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1 ª Etapa / 2013 Data: ____ / 03 / 2013 Disciplina: FÍSICA Revisão para avaliação 03 Professor (a): BETINE ROST Série:3º ANO Turma:__________ Nome:_______________________________________________________________ N°: ______ QUESTÃO 01 Qual é o potencial elétrico situado em um ponto A a 400 mm de uma carga elétrica de(Q) de 6 microcoulombs? R: 13,5x10 4 V QUESTÃO 02 Num campo elétrico foram medidos os potenciais em dois pontos A e B e encontrou-se V A = 12V e V B = 5,0V. Qual o trabalho realizado por esse campo quando se transporta uma carga puntiforme de 18uC de A para B? R: 126x10 -4 J QUESTÃO 03 Embora as experiências realizadas por Millikan tenham sido muito trabalhosas, as ideias básicas nas quais elas se apoiam são relativamente simples. Simplificadamente, em suas experiências, R. Millikan conseguiu determinar o valor da carga do elétron equilibrando o peso de gotículas de óleo eletrizadas, colocadas em um campo elétrico vertical e uniforme, produzido por duas placas planas ligadas a uma fonte de voltagem, conforme ilustrado na figura abaixo. Carga do elétron (em módulo) e = 1,6 × 10 19 C e g = 10 m/s 2 . Supondo que cada gotícula contenha cinco elétrons em excesso, ficando em equilíbrio entre as placas separadas por d=1,50 cm e submetendo-se a uma diferença de potencial V AB = 600 V, a massa de cada gota vale, em kg: a) 1,6x10 15 b) 3,2x10 15 c) 6,4x10 15 d) 9,6x10 15 Gabarito B QUESTÃO 04 Pesquisadores desenvolveram um filtro projetado para purificar a água que permite a passagem de bactérias, as quais são mortas ao atravessarem o filtro. Em vez de capturar fisicamente as bactérias, como a maioria dos filtros faz, o nanofiltro deixa que elas passem, matando-as nessa passagem com um campo elétrico que atravessa o algodão, que se torna altamente condutor graças aos materiais que são incorporados em suas fibras. Em teste de laboratório, mais de 98 por cento das bactérias Escherichia coli presentes na água foram mortas ao passarem por uma camada de tecido de algodão nanorrevestido de 6,3cm de espessura, submetido a uma tensão de 30 volts. [...] Cólera, febre tifoide e hepatite são algumas das doenças transmitidas através da água, um problema persistente no mundo em desenvolvimento e que se agrava durante os recorrentes períodos de enchentes. A corrente elétrica que mata as bactérias é de apenas alguns miliampéres apenas o suficiente para causar uma sensação de formigamento em uma pessoa e facilmente fornecida por um pequeno painel solar ou por um par de baterias de automóvel de 12 volts. (FILTRO ..., 2010) Com base nas informações do texto, pode-se concluir que o campo elétrico estabelecido na camada de tecido de algodão nanorrevestido tem intensidade, expressa no Sistema Internacional de Medidas, aproximadamente igual a A) 476,2 B) 47,6 C) 4,8 D) 0,4 E) 0,5 GABARITO A

Exercicios

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Page 1: Exercicios

1 ª Etapa / 2013 Data: ____ / 03 / 2013

Disciplina: FÍSICA Revisão para avaliação 03

Professor (a): BETINE ROST Série:3º ANO Turma:__________

Nome:_______________________________________________________________ N°: ______

QUESTÃO 01 Qual é o potencial elétrico situado em um ponto A a 400 mm de uma carga elétrica de(Q) de 6 microcoulombs? R: 13,5x10

4V

QUESTÃO 02 Num campo elétrico foram medidos os potenciais em dois pontos A e B e encontrou-se VA = 12V e VB = 5,0V. Qual o trabalho realizado por esse campo quando se transporta uma carga puntiforme de 18uC de A para B? R: 126x10

-4J

QUESTÃO 03 Embora as experiências realizadas por Millikan tenham sido muito trabalhosas, as ideias básicas nas quais elas se apoiam são relativamente simples. Simplificadamente, em suas experiências, R. Millikan conseguiu determinar o valor da carga do elétron equilibrando o peso de gotículas de óleo eletrizadas, colocadas em um campo elétrico vertical e uniforme, produzido por duas placas planas ligadas a uma fonte de voltagem, conforme ilustrado na figura abaixo.

Carga do elétron (em módulo) e = 1,6 × 10

–19 C e g = 10 m/s

2 .Supondo que cada gotícula contenha cinco elétrons

em excesso, ficando em equilíbrio entre as placas separadas por d=1,50 cm e submetendo-se a uma diferença de potencial VAB = 600 V, a massa de cada gota vale, em kg: a) 1,6x10

–15

b) 3,2x10–15

c) 6,4x10

–15

d) 9,6x10–15

Gabarito B

QUESTÃO 04 Pesquisadores desenvolveram um filtro projetado para purificar a água que permite a passagem de bactérias, as quais são mortas ao atravessarem o filtro. Em vez de capturar fisicamente as bactérias, como a maioria dos filtros faz, o nanofiltro deixa que elas passem, matando-as nessa passagem com um campo elétrico que atravessa o algodão, que se torna altamente condutor graças aos materiais que são incorporados em suas fibras. Em teste de laboratório, mais de 98 por cento das bactérias Escherichia coli presentes na água foram mortas ao passarem por uma camada de tecido de algodão nanorrevestido de 6,3cm de espessura, submetido a uma tensão de 30 volts. [...] Cólera, febre tifoide e hepatite são algumas das doenças transmitidas através da água, um problema persistente no mundo em desenvolvimento e que se agrava durante os recorrentes períodos de enchentes. A corrente elétrica que mata as bactérias é de apenas alguns miliampéres — apenas o suficiente para causar uma sensação de formigamento em uma pessoa e facilmente fornecida por um pequeno painel solar ou por um par de baterias de automóvel de 12 volts. (FILTRO ..., 2010) Com base nas informações do texto, pode-se concluir que o campo elétrico estabelecido na camada de tecido de algodão nanorrevestido tem intensidade, expressa no Sistema Internacional de Medidas, aproximadamente igual a A) 476,2 B) 47,6 C) 4,8 D) 0,4 E) 0,5 GABARITO A

Page 2: Exercicios

QUESTÃO 05 A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N.

O ponto M está a 1,20m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é a) 100 V. b) 120 V. c) 125 V. d) 134 V. e) 144 V. GABARITO E

QUESTÃO 06 Entre duas placas planas e paralelas A e B, distanciadas de 1,0 cm uma da outra, há um campo elétrico uniforme de intensidade 5x10

4V/m . Considerando nulo o potencial elétrico da placa A, o potencial elétrico da placa B, em

volts, é igual a a) 5,0. b) 50. c) 2,5 × 10

2

d) 5,0 × 102

e) 2,5 × 103

GABARITO D

QUESTÃO 07 A diferença de potencial elétrico existente entre o líquido no interior de uma célula e o fluido extracelular é denominado potencial de membrana (espessura da membrana d = 80 x 10

-10m). Quando este potencial permanece

inalterado, desde que não haja influências externas, recebe o nome de potencial de repouso de uma célula. Supondo que o potencial de repouso de uma célula seja dado pelo gráfico abaixo, calcule o que se pede:

a) A intensidade do campo elétrico no meio externo, na membrana e no interior da célula. R: Eexterno=0 Emembrana=1x10

10V/m, Einterna=0

b)A força elétrica que uma carga elétrica positiva de carga q = 1,6x10-19

C sofre nas três regiões. R: Fexterno=0; Fmembrana=1,6x10

-9N. Finterna=0

c) Somente considerando a existência desse potencial, a célula estaria mais protegida contra a entrada de qual tipo de vírus: de um com carga elétrica negativa ou de um com carga elétrica positiva? Justifique. QUESTÃO 08 Um elétron é projetado na mesma direção e sentido de um campo elétrico uniforme de intensidade E=100N/C, com uma velocidade inicial V0=3,2x10

6m/s. Considerando que a carga do elétron vale 1,6x10

-19C e sua massa vale

9,11x10-31

kg, a ordem de grandeza da distância percorrida em metros pelo elétron, antes de atingir momentaneamente o repouso, vale: a) 10

16

b) 10–13

c) 10

-8

d) 1010

e) 10

–2

Gabarito E

Page 3: Exercicios

QUESTÃO 08 São dadas as linhas de força e as superfícies equipotenciais de um campo uniforme.

Determine: a) A intensidade E do campo elétrico. b) O potencial elétrico do ponto C. c) O trabalho da força elétrica que atua em q= 1 uC, ao ser deslocada de A para C QUESTÃO 09 Em um campo elétrico com carga elétrica puntiforme igual a 4μC, a mesma é transportada de um ponto P até um ponto muito distante, tendo as forças elétricas realizado um trabalho de 8 J. Determine: a) a energia potencial elétrica de q em P. b) o potencial elétrico do ponto P QUESTÃO 10 No campo elétrico criado por uma carga Q puntiforme de 4.10

-6C, determine:

a) o potencial elétrico situado a 1m da carga Q. b) a energia potencial elétrica adquirida por uma carga elétrica puntiforme, cujo valor é 2 .10

-10C, quando colocada

no ponto P. O meio é o vácuo (k = 9x10 N.m²/C²) QUESTÃO 10 Considere o campo elétrico gerado pela carga Q=1,2x10

-8C, no vácuo. Determine:

A)Os potenciais elétricos nos pontos A e B, sendo A distante 45cm da carga e B distante 20cm da carga. B) O trabalho da força elétrica que age sobre uma carga de 3microCoulom ao ser deslocada de A para B. C) O potencial elétrico entre o ponto A e B. QUESTÃO 10

R: a) -5x10

-9J. (b) 5x10

-9J

QUESTÃO 11

R: (a) -3,6x10

4V