2° LISTA DE FÍSICA
SÉRIE: 3º ANO
DATA:
/
TURMA:
2º BIMESTRE
NOTA:
/ 2011
PROFESSOR:
ALUNO(A):
Questão 1 - Na montagem de uma exposição, um
decorador propôs a projeção, através de uma lente
pendurada em um suporte fixo, da imagem de duas
bandeirinhas luminosas, B1 e B2, sobre uma tela. Em sua
primeira tentativa, no entanto, apenas a imagem de B1
pôde ser vista na tela (primeira montagem). Para
viabilizar, então, sua proposta, o decorador deslocou a
lente para baixo, obtendo, assim, as imagens das duas
bandeirinhas sobre a tela (segunda montagem). As
bandeirinhas encontram-se reproduzidas na folha de
respostas, assim como, em linhas tracejadas, a posição
da lente e a imagem obtida na primeira montagem. Para
visualizar as imagens que passam a ser observadas na
segunda montagem, utilizando o esquema da folha de
respostas:
a) Determine, a partir da imagem correspondente à
primeira montagem (em linha tracejada), a posição do
foco da lente, identificando-a na figura pela letra F.
b) Construa a imagem completa que a bandeirinha B2
projeta sobre a tela, na segunda montagem, traçando
as linhas de construção necessárias e indicando as
imagens de C e D, por C’ e D’, respectivamente.
c) Construa a imagem completa que a bandeirinha B1
projeta sobre a tela, na segunda montagem, traçando
as linhas de construção necessárias e indicando as
imagens de A e B, por A’ e B’, respectivamente.
Questão 2 - Na figura a seguir, em relação ao
instrumento óptico utilizado e às características da
imagem formada, é possível afirmar que é uma imagem
Nº:
a) real, formada por uma lente divergente, com o objeto
(livro)colocado entre o foco objeto e a lente.
b) virtual, formada por uma lente convergente, com o
objeto (livro) colocado entre o foco objeto e a lente.
c) virtual, formada por uma lente divergente, com o
objeto (livro) colocado entre o foco objeto e a lente.
d) real, formada por uma lente convergente, com o
objeto (livro) colocado entre o foco objeto e o ponto
anti-principal objeto da lente.
e) virtual, formada por uma lente convergente, com o
objeto (livro) colocado sobre o foco objeto da lente.
Questão 3 - Uma pessoa usa uma lupa para queimar
uma folha de papel, usando a luz solar, conforme
ilustração abaixo:
Em relação a essa situação, assinale a alternativa que
traz uma afirmação INCORRETA.
a) A lente usada pela pessoa é fina nas extremidades e
mais grossa no centro.
b) A luz solar foi concentrada no foco da lente.
c) A velocidade da luz no ar é menor que a velocidade
da luz no material que constitui a lente.
d) A lente usada na figura pode formar imagens reais ou
virtuais.
Questão 4 - Uma lente delgada convergente tem
distância focal de 20cm. Para se obter uma imagem
conjugada de um objeto real, maior que o próprio objeto e
não invertida, esse deverá ser colocado sobre o eixo
principal da lente,
a) a 40cm do centro óptico.
b) a 20cm do centro óptico.
c) a mais de 40cm do centro óptico.
d) entre 20cm e 40cm do centro óptico.
e) a menos de 20cm do centro óptico.
Questão 5 - O Landsat 7 é um satélite de sensoriamento
remoto que orbita a 700 km da superfície da Terra.
Suponha que a menor área da superfície que pode ser
fotografada por esse satélite é de 30 m x 30 m,
correspondente a um pixel, elemento unitário da imagem
conjugada no sensor óptico da sua câmara fotográfica. A
lente dessa câmara tem distância focal f = 5,0 cm.
Supondo que os pixels sejam quadrados, qual o
comprimento dos lados de cada quadrado?
Questão 6 - Desde maio de 2008 o IBAMA recebe
imagens do ALOS, um satélite japonês de sensoriamento
distância f do alvo à lente.
remoto que orbita a cerca de 700 km da superfície da
Terra. Suponha que o sistema óptico desse satélite
conjugue imagens nítidas no seu sensor quando este se
localiza 4,0 cm atrás da lente (objetiva) e seja capaz de
fotografar áreas quadradas do solo com, no mínimo, 900
m2, correspondente a um pixel (elemento unitário de
imagem) do sensor óptico da câmara. Qual a distância
focal dessa lente e a área de cada pixel sobre a qual a
imagem da superfície da Terra é conjugada?
lente, para captar imagem nítida da vela o alvo deverá
ser posicionado à distância da lente igual a
Questão 7 - A figura representa um banco óptico
didático: coloca-se uma lente no suporte e varia-se a sua
posição até que se forme no anteparo uma imagem nítida
da fonte (em geral uma seta luminosa vertical). As
abscissas do anteparo, da lente e do objeto são medidas
na escala, que tem uma origem única.
3
c) 2 f
d) 2f
e) 3f
Aproximando-se a vela, até que fique à distância
a)
b) f
3
f da
2
2
3 f
Questão 10 - É possível improvisar uma objetiva para a
construção de um microscópio simples pingando uma
gota de glicerina dentro de um furo circular de 5,0 mm de
diâmetro, feito com um furador de papel em um pedaço
de folha de plástico. Se apoiada sobre uma lâmina de
vidro, a gota adquire a forma de uma semi-esfera. Dada a
equação dos fabricantes de lentes para lentes imersas no
ar,
C=
a) Represente graficamente no caderno de respostas
(sem valores numéricos) a situação correspondente
ao esquema da figura, em que apareçam: o objeto
(seta luminosa da fonte); a lente e seus dois focos; a
imagem e pelo menos dois raios de luz que emergem
do objeto, atravessem a lente e formem a imagem no
anteparo.
b) Nessa condição, determine a distância focal da lente,
sendo
dadas
as
posições
dos
seguintes
componentes, medidas na escala do banco óptico:
anteparo, na abscissa 15cm; suporte da lente, na
abscissa 35cm; fonte, na abscissa 95 cm.
Questão 8 - Uma lupa utilizada para leitura é
confeccionada com uma lente delgada convergente,
caracterizada por uma distância focal f. Um objeto é
colocado a uma distância 0,8f, medida a partir da lente.
Se uma letra de um texto tem altura 1,6mm, determine o
tamanho da letra observado pelo leitor.
Questão 9 - Sobre uma mesa, são colocados alinhados
uma vela acesa, uma lente convergente e um alvo de
papel.
Inicialmente, a vela é afastada da lente tanto quanto
possível, e ajusta-se a posição do alvo para se obter nele
a imagem mínima da vela. Mede-se e anota-se a
⎛1 1 ⎞
1
= ( n − 1) ⋅ ⎜ + ⎟
f
⎝ R1 R2 ⎠
e sabendo que o índice de refração da glicerina é 1,5, a
lente plano-convexa obtida com a gota terá vergência C,
em unidades do SI, de
a) 200 di.
b) 80 di.
c) 50 di.
d) 20 di.
e) 10 di.
Questão 11 - Analise as afirmações que seguem, tendo
como base a conhecida “fórmula dos fabricantes de
lentes”:
⎞⎛ 1
1 ⎛ nlente
1
+
= ⎜⎜
− 1⎟⎟⎜
⎜
f ⎝ nmeio
⎠⎝ R face1 R face 2
⎞
⎟
⎟
⎠
I.
Quando o índice de refração do meio óptico no
qual a lente está inserida é menor do que o índice de
refração do material do qual a lente é feita, uma lente de
bordos espessos será divergente.
II.
No caso de lentes biconvexas de vergência
positiva, quanto maior a diferença entre a espessura dos
bordos e a espessura do centro da lente, mais próximo
da lente estarão seus focos principais.
III.
Pode-se dizer que a vergência de uma lente
fabricada para ser utilizada inserida no meio ar depende
diretamente do índice de refração do material do qual a
lente é feita.
Está correto o contido em
a) I, apenas.
b) III, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II e III.
Questão 12 - Plástico de soja, tecido de fibra de milho e
até fibras à prova de bala vêm sendo criados por
cientistas que pinçam na natureza os genes que dão
características especiais a animais e plantas e os
implantam em organismos que passam, assim, a produzir
matéria-prima que serve para a fabricação de milhares de
produtos. O biosteel, ou aço biológico, foi desenvolvido a
partir de teias de aranha das espécies Araneus
diadematus e Nephila clavipes. O biosteel está sendo
testado na confecção de uniformes militares e na
blindagem de aeronaves e veículos de combate.
O geneticista Elíbio Rech Filho, que concluiu o genoma
de uma espécie de aranha da Amazônia, criou uma soja
transgênica com o gene do aracnídeo. (COUTINHO,
2004, p. 143).
Considerando-se a produção e a aplicação de materiais
resultantes da biotecnologia, pode-se afirmar:
(01)
A produção da teia de aranha envolve a atividade
de biossíntese, com base em informação genética
especificada em seqüências nucleotídicas.
(02)
O procedimento de criação de uma soja que
produz proteínas específicas de aracnídeo se
fundamenta na universalidade do código genético.
(04)
A tenacidade é uma característica de materiais
fabricados a partir do biosteel.
(08)
O aço comum, uma liga de ferro e carbono, tem
composição fixa, porque é formado por substâncias
simples.
(16)
O kevlar,
, uma fibra
mais resistente que o aço, utilizada na confecção de
equipamentos de combate, é um polímero obtido por
meio de reação de condensação.
(32)
Uma lente bicôncava, feita de material plástico
transparente de soja, pode ser utilizada para correção de
miopia, desde que a sua distância focal seja adequada
ao grau de miopia apresentado pelo paciente.
(64)
A tensão suportada por um cabo de aço ideal que
puxa, verticalmente para cima, um elevador de massa m,
com aceleração a, é igual a m(g - a), sendo g o módulo
da aceleração da gravidade local.
Questão 13 - Na Cidade Universitária (USP), um jovem,
em um carrinho de rolimã, desce a rua do Matão, cujo
perfil está representado na figura abaixo, em um sistema
de coordenadas em que o eixo Ox tem a direção
horizontal. No instante t = 0, o carrinho passa em
movimento pela posição y = y0 e x = 0.
Dentre os gráficos das figuras abaixo, os que melhor
poderiam descrever a posição x e a velocidade v do
carrinho em função do tempo t são, respectivamente,
a)
b)
c)
d)
e)
I e II.
I e III.
II e IV.
III e II.
IV e III.
Questão 14 Em um ensaio físico, desenvolvido com o objetivo de se
estudar a resistência à tração de um fio, montou-se o
conjunto ilustrado acima. Desprezado o atrito, bem como
as inércias das polias, do dinamômetro (D) e dos fios,
considerados inextensíveis, a indicação do dinamômetro,
com o sistema em equilíbrio, é
Dados: g = 10m/s2
sen α= 0,6
cos α= 0,8
a) 1,6N
b) 1,8N
c) 2,0N
d) 16N
e) 18N
Questão 15 - A jabuticabeira é uma árvore que tem seus
frutos espalhados em toda a extensão de seus galhos e
tronco.
Após a florada, as frutinhas crescem presas por um frágil
cabinho que as sustentam. Cedo ou tarde, devido ao
processo de amadurecimento e à massa que ganharam
se desenvolvendo, a força gravitacional finalmente vence
a força exercida pelo cabinho.
Considere a jabuticaba, supondo-a perfeitamente esférica
e na iminência de cair.
Esquematicamente, o cabinho que segura a pequena
fruta aponta para o centro da esfera que representa a
frutinha.
Questão 18 - Dois corpos, A e B, atados por um cabo,
com massas mA = 1kg e mB = 2,5kg, respectivamente,
deslizam sem atrito no solo horizontal sob ação de uma
força, também horizontal, de 12N aplicada em B. Sobre
este corpo, há um terceiro corpo, C, com massa mC =
0,5kg, que se desloca com B, sem deslizar sobre ele. A
figura ilustra a situação descrita.
Se essa jabuticaba tem massa de 8g, a intensidade da
componente paralela ao galho da força exercida pelo
cabinho e que permite o equilíbrio estático da jabuticaba
na posição mostrada na figura é, em newtons,
aproximadamente,
Dados: aceleração da gravidade = 10m/s2
sen θ= 0,54
cos θ= 0,84
a) 0,01.
b) 0,04.
c) 0,09.
d) 0,13.
e) 0,17.
Questão 16 - Em uma circular técnica da Embrapa,
depois da figura,
Calcule a força exercida sobre o corpo C.
Questão 19 - Uma corrente com dez elos, sendo todos
de massas iguais, está apoiada sobre o tampo horizontal
de uma mesa totalmente sem atrito. Um dos elos é
puxado para fora da mesa, e o sistema é abandonado,
adquirindo, então, movimento acelerado.
No instante em que o quarto elo perde contato com a
mesa, a aceleração do sistema é
a) g
2
g
3
3
b)
g
5
2
c)
g
5
1
d)
g
10
a)
encontramos uma recomendação que, em resumo, diz:
“No caso do arraste com a carga junto ao solo (se por
algum motivo não pode ou não deve ser erguida…) o
ideal é arrastá-la … reduzindo a força necessária para
movimentá-la, causando menor dano ao solo … e
facilitando as manobras.
Mas neste caso o peso da tora aumenta.”
(www.cpafac.embrapa.br/pdf/cirtec39.pdf. Modificado.)
Pode se afirmar que a frase que destacamos em itálico é
conceitualmente
a) inadequada, pois o peso da tora diminui, já que se
distribui sobre uma área maior.
b) inadequada, pois o peso da tora é sempre o mesmo,
mas é correto afirmar que em II a força exercida pela
tora sobre o solo aumenta.
c) inadequada: o peso da tora é sempre o mesmo e,
além disso, a força exercida pela tora sobre o solo em
II diminui, pois se distribui por uma área maior.
d) adequada, pois nessa situação a tora está
integralmente apoiada sobre o solo.
e) adequada, pois nessa situação a área sobre a qual a
tora está apoiada sobre o solo também aumenta.
Questão 17 - Um rebocador puxa duas barcaças pelas
águas de um lago tranqüilo. A primeira delas tem massa
de 30 toneladas e a segunda, 20 toneladas. Por uma
questão de economia, o cabo de aço I que conecta o
rebocador à primeira barcaça suporta, no máximo, 6 ×
105 N, e o cabo II, 8 × 104N.
Desprezando o efeito de forças resistivas, calcule a
aceleração máxima do conjunto, a fim de evitar o
rompimento de um dos cabos.
Questão 20 - Na representação da figura, o bloco A
desce verticalmente e traciona o bloco B, que se
movimenta em um plano horizontal por meio de um fio
inextensível. Considere desprezíveis as massas do fio e
da roldana e todas as forças de resistência ao
movimento.
Suponha que, no instante representado na figura, o fio se
quebre. Pode-se afirmar que, a partir desse instante,
a) o bloco A adquire aceleração igual à da gravidade; o
bloco B pára.
b) o bloco A adquire aceleração igual à da gravidade; o
bloco B passa a se mover com velocidade constante.
c) o bloco A adquire aceleração igual à da gravidade; o
bloco B reduz sua velocidade e tende a parar.
d) os dois blocos passam a se mover com velocidade
constante.
e) os dois blocos passam a se mover com a mesma
aceleração.
Questão 21 - Por ser o vestibular da UFSCar, a tarefa
era de grande responsabilidade e o fiscal de prova
precisava ainda levar ao fundo da sala toda uma fileira de
carteiras. Exercendo sobre a primeira carteira da fila uma
força horizontal de intensidade constante,
. Observa então que, na medida acelera essa carteira a 1
m/s2 em que uma carteira passa a empurrar a próxima, o
conjunto todo tem sua aceleração diminuída, chegando a
se tornar nula exatamente quando a fila contém seis
carteiras. Enquanto lia as instruções da prova, pairava na
mente do fiscal uma questão:
Qual deve ser a intensidade da força de atrito que ocorre
entre uma carteira e o piso da sala?
Responda a questão do fiscal, considerando que:
• As carteiras são idênticas, podendo ser consideradas
pontos materiais que se movem em linha reta.
• As intensidades das forças de atrito estático máximo e
de atrito dinâmico são muito próximas, podendo ser
consideradas iguais.
• O piso da sala é plano e horizontal.
• Cada carteira tem massa 25 kg.
a) 5 N.
b) 6 N.
c) 10 N.
d) 15 N.
e) 30 N.
Questão 24 - Na figura, um bloco sobe um plano
inclinado, com velocidade inicial Vo.
Considere μ ο coeficiente de atrito entre o bloco e a
superfície. Indique a sua velocidade na descida ao
passar pela posição inicial.
V0
μsenθ + cos θ
μsenθ − cosθ
Questão 22 - Um garoto corre com velocidade de 5 m/s
em uma superfície horizontal. Ao atingir o ponto A, passa
a deslizar pelo piso encerado até atingir o ponto B, como
mostra a figura.
e) V0
μsenθ − cosθ
μsenθ + cos θ
Considerando a aceleração da gravidade g = 10 m/s2, o
coeficiente de atrito cinético entre suas meias e o piso
encerado é de
a) 0,050
b) 0,125
c) 0,150
d) 0,200
e) 0,250
Questão 23 - Uma caixa cuja velocidade inicial é de 10
m/s leva 5s deslizando sobre uma superfície até parar
completamente.
Considerando a aceleração da gravidade g = 10
m/s2,determine o coeficiente de atrito cinético que atua
entre a superfície e a caixa.
a) 0,1
b) 0,2
c) 0,3
d) 0,4
e) 0,5
a) V0
senθ − μsenθ
consθ − μ cos θ
b) V0
senθ + μsenθ
consθ − μ cos θ
c) V0
senθ − μ cos θ
senθ + μ cos θ
d)
Questão 25 - Uma força horizontal de módulo F puxa um
bloco sobre uma mesa horizontal com uma aceleração de
módulo a, como indica a figura 1.
Sabe-se que, se o módulo da força for duplicado, a
aceleração terá módulo 3a , como indica a figura 2.
Suponha que, em ambos os casos, a única outra força
horizontal que age sobre o bloco seja a força de atrito de módulo invariável f - que a mesa exerce sobre ele.
Calcule a razão f / F entre o módulo f da força de atrito e
o módulo F da força horizontal que puxa o bloco.
Questão 26 - Conforme noticiou um site da Internet em
30.8.2006, cientistas da Universidade de Berkeley,
Estados Unidos, “criaram uma malha de microfibras
sintéticas que utilizam um efeito de altíssima fricção para
sustentar cargas em superfícies lisas”, à semelhança dos
“incríveis pêlos das patas das lagartixas”.
(www.inovacaotecnologica.com.br). Segundo esse site,
os pesquisadores demonstraram que a malha criada
“consegue suportar uma moeda sobre uma superfície de
vidro inclinada a até 80º” (veja a foto).
Dados sen 80º = 0,98; cos 80º = 0,17 e tg 80º = 5,7,
pode-se afirmar que, nessa situação, o módulo da força
de atrito estático máxima entre essa malha, que reveste a
face de apoio da moeda, e o vidro, em relação ao módulo
do peso da moeda, equivale a, aproximadamente,
a) 5,7%.
b) 11%.
c) 17%.
d) 57%.
e) 98%.
Questão 27 - Uma pessoa esta empurrando um bloco
com velocidade constante sobre uma superfície
horizontal.
Considerando que haja atrito entre o bloco e a superfície
horizontal, pode-se afirmar, corretamente,
que o bloco se move desta maneira porque:
a) a força de atrito cinético e ligeiramente superior a
força aplicada pela pessoa.
b) o somatório das forças que atuam no bloco é zero.
c) a força atuando no bloco é maior que a forca de atrito.
d) a massa do homem é superior a massa do bloco.
Questão 28 - Um pequeno bloco desliza pelo plano
horizontal com energia cinética constante de 2,00 . 10 – 1
J. Em seguida, desce pelo plano inclinado de um ângulo
α, conforme ilustra a figura. Uma das possibilidades de
se manter constante essa energia cinética é a de existir
um atrito cinético entre
a base inferior do bloco e o plano inclinado, cujo
coeficiente é μ c igual a :
Dado: sen = 0,60
Questão 30 - Um dispositivo simples capaz de detectar
se um corpo está ou não eletrizado, é o pêndulo
eletrostático, que pode ser feito com uma pequena esfera
condutora suspensa por um fio fino e isolante. Um aluno,
ao aproximar um bastão eletrizado do pêndulo, observou
que ele foi repelido (etapa I). O aluno segurou a esfera do
pêndulo com suas mãos, descarregando-a e, então, ao
aproximar novamente o bastão, eletrizado com a mesma
carga inicial, percebeu que o pêndulo foi atraído (etapa
II). Após tocar o bastão, o pêndulo voltou a sofrer
repulsão (etapa III). A partir dessas informações,
considere as seguintes possibilidades para a carga
elétrica presente na esfera do pêndulo:
Possibilidade Etapa I
Etapa II
Etapa III
1
Neutra
Negativa Neutra
2
Positiva
Neutra
Positiva
3
Negativa Positiva
Negativa
4
Positiva
Negativa Negativa
5
Negativa Neutra
Negativa
Somente pode ser considerado verdadeiro o descrito nas
possibilidades
a) 1 e 3.
b) 1 e 2.
c) 2 e 4.
d) 4 e 5.
e) 2 e 5.
Questão 31 - O fato de os núcleos atômicos serem
formados por prótons e nêutrons suscita a questão da
coesão nuclear, uma vez que os prótons, que têm carga
positiva q = 1,6 . 10-19 C, se repelem através da força
eletrostática. Em 1935, H. Yukawa propôs uma teoria
para a força nuclear forte, que age a curtas distâncias e
mantém os núcleos coesos.
a) Considere que o módulo da força nuclear forte entre
dois prótons FN é igual a vinte vezes o módulo da
força eletrostática entre eles FE, ou seja, FN = 20 FE. O
módulo da força eletrostática entre dois prótons
separados por uma distância d é dado por FE = K
a)
b)
c)
d)
e)
1,50
1,33
0,80
0,75
0,60
Questão 29 - Um bloco de massa 3,0 kg é pressionado
contra uma parede vertical por uma força F conforme
ilustração. Considere a gravidade como 10m/s2 , o
coeficiente de atrito estático entre o bloco e a parede
como 0,20 e o coeficiente de atrito cinético como 0,15.
q2
,
d2
onde K = 9,0 . 109 Nm2/C2. Obtenha o módulo da força
nuclear forte FN entre os dois prótons, quando
separados por uma distância d = 1,6 . 10-15 m, que é
uma distância típica entre prótons no núcleo.
b) As forças nucleares são muito maiores que as forças
que aceleram as partículas em grandes aceleradores
como o LHC. Num primeiro estágio de acelerador,
partículas carregadas deslocam-se sob a ação de um
campo elétrico aplicado na direção do movimento.
Sabendo que um campo elétrico de módulo E = 2,0 .
106 N/C age sobre um próton num acelerador, calcule
a força eletrostática que atua no próton.
Questão 32 - Considere uma experiência em que três
cargas pontuais de igual módulo estejam alinhadas e
igualmente espaçadas, que as cargas A e C sejam fixas,
e que os sinais das cargas A, B e C obedeçam a uma
das três configurações seguintes:
O valor máximo da força F para que o bloco desça em
equilíbrio dinâmico é de:
a) 125 N
b) 200 N
c) 250 N
d) 150 N
Considere, ainda, que se deseja que a carga B esteja
solta e em equilíbrio. Para tanto, das configurações
apresentadas, pode-se usar
a) somente a 1.
b) somente a 2.
c) somente a 3.
d) tanto a 1 quanto a 3.
e) tanto a 1 quanto a 2.
Questão 33 - Duas esferas carregadas, afastadas de 1
m, se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera
tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das
duas esferas?
(Considere k = 9·109 Nm2/C2)
a) 1,0·10-4C e 2,0·10-4C
b) 2,0·10-4C e 4,0·10-4C
c) 3,0·10-4C e 6,0·10-4C
d) 4,0·10-4C e 8,0·10-4C
e) 5,0·10-4C e 10,0·10-4C
Questão 34 - Um pequeno corpo, eletrizado com carga –
q, descreve um movimento circular uniforme, de
velocidade escalar v, em torno de um outro, eletrizado
com carga +q, supostamente fixo. O raio da trajetória
descrita pelo primeiro corpo é r. Se esse mesmo corpo
descrever seu movimento numa trajetória de raio 2r, sua
velocidade escalar será igual a
a) a)
b)
c)
d)
e)
v 2
2
v
v 2
2v
4v
Questão 35 - Duas partículas de carga elétrica Q e
massa M são colocadas sobre um eixo e distam de 1m.
Podemos dizer que:
a) a força de interação entre as partículas é nula.
b) as partículas serão atraídas pela força Coulombiana e
repelidas pela força Gravitacional.
c) as partículas serão repelidas pela força Coulombiana
e repelidas pela força Gravitacional.
d) as partículas serão atraídas pela força Coulombiana e
atraídas pela força Gravitacional.
e) as partículas serão repelidas pela força Coulombiana
e atraídas pela força Gravitacional.
Questão 36 - Duas pequenas esferas eletrizadas com
cargas idênticas (Q1 = Q2 = Q) interagem mutuamente no
ar (ko = 9 . 10 9 N . m2/C2) quando estão separadas, uma
da outra, cerca de 30,00 cm. Ao se dobrar a distância
entre as esferas, a força de interação eletrostática tem
intensidade 3,6 N.
Cada uma dessas esferas está eletrizada com carga de
a) 6,0 μ C
b) 12 μ C
c) 18 μ C
d) 24 μ C
e) 36 μ C
Questão 37 - O átomo de hidrogênio no modelo de Bohr
é constituído de um elétron de carga –e e massa m, que
se move em órbitas circulares de raio r em torno do
próton, sob a influência da atração coulombiana. O raio r
é quantizado, dado por r = n2 a0, onde a0 é o raio de Bohr
e n = 1, 2, … . O período orbital para o nível n,
envolvendo a permissividade do vácuo ε0, é igual a
a) (e / 4π a0 n3) .
e0 ma0
b) (4π a0 n3 / e) .
ε 0 ma0
c) (π a0 n3 / e) .
πε 0 ma0
d) (4π a0 n3 / e) .
πε 0 ma0
e) (e / 4π a0 n3) .
πε 0 ma0
)
Questão 38 - Duas pequenas esferas estão, inicialmente,
neutras eletricamente. De uma das esferas são retirados
5,0.1014 elétrons que são transferidos para a outra esfera.
Após essa operação, as duas esferas são afastadas de
8,0 cm, no vácuo
Dados:
carga elementar e = 1,6.10–19C
constante eletrostática no vácuo ko= 9,0.109 N.m2/C2
A força de interação elétrica entre as esferas será de:
a) atração e intensidade 7,2.105N.
b) atração e intensidade 9,0.103N.
c) atração e intensidade 6,4.103N.
d) repulsão e intensidade 7,2.103N.
e) repulsão e intensidade 9,0.103N.
Questão 39 - Em seu laboratório, o Professor Ladeira
prepara duas montagens - I e II -, distantes uma da outra,
como mostrado nestas figuras:
Em cada montagem, duas pequenas esferas metálicas,
idênticas, são conectadas por um fio e penduradas em
um suporte isolante. Esse fio pode ser de material
isolante ou condutor elétrico.
Em seguida, o professor transfere certa quantidade de
carga para apenas uma das esferas de cada uma das
montagens.
Ele, então, observa que, após a transferência de carga,
as esferas ficam em equilíbrio, como mostrado nestas
figuras:
Considerando-se essas informações, é CORRETO
afirmar que, após a transferência de carga,
a) em cada montagem, ambas as esferas estão
carregadas.
b) em cada montagem, apenas uma das esferas está
carregada.
c) na montagem I, ambas as esferas estão carregadas e,
na II, apenas uma delas está carregada.
d) na montagem I, apenas uma das esferas está
carregada e, na II, ambas estão carregadas.
Questão 40 - Duas partículas de cargas q1 = 4 • 10−5 C e
q2 = 1 • 10−5 C estão alinhadas no eixo x sendo a
separação entre elas de 6 m.
Sabendo que q1 encontra-se na origem do sistema de
coordenadas e considerando k = 9 • 109Nm2/C2,
determine:
a) a posição x, entre as cargas, onde o campo elétrico é
nulo;
b) o potencial eletrostático no ponto x = 3 m;
c) o módulo, a direção e o sentido da aceleração, no
caso de ser colocada uma partícula de carga q3 = -1 •
10−5C e massa m3 = 1,0 kg, no ponto do meio da
distância entre q1 e q2
Questão 41 - Na determinação do valor de uma carga
elétrica puntiforme, observamos que, em um determinado
ponto do campo elétrico por ela gerado, o potencial
elétrico é de 18kV e a intensidade do vetor campo
elétrico é de 9,0kN/C. Se o meio é o vácuo (k0 = 9 ⋅ 109N
⋅ m2/C2), o valor dessa carga é
a) 4,0µC
b) 3,0µC
c) 2,0µC
d) 1,0µC
e) 0,5µC
Questão 42 - Nos vértices de um triângulo eqüilátero de
altura 45cm, estão fixas as cargas puntiformes QA, QB e
QC, conforme a ilustração abaixo.
Questão 44 - Duas cargas pontuais idênticas de carga q
= 1 x 10-9 C são colocadas a uma distância de 0,1 m.
Determine o potencial eletrostático e o campo elétrico, a
meia distância, entre as cargas. Considere
1
Nm 2
4πε 0 =9,0x109 C 2
k=
a)
b)
c)
d)
e)
100,0 N m/C e 2,0 N/C
120,0 N m/C e 0,0 N/C
140,0 N m/C e 1,0 N/C
160,0 N m/C e 2,0 N/C
360,0 N m/C e 0,0 N/C
Questão 45 - Três cargas elétricas idênticas (Q = 1,0 x
10-9 C) se encontram sobre os vértices de um triângulo
1
eqüilátero de lado L = 1,0 m. Considere k = 4πε =
Nm 2
2
9,0x109 C
a) Calcule o campo elétrico e o potencial no baricentro
(centro) do triângulo.
b) Suponha que a carga de dois dos vértices é dobrada
(2Q) e a carga sobre o terceiro vértice permanece
constante igual a Q. Faça um desenho do campo
elétrico no baricentro do triângulo e calcule seu
módulo.
Questão 46 - Uma pequena esfera, com carga elétrica
positiva Q = 1,5 10-9C, está a uma altura D = 0,05m
acima da superfície de uma grande placa condutora,
ligada à Terra, induzindo sobre essa superfície cargas
negativas, como na figura 1. O conjunto dessas cargas
estabelece um campo elétrico que é idêntico, apenas na
parte do espaço acima da placa, ao campo gerado por
uma carga +Q e uma carga -Q, como se fosse uma
“imagem” de Q que estivesse colocada na posição
representada na figura 2.
As cargas QB e QC são idênticas e valem –2,0µC cada
uma. Em um dado instante, foi abandonada do repouso,
no baricentro desse triângulo, uma partícula de massa
1,0g, eletrizada com a Q = + 1,0 µC e, nesse instante, a
mesma sofreu uma aceleração de módulo 5,0 ⋅ 102m/s2,
segundo a direção da altura h1, no sentido de A para M.
Neste caso, a carga fixada no vértice A é
DADO: k0 = 9 ⋅ 109 N ⋅ m2/C2
a) QA = + 3,0µC
b) QA = –3,0µC
c) QA = + 1,0µC
d) QA = + 5,0µC
e) QA = –5,0µC
Questão 43 - Duas esferas metálicas contendo as cargas
Q e 2Q estão separadas pela distância de 1,0 m.
Podemos dizer que, a meia distância entre as esferas, o
campo elétrico gerado por:
a) ambas as esferas é igual.
1
b) uma esfera é
do campo gerado pela outra esfera.
2
1
do campo gerado pela outra esfera.
c) uma esfera é
3
1
d) uma esfera é do campo gerado pela outra esfera.
4
e) ambas as esferas é igual a zero.
a) Determine a intensidade da força F, em N, que age
sobre a carga +Q, devida às cargas induzidas na
placa.
b) Determine a intensidade do campo elétrico E0, em
V/m, que as cargas negativas induzidas na placa
criam no ponto onde se encontra a carga +Q.
c) Represente, no diagrama da folha de resposta, no
ponto A, os vetores campo elétrico E+ e E- , causados,
respectivamente, pela carga +Q e pelas cargas
induzidas na placa, bem como o campo resultante, EA.
O ponto A está a uma distância D do ponto O da
figura e muito próximo à placa, mas acima dela.
d) Determine a intensidade do campo elétrico resultante
EA, em V/m, no ponto A.
NOTE E ADOTE
F = kQ1Q2/r2; E = kQ/ r2; onde
k = 9 ⋅ 109N m2/C2
1V/m = 1N/C
Esquema da folha de resposta
Questão 48 - Um campo elétrico uniforme, de módulo E,
criado entre duas grandes placas paralelas carregadas,
P1 e P2, é utilizado para estimar a carga presente em
pequenas esferas. As esferas são fixadas na
extremidade de uma haste isolante, rígida e muito leve,
que pode girar em torno do ponto O. Quando uma
pequena esfera A, de massa M = 0,015kg e carga Q, é
fixada na haste, e sendo E igual a 500kV/m, a esfera
assume uma posição de equilíbrio, tal que a haste forma
com a vertical um ângulo θ = 45º. Para essa situação:
a) Represente, no esquema da folha de respostas, a
força gravitacional P e a força elétrica FE que atuam
na esfera A, quando ela está em equilíbrio sob ação
do campo elétrico. Determine os módulos dessas
forças, em newtons.
b) Estime a carga Q, em coulombs, presente na esfera.
c) Se a esfera se desprender da haste, represente, no
esquema da folha de respostas, a trajetória que ela
iria percorrer, indicando-a pela letra T.
a) NOTE E ADOTE:
b) Desconsidere efeitos de indução eletrostática.
Questão 49 - Uma partícula de massa m e carga positiva
q, com velocidade horizontal v (módulo v), penetra numa
região de comprimento L (paralelo à velocidade inicial da
partícula), na qual existe um campo elétrico vertical E
(constante), conforme a figura abaixo. A aceleração da
gravidade local é g (de módulo g, direção vertical e
sentido para baixo). Na região onde o campo elétrico é
não-nulo (entre as linhas verticais tracejadas na figura
abaixo), a força elétrica tem módulo maior que a força
peso. Determine o módulo do campo elétrico para o qual
a partícula apresenta o máximo alcance ao longo da linha
horizontal localizada na altura em que ela deixa a região
do campo elétrico. Despreze quaisquer efeitos de
dissipação de energia (resistência do ar, atrito etc.).
Questão 50 - Uma partícula de massa 2 g, eletrizada
com carga elétrica positiva de 20 μC é abandonada do
repouso no ponto A de um campo elétrico uniforme, cujo
potencial elétrico é 250 V. Essa partícula adquire
movimento e se choca em B, com o anteparo rígido e fixo
a 80 cm do ponto A. O potencial elétrico do ponto B é de
50 V. O choque entre a partícula e o anteparo tem
coeficiente de restituição igual a 0,8. A distância do
anteparo em que essa partícula vai parar será de
a)
b)
c)
d)
e)
42,3 cm
46,6 cm
49,8 cm
51,2 cm
54,0 cm