinja o potencial da Terra. e) o esquema II, onde a ligação de F com o condutor poderá ser efetuada em qualquer ponto do condutor, pois os elétrons fluirão da Terra ao condutor, até que o mesmo atinja o potencial da Terra. 12. Na figura, estão representados dois condutores metálicos, descarregados, em contato entre si, suportados por barras isolantes. Aproxima-se deles um bastão isolante carregado positivamente. Com o bastão ainda próximo dos condutores, afasta-se um do outro. A representação correta das cargas presentes, agora, em cada condutor, bastante afastados entre si e do bastão, é: 13. Um eletroscópio acha-se carregado, conforme a figura.Ligando a esfera E à terra, por meio de um fio condutor, observa-se que as lâminas L se fecham completamente porque: a) cargas positivas de L sobem e neutralizam a esfera E. b) cargas positivas de E descem e neutralizam L. c) cargas negativas de E escoam para a terra e cargas positivas sobem para E. d) cargas negativas da terra movem-se para o eletroscópio, neutralizando as lâminas. e) cargas de E e de L escoam para a terra. 14. Quando se aproxima um bastão B, eletrizado positivamente, de uma esfera metálica, isolada e inicialmente descarregada, observa-se a distribuição de cargas representada na Figura 1. Mantendo o bastão na mesma posição, a esfera é conectada à terra por um fio condutor que pode ser ligado a um dos pontos P, R ou S da superfície da esfera. Indicando por (ë) o sentido do fluxo transitório () de elétrons (se houver) e por (+), (-) ou (0) o sinal da carga final (Q) da esfera, o esquema que representa e Q é: 15. A eletrização que ocorre nas gotículas existentes nas nuvens, pode ser observada em inúmeras situações diárias, como quando, em tempo seco, os cabelos são atraídos para o pente, ou quando ouvimos pequenos estalos, por ocasião da retirada do corpo de uma peça de lã. Nesse contexto, considere um bastão de vidro e quatro esferas condutoras, eletricamente neutras, A, B, C e D. O bastão de vidro é atritado, em um ambiente seco, com uma flanela, ficando carregado positivamente. Após esse processo, ele é posto em contato com a esfera A. Esta esfera é, então, aproximada das esferas B e C - que estão alinhadas com ela, mantendo contato entre si, sem tocar-se. A seguir, as esferas B e C, que estavam inicialmente em contato entre si, são separadas e a B é aproximada da D ligada à terra por um fio condutor, sem tocá-la. Após alguns segundos, esse fio é cortado. A partir da situação, é correto afirmar que o sinal da carga das esferas A, B, C e D é, respectivamente, a) +, +, +, -. b) -, -, +, +. c) +, +, -, -. d) -, +, -, +. e) +, -, +, +.