Durante uma tempestade, uma nuvem carregada positivamente se aproxima de um edifício que possui um para-raios, conforme a figura a seguir Exercício 01 Questão 01 A eletricidade estática gerada por atrito é fenômeno comum no cotidiano. Pode ser observada ao pentearmos o cabelo em um dia seco, ao retirarmos um casaco de lã ou até mesmo ao caminharmos sobre um tapete. Ela ocorre porque o atrito entre materiais gera desequilíbrio entre o número de prótons e elétrons de cada material, tornando-os carregados positivamente ou negativamente. Uma maneira de identificar qual tipo de carga um material adquire quando atritado com outro é consultando uma lista elaborada experimentalmente, chamada série triboelétrica, como a mostrada abaixo. A lista está ordenada de tal forma que qualquer material adquire carga positiva quando atritado com os materiais que o seguem. De acordo com o enunciado pode-se afirmar que, ao se estabelecer uma descarga elétrica no para-raios, a) prótons passam da nuvem para o para-raios. b) prótons passam do para-raios para a nuvem c) elétrons passam da nuvem para o para-raios. d) elétrons passam do para-raios para a nuvem. e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro. Questão 03 Duas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas QA = +76 C e QB = +98 C, respectivamente. Inicialmente, a esfera A é conectada momentaneamente ao solo através de um fio metálico. Em seguida, as esferas são postas em contato momentaneamente. Calcule a carga final da esfera B, em C Questão 04 Três pequenas esferas metálicas, E1, E2 e E3, eletricamente carregadas e isoladas, estão alinhadas, em posições fixas, sendo E2 equidistante de E1 e E3. Seus raios possuem o mesmo valor, que é muito menor que as distâncias entre elas, como mostra a figura: • E1 Com base na lista triboelétrica, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) A pele de coelho atritada com teflon ficará carregada positivamente, pois receberá prótons do teflon. 02) Uma vez eletrizados por atrito, vidro e seda quando aproximados irão se atrair. 04) Em processo de eletrização por atrito entre vidro e papel, o vidro adquire carga de +5 unidades de carga, então o papel adquire carga de -5 unidades de carga. 08) Atritar couro e teflon irá produzir mais eletricidade estática do que atritar couro e pele de coelho. 16) Dois bastões de vidro aproximados depois de atritados com pele de gato irão se atrair. 32) Um bastão de madeira atritado com outro bastão de madeira ficará eletrizado. • E3 As cargas elétricas das esferas respectivamente, os seguintes valores: têm, • Q1 = 20 ì C • Q2 = − 4 ì C • Q3 = 1 ì C Admita que, em um determinado instante, E1 e E2 são conectadas por um fio metálico; após alguns segundos, a conexão é desfeita. Nessa nova configuração, determine as cargas elétricas de E1 e E2 e apresente um esquema com a direção e o sentido da força resultante sobre E3. Questão 05 Questão 02 Considere um modelo clássico de um átomo de hidrogênio, onde um elétron, de massa m e carga -q, descreve um movimento circular uniforme, de raio R, com velocidade de módulo v, em torno do núcleo. A análise das informações, com base nos conhecimentos da Física, permite concluir: a) A intensidade da corrente elétrica estabelecida na órbita é igual a qv/R. Raios são descargas elétricas de grande intensidade que conectam as nuvens de tempestade na atmosfera e o solo. A intensidade típica de um raio é de 30 mil amperes, cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro elétrico, e eles percorrem distâncias da ordem de 5 km. (www.inpe.br/webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.ph p. Acesso em: 30.10.2012.) Aprovação em tudo que você faz. • E2 1 www.colegiocursointellectus.com.br 2 2 2 b) O raio da órbita é igual a kq /mv , sendo k a constante eletrostática do meio. c) O trabalho realizado pela força de atração que o núcleo exerce sobre o elétron é motor. d) A resultante centrípeta é a força de atração eletrostática que o elétron exerce sobre o núcleo. e) O núcleo de hidrogênio apresenta, em seu entorno, um campo elétrico e um campo magnético. 2 a) repulsiva - k0Q /(9d ) 2 2 b) atrativa - k0Q /(9d ) 2 2 c) repulsiva - k0Q /(6d ) 2 2 d) atrativa - k0Q /(4d ) 2 2 e) repulsiva - k0Q /(4d ) Questão 08 Questão 06 Três esferas idênticas, A, B e C, encontram-se separadas e suspensas por fios isolantes conforme ilustração. Um pêndulo elétrico de comprimento R e massa m = 0,2 kg, eletrizado com carga Q positiva, é repelido por outra carga igual, fixa no ponto A. A figura mostra a posição de equilíbrio do pêndulo. As seguintes ações e observações são, então, realizadas: 2 Dados: g = 10m/s Assinale a alternativa correta. Qual é o módulo das cargas? a) 60 .10−7 C b) 60 .10−13 C c) 6 .10 −7 C d) 40 .10−7 C e) 4 .10−7 C Das possibilidades apresentadas na tabela seguinte, Questão 07 Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, são montadas em suportes isolantes. A esfera A está positivamente carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C estão eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, então, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na figura. aquelas que estão observações são a) 1ª e 2ª. b) 1ª e 3ª. c) 2ª e 4ª. d) 3ª e 4ª. conformidade com as Questão 09 Um estudante dispõe de um kit com quatro placas metálicas carregadas eletricamente. Ele observa que, quando aproximadas sem entrar em contato, as placas A e C se atraem, as placas A e B se repelem, e as placas C e D se repelem. Se a placa D possui carga elétrica negativa, ele conclui que as placas A e B são, respectivamente: a) positiva e positiva. b) positiva e negativa. c) negativa e positiva. d) negativa e negativa. e) neutra e neutra. Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vácuo (k 0 = 9 × 109 N ⋅ m2 / C2 ) e que a distância final (d) entre as esferas A e B é muito maior que seu raio, a força eletrostática entre essas duas esferas é _______ e de intensidade igual a:____. Aprovação em tudo que você faz. em 2 www.colegiocursointellectus.com.br Questão 10 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: 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. Aprovação em tudo que você faz. 3 www.colegiocursointellectus.com.br