Física - Força Eletrostática

Questões:

01. Duas cargas puntiformes encontram-se  no vácuo a uma distância de 10cm uma da outra. As cargas valem Q₁ = 3,0 . 10^-8C e Q₂ = 3,0 . 10^-9C. Determine a intensidade da força de interação entre elas. 

02. Assimilando as duas esferas a um ponto material para efeito do cálculo da força eletrostática de interação entre elas e separando A e B de uma distância d, a força eletrostática entre elas é F. 

Fazendo o contato entre A e B e afastando-as de uma distância d, quanto vale a força eletrostática de interação entre ambas?   

03. As cargas Q e q estão separadas pela distância (2d) e se repelem com força (F). Calcule a intensidade da nova força de repulsão (F') se a distância for reduzida à metade e dobrada a carga Q.   

04. Entre duas partículas eletrizadas, no vácuo, e a uma distância d, a força de interação eletrostática tem intensidade F. Se dobrarmos as cargas das duas partículas e aumentarmos a separação entre elas para 2d, ainda no vácuo, qual a intensidade F' da nova força de interação eletrostática?    

 

Testes: 

05. (CESGRANRIO) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:

      I.   às cargas das partículas;

      II.  às massas das partículas;

      III. ao quadrado da distância entre as partículas;

      IV. à distância entre as partículas. 

      Das afirmações acima:  

      a) somente I é correta;

      b) somente I e III são corretas;

      c) somente II e III são corretas;

      d) somente II é correta;

      e) somente I e IV são corretas.   

06. (UNIP) Considere os esquemas que se seguem onde A e B representam prótons e C e D representam elétrons. O meio onde estão A, B, C e D é vácuo em todos os esquemas e a distância entre as partículas em questão é sempre a mesma d. 

A respeito dos três esquemas, analise as proposições que se seguem: 

I. Em todos os esquemas a força eletrostática sobre cada partícula (próton ou elétron) tem a mesma intensidade.

II.  Em cada  um dos esquemas a força sobre uma partícula tem sentido sempre oposto ao da força sobre a outra partícula.

III. Em cada um dos esquemas as forças trocadas pelas partículas obedecem ao princípio da ação e reação.

IV. Em todos os esquemas as forças entre as partículas são sempre de atração.  

      Responda mediante o código:  

      a) apenas as frases I, II e III estão corretas;

      b) apenas as frases I e III estão corretas;

      c) apenas as frases II e IV estão corretas;

      d) todas são corretas;

      e) todas são erradas.    

07. (UF JUIZ DE FORA) Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:  

      a) 3 vezes menor

      b) 6 vezes menor

      c) 9 vezes menor

      d) 12 vezes menor

      e) 9 vezes maior    

08. (MACKENZIE) Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q₁ e Q₂, cada uma com 1,0 . 10^-7C, encontram-se fixas sobre um plano horizontal, conforme a figura abaixo.  

Uma terceira  carga q, de massa 10g, encontra-se em equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que agem em q são de interação eletrostática com Q₁ e Q₂ e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é: 

      a) 1,0 . 10^-7C

      b) 2,0 . 10^-7C

      c) 1,0 . 10^-6C

      d) 2,0 . 10^-6C

      e) 1,0 . 10^-5C   

09. (MED. - USP) Três objetos puntiformes com cargas elétricas iguais estão localizados como mostra a figura abaixo.  

A intensidade da força elétrica exercida por R sobre Q é de 8 . 10^-5N. Qual a intensidade da força elétrica exercida por P sobre Q? 

      a) 2,0 . 10^-5N

      b) 4,0 . 10^-5N

      c) 8,0 . 10^-5N

      d) 16 . 10^-5N

      e) 64 . 10^-5N   

10. (FUVEST) Três objetos com cargas elétricas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0 . 10^-6N. 

A força resultante  dos efeitos de A e C sobre B tem intensidade de: 

      a) 2,0 . 10^-6N

      b) 6,0 . 10^-6N

      c) 12 . 10^-6N

      d) 24 . 10^-6N

      e) 30 . 10^-6N 

Resolução:

      01 - F = 8,1 . 10^-5N 

      02 - F' = F/3

      03 - F' = 8 . F

      04 - F' = F 

05 - A		06 - A
07 - C		08 - C	09 - A	10 - D

Física - Propriedades do Campo Elétrico

Testes:

01. (UFPA) Com relação às linhas de força de um campo elétrico, pode-se afirmar que são linhas imaginárias:  

 a) tais que a tangente a elas em qualquer ponto tem a mesma direção do campo elétrico;

 b) tais que a perpendicular a elas em qualquer ponto tem a mesma direção do campo elétrico;

 c) que circulam a direção do campo elétrico;

 d) que nunca coincidem com a direção do campo elétrico;

 e) que sempre coincide com a direção do campo elétrico.   

02. (UBERABA) O trabalho para deslocar uma carga elétrica sobre uma superfície eqüipotencial:

      a) depende do valor da carga;

      b) é negativo;

      c) é positivo;

      d) depende da distância que a carga tem que percorrer;

      e) é nulo.   

03. (PUC - SP) Um campo elétrico é criado por uma carga puntiforme. As superfícies eqüipotenciais são superfícies concêntricas, com centro na carga. Considerando superfícies eqüipotenciais cujos correspondentes  valores do potencial diferem por uma constante (por ex. 20, 18, 16, 14, ...) podemos afirmar que estas superfícies se apresentam: 

      a) igualmente espaçadas;

      b) cada vez mais espaçadas, à medida que a distância à carga aumenta;

      c) cada vez mais juntas, à medida que a distância à carga aumenta;

      d) mais afastadas ou mais juntas, dependendo do valor da carga que cria o campo;

      e) n.d.a   

04. (S. V. SÃO LEOPOLDO - RS) Abandonadas sem velocidade em um campo elétrico, cargas elétricas negativas:  

      a) deslocam-se para pontos de menor potencial;

      b) deslocam-se para pontos de maior potencial;

      c) deslocam-se para pontos de mesmo potencial;

      d) não se deslocam;

      e) poderão deslocar-se para pontos de potencial maior ou menor, dependendo das cargas quer geram o campo.   

05. Quando abandonamos, em repouso, uma partícula eletrizada no interior de um campo eletrostático isolado: 

I.   Se ela for positiva, deslocar-se-á para pontos de menor potencial.

II.  Se ela for negativa, deslocar-se-á para pontos de maior potencial.

III. Durante seu movimento espontâneo sua energia potencial diminuirá.

IV. Durante seu movimento espontâneo sua energia cinética aumentará.  

      Use, para a resposta, o código abaixo:  

      a) Se todas forem verdadeiras.

      b) Se apenas I, II e IV forem verdadeiras.

      c) Se apenas III e IV forem verdadeiras.

      d) Se apenas I for verdadeira.

      e) Se nenhuma for verdadeira.   

06. (UNIP) Um ponto material eletrizado é colocado em repouso sob a ação exclusiva de um campo eletrostático uniforme (a única força atuante no ponto material será a força eletrostática). Podemos afirmar que no ponto material a força eletrostática será:  

      a) de modo a diminuir sua energia potencial elétrica;

      b) de modo a diminuir o potencial elétrico;

      c) no mesmo sentido da linha de força do campo;

      d) em movimento retilíneo e uniforme;

      e) de modo a aumentar sua energia mecânica. 

07. (CICE) Suponha que uma carga elétrica livre, por exemplo, um elétron, é abandonada sem velocidade inicial em um campo eletrostático. Quanto à trajetória da partícula, podemos afirmar que: 

      a) será sempre circular;

      b) será sempre retilínea;

      c) coincidirá sempre com uma linha de força do campo;

      d) somente coincidirá com uma linha de força se o campo for uniforme;

      e) se ela for abandonada sobre uma linha de força retilínea, sua trajetória coincidirá com essa linha.   

08. Com relação ao trabalho realizado pelo campo elétrico, quando abandonamos uma cargas elétrica em repouso nesse campo e ela se deslocar espontaneamente sob a ação exclusiva da força elétrica: 

      a) será sempre positivo;

      b) será sempre negativo;

      c) será sempre nulo;

      d) será negativo, se a carga abandonada for negativa;

      e) será nulo, se a carga for abandonada sobre uma linha eqüipotencial.    

(FUF - PI) Texto para as questões 09 e 10

Uma partícula de massa 2,0 . 10^-5kg, com carga q = 6,0 . 10^-8C, colocada num campo elétrico uniforme, de intensidade E = 5 . 10³N/C. 

09. A partícula adquire uma aceleração escalar de: 

      a) 2,0 m/s²

      b) 5,0 m/s²

      c) 10 m/s²

      d) 15 m/s²

      e) 30 m/s²   

10. O trabalho do campo elétrico após a partícula deslocar-se 4,0.10^-3m foi: 

      a) 1,2mJ

      b) 12mJ

      c) 12J

      d) 120J

      e) 1,2 . 10^-10J

Resolução:

01 - A	02 - E	03 - C	04 - B	05 - A
06 - A	07 - E	08 - A	09 - D	10 - A

Física - Potencial Elétrico

Questão aberta:

01. Num campo elétrico foram medidos os potenciais em dois pontos A e B e encontrou-se V_A = 12V e V_B= 5,0V.

a) Qual o trabalho realizado por esse campo quando se transporta uma carga puntiforme de 18uC de A para B?

b) Sabe-se que nesse transporte não houve variação de energia cinética da partícula. Determine o trabalho do operador.

Testes:

02. (SÃO LEOPOLDO-RS) Num escritório são instalados 10 lâmpadas de 100W, que funcionarão, em média, 5 horas por dia. Ao final do mês, à razão de R$ 0,12 por kWh, o valor da conta será:  

a) R$ 28,00

b) R$ 25,00

c) R$ 18,00

d) R$ 8,00

e) n.d.a.    

03. (FUVEST) Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta R$ 10,80 de energia elétrica por mês. Se a tarifa cobrada é de R$ 0,12 por quilowatt-hora, então a potencia desse aparelho elétrico é:  

a) 90W

b) 360W

c) 2.700W

d) 3.000W

e) 10.800W    

04. (UEPR) Um gerador funcionará em regime de potência útil máxima, quando sua resistência interna for igual: 

a) à resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
b) à metade da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
c) ao dobro da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
d) ao quádruplo da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
e) à quarta parte da resistência equivalente do circuito que ele alimenta.      

05. (FATEC - SP) Um chuveiro elétrico tem um seletor que lhe permite fornecer duas potências distintas: na posição "verão" o chuveiro fornece 2700W, na posição "inverno" fornece 4800W. José, o dono deste chuveiro, usa-o diariamente na posição "inverno", durante 20 minutos. Surpreso com o alto valor de sua conta de luz, José resolve usar o chuveiro com o seletor sempre na posição "verão", pelos mesmos 20 minutos diários. Supondo-se que o preço do quilowatt-hora seja de R$ 0,20, isto representará uma economia diária de:   

      a) 0,14

      b) 0,20

      c) 1,40

      d) 2,00

      e) 20,00   

06. (UE - MARINGÁ) Uma lâmpada tem indicado 60W - 120V. Sendo percorrida por uma corrente de intensidade 500mA, pode-se afirmar que:   

      a) seu brilho será menor que o normal;

      b) seu brilho será maior que o normal;

      c) seu brilho será normal;

      d) não suportará o excesso de corrente;

      e) não há dados suficientes para fazer qualquer afirmação.   

07. (FUVEST) Um fogão elétrico, contendo três resistências iguais associadas em paralelo, ferve uma certa quantidade de água em 5 minutos. Qual o tempo que levaria, se as resistências fossem associadas em série?   

      a) 3 min

      b) 5 min

      c) 15 min

      d) 30 min

      e) 45 min 

08. Um resistor utilizado para aquecer água é composto por um fio enrolado em um núcleo de cerâmica. Esse resistor é utilizado para aquecer uma certa massa de água de 20°C até 80°C, em 2 minutos. Deseja-se aquecer a mesma quantidade de água de 20°C até 80°C em um minuto, sem alterar a fonte de tensão à qual o resistor está ligado. Para isto devemos trocar o resistor por outro, de mesmo material:   

      a) com a mesma espessura e um quarto do comprimento;

      b) com a mesma espessura e metade do comprimento;

      c) com a mesma espessura e o dobro do comprimento;

      d) com o mesmo comprimento e metade da espessura;

      e) com o mesmo comprimento e o dobro da espessura.    

09. (EPUSP) Um motor, atravessado por corrente i = 10A, transforma a potência elétrica P = 80W em potência mecânica. A força contra-eletromotriz do motor:   

      a) depende da resistência interna do motor;

      b) é 8,0V;

      c) depende do rendimento do motor;

      d) depende da rotação do motor;

      e) n.d.a   

  

10. (PUC - RS) Uma carga de 2,0 . 10^-7C encontra-se isolada, no vácuo, distante 6,0cm de um ponto P.Dado: K₀ = 9,0 . 10⁹ unidades SI Qual a proposição correta?

      a) O vetor campo elétrico no ponto P está voltado para a carga.

      b) O campo elétrico no ponto P é nulo porque não há nenhuma carga elétrica em P.

      c) O potencial elétrico no ponto P é positivo e vale 3,0 . 10⁴V.

      d) O potencial elétrico no ponto P é negativo e vale -5,0 . 10⁴V. 

      e) Em P são nulos o campo elétrico e o potencial, pois aí não existe carga elétrica.   

11. (UNISA) No campo elétrico criado no vácuo, por uma carga Q puntiforme de 4,0 . 10^-3C, é colocada uma carga q também puntiforme de 3,0 . 10^-3C a 20cm de carga Q. A energia potencial adquirida pela carga q é: 

      a) 6,0 . 10^-3 joules

      b) 8,0 . 10^-2 joules

      c) 6,3 joules

      d) 5,4 . 10⁵ joules

      e) n.d.a. 

12. (UNICAMP) Uma carga de -2,0 . 10^-9C está na origem de um eixo X. A diferença de potencial entre x₁ = 1,0m e x₂ = 2,0m (em V) é: 

      a) +3

      b) -3

      c) -18

      d) +18

      e) -9  

13. (FCM SANTA CASA) Considere que um próton e um elétron, à distância infinita um do outro, têm energia potencial elétrica nula. Suponha que a carga do próton seja de +2 . 10^-19 coulomb e a do elétron -2 . 10^-19 coulomb. Adote K₀ = 1 . 10¹⁰ unid. SI Nesse caso, colocados à distância de 0,5 . 10^-10m um do outro, a energia potencial elétrica do par próton-elétron é a mais corretamente expressa, em joules, por:   

      a) -8,0 . 10^-18

      b) 8,0 . 10^-18

      c) 8,0 . 10^-28

      d) -8,0 . 10^-28

      e) 4,0 . 10^-9  

14. (FCM SANTA CASA) Quando se aproximam duas partículas que se repelem, a energia potencial das duas partículas:  

      a) aumenta

      b) diminui

      c) fica constante

      d) diminui e, em seguida, aumenta;

      e) aumenta e, em seguida, diminui.    

15. (FM VASSOURAS - MG) Três vértices não consecutivos de um hexágono regular são ocupados por cargas elétricas pontuais. Duas destas cargas têm o mesmo valor q e a terceira vale Q.  

Sendo nulo o potencial elétrico no vértice A não ocupado por carga, é correto afirmar que:  

      a) Q = -q

      b) Q = -2q

      c) Q = -3q

      d) Q = -4q

      e) Q = -6q   

16. O trabalho desenvolvido pela força elétrica ao se transportar uma carga puntiforme q entre dois pontos de um campo elétrico gerado por uma carga puntiforme Q, afastada de qualquer outra:  

      a) depende da trajetória seguida entre os dois pontos;

      b) independe da trajetória seguida entre os dois pontos;

      c) será sempre positivo;

      d) será sempre nulo;

      e) independe da posição dos dois pontos em relação à carga Q.   

17. (SANTA CASA) A carga elétrica de um elétron vale 1,6 x 10^-19C. Um elétron-volt é igual a:  

      a) 1,6 x 10^-19 joules

      b) 1,6 x 10^-19 volts

      c) 1,6 x 10^-19 newtons/coulomb

      d) 6,25 x 10¹⁸ joules

      e) 6,25 x 10¹⁸ volts   

18. (TRIÂNGULO MINEIRO) Uma carga elétrica igual a 20nC é deslocada do ponto cujo potencial é 70V, para outro cujo potencial é de 30V. Nessas condições, o trabalho realizado pela força elétrica do campo foi igual a:  

      a) 800nJ

      b) 600nJ

      c) 350nJ

      d) 200nJ

      e) 120nJ  

19. (MED-ABC) A bateria figurada abaixo tem resistência desprezível. A potência fornecida pela bateria vale:

      a) 8W
      b) 6W
      c) 128W
      d) 18W
      e) 12

20. (FAAP) A potência dissipada na resistência interna do gerador é 15W. Calcule o valor da resistência elétrica R no circuito abaixo:

      a) 18W
      b) 180W
      c) 1,8W
      d) 0,018W
      e) 0,18W

Resolução:

01 - a) 1,3 . 10^-5J 

      b) -1,3 . 10^-5J

02 - C	03 - D	04 - A	05 - A	06 - C	07 - E	08 - B
09 - B	10 - D	11 - E	12 - A	13 -  A	14 - A	15 - D
16 - B	17 - A	18 - A	19 - E	20 - E

Física - Eletrização

Testes:

01. A unidade de carga elétrica no SI é o coulomb (C). Ele é definido a partir de duas outras unidades básicas do SI: a de corrente elétrica, ou seja, o ampère (A) e a de tempo, o segundo (s). Podemos afirmar que: 

      a) C = A . s

      b) C = A/s

      c) C = s/A

      d) C = A . s²

      e) C = A/s²  

02. (UFMG) Um isolante elétrico:  

      a) não pode ser carregado eletricamente;

      b) não contém elétrons;

      c) tem de estar no estado sólido;

      d) tem, necessariamente, resistência elétrica pequena;

      e) não pode ser metálico.   

03. (FCC - BA) Considere uma esfera metálica oca, inicialmente com carga elétrica nula. Carregando a esfera com um certo número N de elétrons verifica-se que:  

      a) N elétrons excedentes se distribuem tanto na superfície interna como na externa;

      b) N elétrons excedentes se distribuem em sus superfície interna;

      c) N elétrons excedentes se distribuem em sua superfície externa;

      d) a superfície interna fica carregada com cargas positivas;

      e) a superfície externa fica carregada com cargas positivas.   

04. (FCC - BA) Considere duas esferas metálicas idênticas. A carga elétrica de uma é Q e a da outra é -2Q. Colocando-se as duas esferas em contato, a carga elétrica da esfera que estava, no início, carregada positivamente fica igual a:  

      a) 3 Q/2

      b) Q/2

      c) -Q/2

      d) -3Q/2

      e) -Q/4  

05. (UE - PI) Três corpos X, Y e Z estão eletrizados. Se X atrai Y e este repele Z, podemos afirmar que certamente:  

      a) X e Y têm cargas positivas.

      b) Y e Z têm cargas negativas.

      c) X e Z têm cargas de mesmo sinal.

      d) X e Z têm cargas de sinais diferentes.

      e) Y e Z têm cargas positivas.   

06. (FUVEST) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, inicialmente neutras, encontram-se suspensas por fios inextensíveis e isolantes.  

Um jato de ar perpendicular ao plano da figura é lançado durante certo intervalo de tempo sobre as esferas. 

Observa-se então que ambas as esferas estão fortemente eletrizadas. Quando o sistema alcança novamente o equilíbrio estático, podemos afirmar que as tensões nos fios:  

      a) aumentaram e as esferas se atraem;

      b) diminuíram e as esferas se repelem;

      c) aumentaram e as esferas se repelem;

      d) diminuíram e as esferas se atraem;

      e) não sofreram alterações.   

07. (UNESP) Em 1990 transcorreu o cinqüentenário da descoberta dos "chuveiros penetrantes" nosraios 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 de conservação da carga, o neutrino deverá ter carga elétrica: 

      a) +e

      b) -e

      c) +2e

      d) -2e

      e) nula   

08. (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:  

       próton                nêutron 

      a) d, d, d                u, u, u

      b) d, d, u                u, u, d

      c) d, u, u                u, d, d

      d) u, u, u                d, d, d

      e) d, d, d                d, d, d   

09. (PUC) Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais:

      a) iguais, iguais e iguais;

      b) iguais, iguais e contrários;

      c) contrários, contrários e iguais;

      d) contrários, iguais e iguais;

      e) contrários, iguais e contrários.   

(leia o artigo: Eletrização por Atrito)

10. (FUND. CARLOS CHAGAS) Um bastão de vidro é atritado em certo tipo de tecido. O bastão, a seguir, é encostado num eletroscópio previamente descarregado, de forma que as folhas do mesmo sofrem uma pequena deflexão. Atrita-se a seguir o bastão novamente com o mesmo tecido, aproximando-o do mesmo eletroscópio, evitando o contato entre ambos. As folhas do eletroscópio deverão:  

 a) manter-se com a mesma deflexão, independente da polaridade da carga do bastão;

 b) abrir-se mais, somente se a carga do bastão for negativa;

 c) abrir-se mais, independentemente da polaridade da carga do bastão;

 d) abrir-se mais, somente se a carga do bastão for positiva;

 e) fechar-se mais ou abrir-se mais, dependendo da polaridade da carga do bastão. 

Resolução:

01 - A	02 - E	03 - C	04 - C	05 - D
06 - C	07 - E	08 - C	09 - E	10 - C