Cursinho da ETEC – Prof. Fernando Buglia Exercícios: Eletrização 1. (G1 - ifsc) Como funciona a Máquina de Xerox Quando se inicia a operação em uma máquina de Xerox, acende-se uma lâmpada, que varre todo o documento a ser copiado. A imagem é projetada por meio de espelhos e lentes sobre a superfície de um tambor fotossensível, que é um cilindro de alumínio revestido de um material fotocondutor. Os fotocondutores são materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando expostos à luz, são condutores. Assim, quando a imagem refletida nos espelhos chega ao tambor, as cargas superficiais do cilindro se alteram: as áreas claras do documento eliminam as cargas elétricas que estão sobre a superfície do cilindro e as áreas escuras as preservam. Forma-se, então, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada. Para isso, o cilindro é revestido por uma fina tinta de pó, o tonalizador, ou toner, que adere à imagem latente formada sobre o tambor. Em seguida, toda a imagem passa para as fibras do papel, através de pressão e calor. E, assim, chega-se à cópia final. Fonte: Revista Globo Ciência, dez. 1996, p. 18. O texto acima se refere a uma aplicação do fenômeno de eletrização, pois é graças a ele que o toner adere ao cilindro metálico mencionado. O processo de eletrização pode ocorrer de três formas distintas: atrito, indução e contato, mas todos os processos têm algo em comum. É CORRETO afirmar que o comum destes processos é: a) Deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. b) Deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e negativas. c) Arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado. d) Deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa. e) Deixar o corpo eletrizado com um campo magnético. 2. (Uftm) A indução eletrostática consiste no fenômeno da separação de cargas em um corpo condutor (induzido), devido à proximidade de outro corpo eletrizado (indutor). Preparando-se para uma prova de física, um estudante anota em seu resumo os passos a serem seguidos para eletrizar um corpo neutro por indução, e a conclusão a respeito da carga adquirida por ele. Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá a) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está correta. b) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está errada. c) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está errada. d) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está correta. e) inverter o passo II com III, e que sua conclusão está errada. 3. (G1 - ifce) Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, se encontram isoladas e bem afastadas uma das outras. A esfera A possui carga Q e as outras estão neutras. Faz-se a esfera A tocar primeiro a esfera B e depois a esfera C. Em seguida, faz-se a esfera B tocar a esfera C. No final desse procedimento, as cargas das esferas A, B e C serão, respectivamente, a) Q/2, Q/2 e Q/8. b) Q/4, Q/8 e Q/8. c) Q/2, 3Q/8 e 3Q/8. d) Q/2, 3Q/8 e Q/8. e) Q/4, 3Q/8 e 3Q/8. 4. (Ita) Um objeto metálico carregado positivamente, com carga + Q, é aproximado de um eletroscópio de folhas, que foi previamente carregado negativamente com carga igual a - Q. I. À medida que o objeto for se aproximando do eletroscópio, as folhas vão se abrindo além do que já estavam. II. À medida que o objeto for se aproximando, as folhas permanecem como estavam. III. Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, as folhas devem necessariamente fechar-se. Neste caso, pode-se afirmar que: Passos a serem seguidos: I. Aproximar o indutor do induzido, sem tocá-lo. II. Conectar o induzido à Terra. III. Afastar o indutor. IV. Desconectar o induzido da Terra. Conclusão: No final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais iguais às do indutor. Página 1 de 5 Cursinho da ETEC – Prof. Fernando Buglia a) somente a afirmativa I é correta. b) as afirmativas II e III são corretas. c) afirmativas I e III são corretas. d) somente a afirmativa III é correta. e) nenhuma das alternativas é correta. 5. (Unesp) De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron. (I) Próton. (II) Nêutron a) (I) d, d, d, (II) u, u, u b) (I) d, d, u, (II) u, u, d c) (I) d, u, u, (II) u, d, d d) (I) u, u, u, (II) d, d, d e) (I) d, d, d, (II) d, d, d 6. (Puccamp) Uma esfera condutora eletricamente neutra, suspensa por fio isolante, toca outras três esferas de mesmo tamanho e eletrizadas com cargas Q, 3Q/2, e 3Q, respectivamente. Após tocar na terceira esfera eletrizada, a carga da primeira esfera é igual a a) Q/4 b) Q/2 c) 3Q/4 d) Q e) 2Q 7. (Uel) Uma partícula está eletrizada positivamente -15 com uma carga elétrica de 4,0 × 10 C. Como o -19 módulo da carga do elétron é 1,6 × 10 C, essa partícula 4 a) ganhou 2,5 × 10 elétrons. 4 b) perdeu 2,5 × 10 elétrons. 4 c) ganhou 4,0 × 10 elétrons. 4 d) perdeu 6,4 × 10 elétrons. 4 e) ganhou 6,4 × 10 elétrons. 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. 9. (Unicamp) Cada uma das figuras a seguir representa duas bolas metálicas de massas iguais, em repouso, suspensas por fios isolantes. As bolas podem estar carregadas eletricamente. O sinal da carga está indicado em cada uma delas. A ausência de sinal indica que a bola está descarregada. O ângulo do fio com a vertical depende do peso da bola e da força elétrica devido à bola vizinha. Indique em cada caso se a figura está certa ou errada. 10. (Fuvest-gv) Tem-se 3 esferas condutoras idênticas A, B e C. As esferas A (positiva) e B (negativa) estão eletrizadas com cargas de mesmo módulo Q, e a esfera C está inicialmente neutra. São realizadas as seguintes operações: a 8. (Fuvest) 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) adiante, ilustram o desenrolar dos fenômenos ocorridos. 1 ) Toca-se C em B, com A mantida à distância, e em seguida separa-se C de B; a 2 ) Toca-se C em A, com B mantida à distância, e em seguida separa-se C de A; a 3 ) Toca-se A em B, com C mantida à distância, e em seguida separa-se A de B. Podemos afirmar que a carga final da esfera A vale: Página 2 de 5 Cursinho da ETEC – Prof. Fernando Buglia a) b) c) d) e) zero + Q/2 - Q/4 + Q/6 - Q/8 11. (Cesgranrio) Um corpo adquire uma carga elétrica igual a +1 C. Podemos afirmar, então, que a ordem de grandeza do número de elétrons do corpo é de: -19 a) 10 perdidos -19 b) 10 ganhos 18 c) 10 perdidos 19 d) 10 ganhos 19 e) 10 perdidos 12. (Unesp) Em 1990 transcorreu o cinquentenário da descoberta dos "chuveiros penetrantes" nos raios cósmicos, uma contribuição da física brasileira que alcançou repercussão internacional. [O Estado de São Paulo, 21/10/90, p. 30]. No estudo dos raios cósmicos são observadas partículas chamadas "píons". Considere um píon com carga elétrica + e se desintegrando (isto é, se dividindo) em duas outras partículas: um "múon" com carga elétrica + e e um "neutrino". De acordo com o princípio da conservação da carga, o "neutrino" deverá ter carga elétrica a) + e b) - e c) + 2e d) - 2e e) nula 13. (Cesgranrio) Uma pequena esfera de isopor, aluminizada, suspensa por um fio "nylon", é atraída por um pente plástico negativamente carregado. Pode-se afirmar que a carga elétrica da esfera é: a) apenas negativa; b) apenas nula; c) apenas positiva; d) negativa, ou então nula; e) positiva, ou então nula. 14. (Fuvest) Uma esfera condutora A, de peso P, eletrizada positivamente, é presa por um fio isolante que passa por uma roldana. A esfera A se aproxima, com velocidade constante, de uma esfera B, idêntica à anterior, mas neutra e isolada. A esfera A toca em B e, em seguida, é puxada para cima, com velocidade também constante. Quando A passa pelo ponto M a tração no fio é T1 na descida e T2 na subida. Podemos afirmar que: a) T1 < T2 < P b) T1 < P < T2 c) T2 < T1 < P d) T2 < P < T1 e) P < T1 < T2 Página 3 de 5 Cursinho da ETEC – Prof. Fernando Buglia Gabarito: Eletrização Resposta da questão 1: [A] Para que um corpo seja eletrizado, por qualquer processo, ele deve ganhar ou perder elétrons, havendo, então, um desequilíbrio entre o número de prótons (cargas positivas) e o número de elétrons (cargas negativas). Resposta da questão 2: [B] Os passos III e IV devem ser invertidos e, na eletrização por indução, os corpos adquirem cargas de sinais opostos. Quando o indutor é positivo, ele atrai elétrons da terra para o induzido (o induzido fica com carga negativa); e quando ele é negativo, repele elétrons do induzido para a terra (o induzido fica com carga positiva). Resposta da questão 3: [E] Q0 Q ; 2 2 Q 0 Q A com C: Q A QC 2 ; 2 4 Q Q 3Q 4 4 3 Q. B com C: QB QC 2 2 2 8 A com B: Q A QB A tabela abaixo mostra o resultado final. Contatos A B C Início A com B A com C B com C Q Q/2 Q/4 Q/4 0 Q/2 Q/2 3Q/8 0 0 Q/4 3Q/8 Resposta da questão 4: [D] Resposta da questão 5: [C] Resposta da questão 6: [E] Resposta da questão 7: [B] Resposta da questão 8: [A] Resposta da questão 9: a) errada b) certa c) errada d) errada e) errada Página 4 de 5 Cursinho da ETEC – Prof. Fernando Buglia Resposta da questão 10: [E] Resposta da questão 11: [E] Resposta da questão 12: [E] Resposta da questão 13: [E] Resposta da questão 14: [D] Página 5 de 5