01) Duas esferas metálicas estão em contato e há um fio terra ligado à
esfera B. Um objeto eletrizado positivamente é levado até as
proximidades da esfera A sem que haja contato com ela (veja figura ao
lado).
Uma pessoa, utilizando luvas isolantes, afasta as esferas uma da outra e
leva A e o objeto eletrizado para uma região muito distante de B. Em
seguida o fio terra é desconectado de B. Observa-se que o módulo da
carga adquirida pela esfera A é de 9,0 C.
B
A
2m
1m
a) (1,0 pt.) Descreva o fluxo de cargas pelo fio terra quando o objeto é aproximado da esfera A.
Quando o objeto é aproximado de A o objeto atrai elétrons do conjunto AB para a direita deste conjunto.
Assim ELÉTRONS migram da terra em direção à esfera B.
b) (1,0 pt.) Determine o sinal da carga da esfera A após o fio terra ser desligado. Explique.
Elétrons da Terra migram para o sistema AB e se direcionam para A (concentrando-se em A). Quando A e
B são separados os elétrons recebidos por A permanecem nesta esfera. Desse modo pode-se concluir
que a esfera A fica com carga NEGATIVA ao final do processo.
c) (1,5 pt.) Determine a carga da esfera B após o fio terra ser desligado.
Quando a esfera A e o objeto são levados para muito longe de B, não há mais indução destes objetos
sobre a esfera B. Como o fio terra está ligado em B esta esfera fica NEUTRA após o final do processo.
02) Uma esfera B de peso 2,7N está presa a um fio isolante e
em equilíbrio como mostra a figura. A esfera A está fixa e tem
carga elétrica (Q) idêntica à de B.
α
30cm
a) (1,5 pts) DESENHE e NOMEIE as forças que estão agindo
sobre a esfera B.
g
𝐓
T: Tensão no fio.
P: Peso da esfera.
F: Força de repulsão de A sobre B.
𝐅
A
b) (1,5 pt.) DETERMINE o valor da tensão no fio.
B
40cm
O comprimento L do fio pode ser calculado por:
𝐏
𝑳 = √𝟒𝟎𝟐 + 𝟑𝟎𝟐 = 𝟓𝟎𝒄𝒎
Logo o cos(α) = 30/50 = 3/5
A componente vertical (Ty) da tensão anula o peso da esfera B, uma vez que ela está em equilíbrio.
Ty = P  T.cos(α) = 2,7  T.3/5 = 2,7 = 4,5N = T
c) (1,5 pt.) DETERMINE o valor de Q.
A componente horizontal (Tx) da tensão anula a força F, uma vez que B está em equilíbrio.
Cálculo de F em função de Q:
F = Ko.
Q.Q
d2
Q2
= 9x109 . (0,4)2 =
9x109 Q2
16x10−2
9
 𝐹=
16
x1011 . Q2
sen(α) = 40/50 = 4/5
4
9
11
2
Tx = F  T. sen(α) = F  4,5. 5 = 16 x10 . Q
 Q = 8,0x10-6C
03) (1,0 pt.) A esfera condutora de um eletroscópio está carregada com carga q, deixando as folhas
separadas conforme a figura I. Um bastão com carga QA é aproximado da esfera condutora (sem tocá-la)
e as folhas do eletroscópio se aproximam, conforme a figura II. O bastão de
carga QA é removido e um bastão diferente, com carga QB, agora é
aproximado, e as folhas do eletroscópio se afastam, conforme a figura III.
Pode-se afirmar que:
A) O valor da carga QA é menor que o valor de carga q.
B) QA e q têm os mesmos sinais.
C) QB e q têm os mesmos sinais.
D) QA é positivo e QB é negativo.
E) QA é negativo e QB é positivo.
04) (1,0 pt.) Duas pequenas esferas puntiformes idênticas estão eletrizadas, sendo -Q a
carga da primeira e +5Q a carga da segunda. As duas esferas são colocadas no vácuo e
separadas por uma distância d. Nesta situação o módulo da força de atração de uma esfera
sobre a outra vale F1.
A seguir, as esferas são colocadas em contato e, em seguida, separadas por uma distância
4d. Nesta nova situação as esferas se repelem com forças de módulos iguais a F2.
A relação F1/F2 vale
a) 5
b) 20
c) 16
d) 4
e) 80/9