Prof. Fabricio Scheffer OBRIGATÓRIOS UFRGS ÚLTIMOS ANOS 01. (UFRGS 1996) Considere um sistema de duas cargas esféricas positivas (q1 e q2), onde q1 = 4q2. Uma pequena esfera carregada é colocada no ponto médio do segmento de reta que une os centros das duas esferas. O valor da força eletrostática que a pequena esfera sofre por parte da carga q1 é (A) igual ao valor da força que ela sofre por parte da carga q2. (B) quatro vezes major do que o valor da força que ela sofre por parte da carga q2. (C) quatro vezes menor do que o valor da forca que ela sofre por parte da carga q2 . (D) dezesseis vezes major do que o valor da força que ela sofre por parte da carga q2. (E) dezesseis vezes menor do que o valor da força que ela sofre por parte da carga q2. 02. (UFRGS 1997) Uma partícula, com carga elétrica q encontra-se a uma distância d de outra partícula, com carga –3q. Chamando de F1 o módulo da força elétrica que a segunda carga exerce sobre a primeira e de F2 o módulo que a primeira carga exerce sobre a Segunda, podemos afirmar que (A) (B) (C) (D) (E) F1 = 3F2 e as forças são atrativas F1 = 3F2 e as forças são repulsivas F1 = F2 e as forças são atrativas F1 = F2 e as forças são repulsivas F1 = F2 /3 e as forças são atrativas 85 05. (UFRGS 1999) Em um átomo de hidrogênio, no seu estado fundamental, o módulo da força de ......... elétrica é ...... módulo da força de .......... gravitacional entre o núcleo e o elétron. (A) atração – maior do que – atração (B) repulsão – maior do que – repulsão (C) repulsão – igual – atração (D) repulsão – menor do que – repulsão (E) atração – menor do que – atração 06. (UFRGS 2002) 0 módulo da força eletrostática entre duas cargas elétricas elementares - consideradas puntiformes separadas pela distância nuclear típica de 10-15 m é 2,30 x 102 N. Qual é o valor aproximado da carga elementar?(Constante eletrostática k 4π 1 9 10 9 N.m2 /C 2 ) 0 (A) 2,56 x 10-38 C. (B) 2,56 x 10-20 C. (C) 1,60 x 10-19 C. (D) 3,20 x 10-19 C. (E) 1,60 x 10-10 C. 07. (UFRGS 2004) Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que elas aparecem. Duas cascas esféricas finas, de alumínio, de mesmo raio R, que estão a uma distância de 100 R uma da outra, são eletrizadas com cargas de mesmo valor, Q, e de mesmo sinal. Nessa situação, o módulo da força eletrostática entre as cascas kQ 2 é........ onde k é a constante eletrostática. A se10.000R 2 guir, as cascas são aproximadas até atingirem a configuração final representada na figura abaixo. 03. (UFRGS1998) Duas partículas, cada uma com carga elétrica positiva q, estão colocadas nas posições A e B, conforme indica a figura abaixo. Outra partícula com carga elétrica negativa –q, ocupa a posição C. A força elétrica exercida sobre carga em B, devido às cargas em A e C, tem módulo 2F. Nessa nova situação, o módulo da força eletrostática entre as 2 cascas é ........ kQ . 9R 2 Se a carga que está em A for colocada na posição P, a força elétrica exercida sobre a carga em B terá módulo (A)1F (B) 2F (C) 3F (D) 4F (E) 5F (A) igual a - menor do que (B) igual a - igual a (C) igual a - maior do que (D) maior do que - igual a (E) maior do que - menor do que 08. (UFRGS 2006) A figura abaixo representa duas cargas elétricas puntiformes positivas, +q e +4q, mantidas fixas em suas posições. Instrução: As questões de número 04 e 05 referem-se ao enunciado abaixo. No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron só pode ocupar órbitas circulares cujos raios são dados por rn = na0, onde n é um número inteiro (número quântico principal) e a0 é o raio da órbita mais próxima do núcleo (raio de Bohr). 04. (UFRGS 1999) Quando ocupa a órbita caracterizada por n = 1, o elétron sofre uma força elétrica de módulo F1, devida ao núcleo, e sua energia potencial elétrica é U1 (considerandose o zero da energia potencial no infinito). Se o elétron ocupar a órbita caracterizada por n = 3, o módulo da força elétrica e a energia potencial elétrica serão, respectivamente, (A) 9 F1 e 3 U1 (B) 3 F1 e 3 U1 (C) F1 /3 e 3 U1 (D) F1 /3 e U1 /3 (E) F1 /9 e U1 /3 Para que seja nula a força eletrostática resultante sobre uma terceira carga puntiforme, esta carga deve ser colocada no ponto (A) A. (B) B. (C) C. (D) D. (E) E. Capítulo 16 – Eletrostática Prof. Fabricio Scheffer 09. (UFRGS 2007) Três cargas elétricas puntiformes idênticas, Q1,Q2 e Q3, são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme indica a figura abaixo. 86 12. (UFRGS 2013) Um dos grandes problemas ambientais decorrentes do aumento da produção industrial mundial é o aumento da poluição atmosférica, A fumaça, resultante da queima de combustíveis fósseis como carvão ou óleo, carrega partículas sólidas quase microscópicas contendo, por exemplo, carbono, grande causador de dificuldades respiratórias. Faz-se então necessária a remoção destas partículas da fumaça, antes de ela chegar à atmosfera. Um dispositivo idealizado para esse fim está esquematizado na figura abaixo. Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q1 sobre Q2 é de 4,0 x 10-5 N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q2? (A) (B) (C) (D) (E) 4,0 x 10-5 N. 8,0 x 10-5 N. 1,2 x 10-4 N. 1,6 x 10-4 N. 2,0 x 10-4 N. Instrução: A questões 10 refere-se ao enunciado abaixo. Duas pequenas esferas metálicas iguais, X e Y, fixadas sobre bases isolantes, estão eletricamente carregadas com cargas elétricas 6 C e -2 C, respectivamente. Quando separadas por uma distância d uma da outra, as esferas estão sujeitas a forças de atração coulombiana de módulo F1. As duas esferas são deslocadas pelas bases até serem colocadas em contato. A seguir, elas são novamente movidas pelas bases até retornarem à mesma distância d uma da outra. 10. (UFRGS 2009) Se, após o contato e posterior separação das esferas, F2 é o módulo da força coulombiana entre X e Y, pode-se afirmar corretamente que o quociente F1 / F2 vale (A) (B) (C) (D) (E) 1/3. 3/4. 4/3. 3. 4. A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente carregada, é ionizada e posteriormente atraída pelas placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente fica até 99% livre de poluentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um processo fundamentalmente baseado na (A) (B) (C) (D) (E) eletricidade estática. conservação da carga elétrica. conservação da energia, força eletromotriz. conservação da massa. 11. (UFRGS 2011) 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 neütras. 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. Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vácuo (k0 = 9 x IO9 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......... (A) repulsiva - k0Q2/(9d2) (B) atrativa - koQ2/(9d2) (C) repulsiva - - koQ2/(6d2) (D) atrativa - k0Q2/(4d2) (E) repulsiva - - k0Q2/(4d2) Capítulo 16 – Eletrostática