FÍSICA IIAULA 10:

EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTOEXERCÍCIOS PROPOSTOSANUAL

VOLUME 2

OSG.: 093633/15

01. a) Incorreto. Usando o gráfi co do campo elétrico, temos:

E KQ

dQ

Q C

=

⋅ = ⋅ ⋅( )

= ⋅ −

2

3 92

6

9 10 9 102 0

4 0 10

,

,

b) Incorreto. O potencial no interior do condutor é igual ao da superfície externa (v ≠ 0)

c) Correto.

v KQ

Rv

v V

= ⇒ = ⋅ ⋅ ⋅

= ⋅

−

9 104 0 10

16

3 6 10

96

4

,

,

,

d) Incorreto.

v KQ

dv

v V

= ⇒ = ⋅ ⋅⋅

= ⋅

−

9 104 0 10

2 0

1 8 10

96

4

,

,

,

e) Incorreto.

E KQ

d

E E

=

= ⋅ ⋅ ⋅

( )⇒ = ⋅

−

2

96

239 10

4 0 10

2 09 0 10

,

,, N/C

Resposta: C

02.

Fe

Fe

– q

a

Q

Q

a

–Fe (res)

a2

a2

T

T = E E

E

R

C C

P

o

F

=−

− =

− =

∆ EC

Fe

PoE m V

K Q

a

K Qa

m V

·

·· · (– q) · · (– q) ·

2

2

22

22

−− + =

=

=

=

2 4

2

2

24

2

2

2

2

KQq

a

KQ q

a

m

KQq

a

m V

VKQq

m a

V K Q q m a

· · V

·

·

· · · ·/

Resposta: D

OSG.: 093633/15

Resolução – Física II

03.

1

1

q+

+

+

q

+

++

++

qn gotas: Para gota maior:

++

++

++

q

++

+

++

QF = n·q

++

+

++

+++

++

V

K Q

R

VK n q

r n

Vn

n

K q

r

Vn

nV

Vn

nV

V n

F

o

o

=

=

=

=

=

=

·

· ·

·

··

·

·

3

3

3

3

3

33

3

3 22 3

23

·V

V V n

o

o=

Para 01 gota pequena:

V n V

R n r

R r n

ol ol=

=

=

·

· · ·

·

GOTAMAIOR

GOTAMENOR

4

3

4

33 3

3

π π

V r

VK q

r

ol

o

= ⋅

=

4

33π

·

Resposta: A

04. Sobre a partícula móvel, apenas a forças elétricas trocadas com as cargas fi xas realizam trabalho, havendo, então, conservação da energia mecânica.Todo trabalho motor realizado sobre ela pelas cargas fi xas durante a aproximação é compensado pelo trabalho resistente realizado durante o afastamento, de forma que a partícula irá atingir o infi nito com velocidade v, de mesmo módulo que a inicial.

Resposta: E

05.

V =K q

rV =

K q

3RV =

K q

2r

600 =K q

rV =

1

3600 V =

1

2600

V = 200 V

ESF A B

A B

A

⋅ ⋅ ⋅

⋅ ⋅ ⋅

VV = 300 V

T = q V V

T = 2 10 200 300 T = 200 10 J

T

B

Fe A B

Fe6

Fe6

F

⋅ −( )− ⋅ ⋅ −( ) ⇒ ⋅− −

ee = 200 Jµ

Resposta: C

06. A bexiga é de material isolante. O excesso de cargas fi ca retido na região atritada. Esse excesso de cargas induz cargas de sinais opostos na superfície da parede, acarretando a atração.

Resposta: B

07. No triângulo retângulo, os ângulos agudos valem 45º. Assim, os catetos são iguais e valem H. A carga elétrica Q (em C) gera potenciais iguais em A e B (V

A = V

B).

Portanto, o trabalho do campo elétrico sobre q, no deslocamento de A para B é nulo:

TAB = −( ) =q V VA B 0

Dessa forma, a energia cinética adquirida pela partícula P2 depende apenas do trabalho realizado pela força gravitacional (peso):

∆E mgHC = =T

Resposta: B

OSG.: 093633/15

Resolução – Física II

08. [F] Os elétrons se movem entre os eletrodos C e B, uma região de um campo elétrico, aproximadamente, uniforme, com o módulo

da velocidade praticamente constante. Se o campo elétrico é uniforme, a força elétrica é constante e não nula. Então, desprezando ações gravitacionais, o movimento

do elétron é uniformemente variado.[V] Os elétrons imediatamente antes de colidirem perpendicularmente com o eletrodo B têm energia cinética máxima de 8,0 ⋅ 10–15 J.

Pelo teorema da energia cinética:

E W U q Em x m x m xá á á= = = × ⋅ × ⇒ = ×− −5 10 16 10 8 104 19 15, J.

[V] A ordem de grandeza do comprimento de onda de raios X que se propaga no organismo humano com frequência 5,0 ⋅ 1019 Hz é igual a 10–11 m.

λ λ= = ×

×= × ⇒ ≈− −v

fm

3 10

5 100 6 10 10

8

1911 11, m.

[V] A velocidade mínima de um elétron, imediatamente antes da colisão com o eletrodo B, é, aproximadamente igual, a 1,0 ⋅108 m/s.

E U qm v

vU q

mm n m nm n m n

í íí

íí= = ⇒ = = ⋅ × ⋅ ×

×

−

−

2 4 19

2

2 2 3 10 16 10

9 1 10 m n

,

, 331

81 10

m/s.

⇒

≅ ×vm ní

Resposta: E

09. A fi gura mostra a distribuição de cargas evidenciando que a carga na superfície de raio d é negativa.

O gráfi co dá o potencial elétrico a partir dos centros das cascas esféricas. No interior do condutor, o campo elétrico é nulo, logo,o potencial elétrico é constante.

Como mostrado: V(b) < V(d).

Resposta: E

-

-

- -

-

-

-

- -

-

-+

+

+

+

+ +

+

+

+

++

+

++ +

+

+

++

++

+

-

-

--

-

- -

-

- -

- -

-

Vo

Va

Vb V

c

Vd

Vd

Potencial distanciao a b c d

Vo = V

d

Vo

Va = V

b

OSG.: 093633/15

Resolução – Física II

10. q = – e = –1,6 ⋅ 10–19 C

me = 9,1⋅10–31 kg

P Fe

30º

E g

0yV

xV

P Fe

P Fe

P Fe

P Fe

P Fe

P Fe

VO = 4 ⋅ 105 m/s

E = 100 N/C

Fazendo:

V = V

m/s

oy o

2

· º

· ·

·

sen

V

V

oy

oy

30

4 101

2

2 10

5

5

=

=

Temos

m m g E q

a

:

F = P FeR − −= −

= − −− −

· a · – ·

, · · , · · ·9 1 10 9 1 10 10 10 131 31 2 ,, ·

, ·

, ·, ·

, ·

6 10

16 10

9 1 100 176 10

176 10

19

17

3114

13

−

−

−= − ⇒ = −

= −

a a

a m/ss2

Assim

t t

t ns

total subida

total

:

=

=

2

22 6

·

,

Portanto:

V V at

O t

t

t

y oy= +

= + −( ) +

=

=

2 10 176 10

176 10 2 10

5 13

13 5

· , ·

, · ·

1113 10

11 3 10

11 3

8

9

, ·

, ·

,

−

−=

=

t

t ns

subida

Resposta: C

Rejane / Estefania – 24/11/15 – REV.: KP09363315_pro_Aula10 - Exercícios de Aprofundamento

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