Física - eletricidade e fís. moderna questões de vestibular 2011

eletricidade e fsica modernaQUESTES DE VESTIBULARES 2011.1 (1o semestre) 2011.2 (2o semestre)

fsica

sumrioELETROSTTICAVESTIBULARES 2011.1 ..................................................................................................................... 2 VESTIBULARES 2011.2 .................................................................................................................... 15

ELETRODINMICA

VESTIBULARES 2011.1 .................................................................................................................... 19 VESTIBULARES 2011.2 .................................................................................................................... 36

ELETROMAGNETISMO FSICA MODERNA



[email protected]

ELETRECIDADEELETROSTTICAVESTIBULARES 2011.1

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 22 (02+04+16) Considere quatro esferas metlicas idnticas e isoladas uma da outra. Trs esferas (a,b,c) esto, inicialmente, descarregadas e a quarta esfera (d) est eletrizada com carga igual a Q. A seguir a esfera d posta sucessivamente em contato com as esferas a, b e c. No nal todas as esferas esto eletrizadas. Sobre as cargas adquiridas pelas esferas, ao nal do processo, assinale o que for correto. 01) As quatro esferas estaro igualmente eletrizadas. 02) A esfera a estar eletrizada com carga igual a Q/2. 04) As esferas c e d estaro eletrizadas com cargas iguais a Q/8. 08) As esferas a, b e c estaro eletrizadas com cargas iguais a Q/3. 16) A esfera b estar eletrizada com carga igual a Q/4.

(UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma partcula de carga q = 10,0C e massa m = 800,0g liberada do repouso sobre o eixo x, no ponto x = 50,0cm. A partcula comea a mover-se devido presena de uma carga Q = 20,0C, que mantida xa na origem do eixo. Considere o potencial eltrico V = 0 no innito e K = 9 109 Nm2/C2. Com base nessas informaes, correto armar: a) A partcula de carga q sofre inicialmente um campo eltrico devido carga Q, cujo mdulo 72,0 N/C. b) A velocidade da partcula de 3,0 m/s, aps se deslocar uma distncia de 40,0 cm da posio inicial. c) Inicialmente as partculas se repelem com uma fora de mdulo igual a 5,8 N. *d) A carga q tem uma energia cintica igual a 1,6 J, aps se deslocar 40,0 cm. e) O potencial eltrico na posio inicial da carga q de 240,0kV. (PUC/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B Nas Feiras de Prosses promovidas pela PUCPR, frequentemente os visitantes do estande do Curso de Fsica tm a oportunidade de brincar com um Gerador Eletrosttico, do tipo mostrado na gura abaixo. Nesse gerador, uma correia isolante (normalmente feita de borracha) remove, por atrito, cargas de uma base metlica e as transporta at o interior de uma esfera oca (tambm metlica). Ento, as cargas migram da correia para a superfcie interna da esfera atravs de uma escova condutora, sob a qual a correia desliza. Girando a correia continuamente, um uxo de cargas mantido da base para a esfera do gerador. Quando a esfera atinge um potencial sucientemente elevado (positivo, digamos), cargas comeam a escapar da superfcie externa da esfera e a retornar, pelo ar, para a base do gerador. Dependendo dos materiais utilizados, a esfera pode car negativa e a base positiva ou vice-versa. Se o ar estiver seco, pode-se obter um potencial prximo 200 mil volts sobre uma esfera com raio 20 centmetros. Dado esse contexto, avalie as assertivas abaixo e marque a alternativa CORRETA. (Considere a capacitncia da esfera dada por: C = R/k, onde R o raio da esfera e K = 9109 m/F).+ + ++ + + + + + + + + + + + + + + +

(UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B A atrao e a repulso entre corpos eletricamente carregados tm muitas aplicaes industriais, como a pintura eletrosttica, o recolhimento de cinzas em chamins e a xerograa. Considere duas partculas de mesma carga colocadas a 3,2 mm de distncia uma da outra, no vcuo, e liberadas do repouso. O mdulo da acelerao inicial da primeira partcula 7,0 m/s2 e o da segunda 9,0 m/s2. Sendo a massa da primeira partcula igual a 63,0 g e K = 9 109 Nm2/C2, correto armar: a) A massa da segunda partcula igual a 28,0 g. *b) O mdulo da carga de cada partcula 2,24 108 C. c) Inicialmente se repelem com uma fora de 5,28 N. d) A razo m1 / m2 entre suas massas , aproximadamente, igual a 2,5. e) Sofrem uma fora de repulso de 4,4 N quando esto afastadas de 7,0 mm.

(PUC/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma carga Q1 = 1,0 106 C est xa no ponto x = 0. No instante t = 0 s, em x = 1,0 m se encontra uma carga Q2 = 2 Q1, em repouso, porm livre para se mover. Considere que o eixo x a linha que une as duas cargas. Dado que a constante ke = 9,0 109 N m2/C2, indique a fora em Newtons na direo x que a carga Q2 faz sobre a carga Q1. a) 18,0 103. b) 4,5 103. c) 9,0 103. *d) 18,0 103. e) 9,0 103.

+ + + + +

(UDESC-2011.1) - ALTERNATIVA: D A carga eltrica de uma partcula com 2,0 g de massa, para que ela permanea em repouso, quando colocada em um campo eltrico vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, : a) + 40 nC b) + 40 C c) + 40 mC g = 10 m/s2 *d) - 40 C e) - 40 mC [email protected]

I. Uma pessoa pode tocar a esfera do gerador com segurana, pois apesar de o potencial ser elevado, a energia e a carga armazenadas na esfera so pequenas (menores que 10 joules e 1 coulomb, respectivamente). II. Durante o funcionamento do gerador, h um campo eltrico ao longo da haste metlica que liga a escova (dentro da esfera) superfcie interna da esfera. III. Durante o funcionamento do gerador, todo e qualquer excesso de carga migrar para a superfcie externa da esfera. Nenhum excesso de carga car acumulado na superfcie interna. IV. O gerador funcionaria igualmente com uma esfera de vidro. a) Apenas as assertivas I e III so verdadeiras. *b) Apenas as assertivas I, II e III so verdadeiras. c) Apenas a assertiva I verdadeira. d) Todas as assertivas so verdadeiras. e) Apenas a assertiva II verdadeira.2

(ENEM-2010) - ALTERNATIVA: B Duas irms que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a baguna sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metlica, e a outra, uma caixa de madeira de rea e espessura lateral diferentes, para facilitar a identicao. Um dia as meninas foram estudar para a prova de Fsica e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligaes telefnicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da rea de cobertura ou desligado. Para explicar essa situao, um fsico deveria armar que o material da caixa, cujo telefone celular no recebeu as ligaes de a) madeira, e o telefone no funcionava porque a madeira no um bom condutor de eletricidade. *b) metal, e o telefone no funcionava devido blindagem eletrosttica que o metal proporcionava. c) metal, e o telefone no funcionava porque o metal reetia todo tipo de radiao que nele incidia. d) metal, e o telefone no funcionava porque a rea lateral da caixa de metal era maior. e) madeira, e o telefone no funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal. (UFT/TO-2011.1) - ALTERNATIVA: D Trs cargas eltricas possuem a seguinte congurao: A carga q0 negativa e est xa na origem. A carga q1 positiva, movimenta-se lentamente ao longo do arco de crculo de raio R e sua posio angular varia de 1 = 0 a 1 = [radianos]. A carga q2 est sobre o arco inferior e tem posio xa dada pela coordenada angular 2. O sistema de coordenadas angulares o mesmo para as cargas q1 e q2 e suas posies angulares so denidas por 1 e 2 respectivamente (ver desenho). As componentes Fx e Fy da fora eltrica resultante atuando na carga q0 so mostradas nos grcos abaixo. Baseado nestas informaes qual das alternativas abaixo VERDADEIRA?y

(UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: E O carter hidrofbico do poliuretano est associado fora de repulso eletrosttica entre as molculas do material e as molculas de gua, fenmeno fsico que ocorre entre corpos com cargas eltricas de mesmo sinal. correto armar que a fora de repulso eletrosttica a) tem sentido contrrio fora de atrao eletrosttica entre corpos eletricamente neutros. b) maior entre dois corpos com mesma carga eltrica +Q do que entre dois corpos com mesma carga eltrica Q. c) ser duas vezes maior se a distncia entre os corpos carregados for reduzida metade. d) aumenta com o quadrado da distncia entre corpos eletricamente carregados. *e) diretamente proporcional quantidade de carga para corpos eletricamente carregados. (UFPR-2011.1) - ALTERNATIVA: A Capacitores so dispositivos que podem armazenar energia quando h um campo eltrico em seu interior, o qual produzido por cargas eltricas depositadas em suas placas. O circuito abaixo formado por um capacitor C de capacitncia 2 F e por duas fontes de fem, consideradas ideais, com 1 = 10 V e 2 = 15 V. Assinale a alternativa correta para a energia eltrica armazenada no capacitor C.

1

C

2

*a) 625 106 J. b) 225 106 J. c) 25 106 J. d) 50 106 J. e) 75 106 J. (IMT-MAU/SP-2011.1) - RESPOSTA: a) 0 (zero) b) 1 (um) Um balo de borracha de forma esfrica, de raio R, eletrizado de tal forma que a carga eltrica Q > 0 seja distribuda uniformemente em sua superfcie. O balo inado at que o raio passe a ser 2R. a) Qual a intensidade do campo eltrico em pontos do interior do balo? b) Qual a razo entre as intensidades do campo eltrico em um ponto distncia de 4R do centro do balo, antes e depois dele ter sido inado?

q1 R

1q0 x

Fx (N)

Fy (N) 0

0

/2

1 (rad)

/2

1 (rad)

a) As trs cargas possuem mdulos iguais, q2 positiva e est xa em uma coordenada 2 = (3/2). b) As trs cargas possuem mdulos iguais, q2 negativa e est xa em uma coordenada 2 = (5/4). c) As cargas q1 e q2 possuem mdulos diferentes, q2 positiva e est xa em uma coordenada 2 = (5/3) *d) As cargas q1 e q2 possuem mdulos diferentes, q2 positiva e est xa em uma coordenada 2 = (3/2). e) As cargas q1 e q2 possuem mdulos diferentes, q2 negativa e est xa em uma coordenada 2 = (3/2)[email protected]

(VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: E Com respeito a condutores em equilbrio eletrosttico, analise: I. o campo eltrico resultante em regies do interior de um condutor em equilbrio eletrosttico nulo; II. o potencial eltrico nos pontos internos e da superfcie de um condutor em equilbrio eletrosttico constante; III. a direo do campo eltrico em um ponto sobre a superfcie de um condutor eletrizado, isolado e em equilbrio eletrosttico perpendicular superfcie, nesse ponto. Est correto o contido em a) I, apenas. b) III, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas. *e) I, II e III.3

2 (UFRJ-2011.1) - RESPOSTA: a) v=vo/4 b) d=4q2/(3o mvo ) Um on de massa m e carga eltrica q incide sobre um segundo on, de mesma massa m e mesma carga q. De incio, enquanto a separao entre eles grande o bastante para que as foras mtuas sejam desprezveis, o primeiro mantm uma velocidade constante de mdulo vo e o segundo se mantm em repouso, como indica a gura 1.

(IFCE-2011.1) - ALTERNATIVA: E Trs esferas metlicas idnticas, A, B e C, se encontram isoladas e bem afastadas uma das outras. A esfera A possui carga Q e as outras esto 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 nal desse procedimento, as cargas das esferas A, B e C sero, 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. (UFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: D A umidade relativa do ar no inverno de 2010 em Goinia atingiu nveis muito baixos. Essa baixa umidade pode provocar descargas eltricas nas pessoas quando elas aproximam seus dedos de superfcies condutoras de eletricidade. Considere que a descarga ocorre quando uma pessoa aproxima seu dedo a uma distncia de 3 mm da superfcie metlica e a carga eltrica na ponta do dedo corresponda metade daquela que deve estar uniformemente distribuda em uma pequena esfera de raio 6 mm. Nessas condies, a carga acumulada na ponta do dedo, em Coulomb, ser de a) 1,50 109 Dados b) 6,00 109 k = 9 109 Nm2/C2 8 c) 1,20 10 Campo de ruptura do ar: 3 106 V/m *d) 1,35 108 e) 2,70 106 (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A Duas esferas metlicas idnticas, carregadas com cargas Q1 e Q2, so colocadas em contato. Aps o equilbrio, as novas cargas so q e q . Pode-se armar CORRETAMENTE que 1 2 *a) q = q . 1 2 b) se Q1 e Q2 so de sinais diferentes, q > q . 1 2 c) se Q1 e Q2 so de sinais iguais, q ser a metade de q . 1 2 d) q = 2q independentemente dos sinais de Q1 e Q2 . 1 2 (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Nos vrtices de um quadrado de lado L, no vcuo, so posicionadas 3 cargas de mdulos q , 3q e 5q, respectivamente. No quarto vrtice posicionada uma carga Q (veja a gura). Nesse momento, verica-se, ento, que o potencial no ponto P do quadrado nulo. A relao entre Q e q q 3q a) Q = b) Q = q(4 + 55) . 5 q(4 55) . 5 q(4 + 55) . 59 2 2

Ao se aproximarem, as foras eltricas coulombianas entre eles, no mais desprezveis, passam a mudar continuamente suas velocidades. Despreze quaisquer outras foras, considere dados os valores de m, q, vo e 4o e suponha que todos os movimentos se deem em uma reta. a) Calcule a velocidade do segundo on quando a velocidade do on incidente for igual a 3vo /4 (como indicado na gura 2). b) Calcule a distncia entre eles no instante da situao considerada no item anterior. (UNICAMP/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: 17 C; 18 A TEXTO PARA AS QUESTES 17 E 18 Quando um rolo de ta adesiva desend rolado, ocorre uma transferncia de cargas negativas da ta para o rolo, conforme ilustrado na gura ao lado. Quando o campo eltrico criado pela distribuio de cargas maior que o campo eltrico de rupd tura do meio, ocorre uma descarga eltrica. Foi demonstrado recentemente que essa descarga pode ser utilizada como uma fonte econmica de raios-X. QUESTO 17 Para um pedao da ta de rea A = 5,0104 m2 mantido a uma distncia constante d = 2,0 mm do rolo, a quantidade de cargas acumuladas igual a Q = CV , sendo V a diferena de potencial entre a ta desenrolada e o rolo e C = 0(A/d) , em que

0 9,01012 C / V.m. Nesse caso, a diferena de potencial entre a ta e o rolo para Q = 4,510 C de a) 1,2102 V. *c) 2,0103 V. 4 b) 5,010 V. d) 1,01020 V.9

QUESTO 18 No ar, a ruptura dieltrica ocorre para campos eltricos a partir de E = 3,0 106 V/m . Suponha que ocorra uma descarga eltrica entre a ta e o rolo para uma diferena de potencial V = 9 kV. Nessa situao, pode-se armar que a distncia mxima entre a ta e o rolo vale *a) 3 mm. c) 2 mm. b) 27 mm. d) 37 nm. (FUVEST/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: A A lei de conservao da carga eltrica pode ser enunciada como segue: *a) A soma algbrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado constante. b) Um objeto eletrizado positivamente ganha eltrons ao ser aterrado. c) A carga eltrica de um corpo eletrizado igual a um nmero inteiro multiplicado pela carga do eltron. d) O nmero de tomos existentes no universo constante. e) As cargas eltricas do prton e do eltron so, em mdulo, iguais. [email protected]

L P L/2

*c) Q = d) Q =

5q

q(4 55) . Dado: K = 9 10 (Nm /C ) a constante eletrosttica. 5

(PUC/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A Na gura, esto representadas duas esferas metlicas idnticas 1 e 2, com cargas eltricas Q1 = +6nC e Q2 = +2nC. Fazendo o contato entre elas, assinale a carga eltrica nal de cada uma. *a) 4nC e 4nC Q1 Q2 b) 8nc e zero c) 2nC e 6 nC d) zero para ambas 4

(MACKENZIE/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: E Para praticar seus conhecimentos de Eletricidade, um aluno dispe de duas esferas metlicas A e B. A esfera B possui volume 8 vezes maior que o de A e ambas esto inicialmente neutras. Numa primeira etapa, eletriza-se a esfera A com 4,0 C e a B com 5,0 C. Numa segunda etapa, as esferas so colocadas em contato e atingem o equilbrio eletrosttico. Aps a segunda etapa, as cargas eltricas das esferas sero, respectivamente: a) QA = 1,0 C e QB = 8,0 C b) QA = 8,0 C e QB = 1,0 C c) QA = 4,5 C e QB = 4,5 C d) QA = 6,0 C e QB = 3,0 C *e) QA = 3,0 C e QB = 6,0 C (UFAL-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma casca esfrica de metal perfeitamente condutor possui carga total nula. Ela xada numa regio do espao em que o potencial eletrosttico diminui da esquerda para a direita (ver gura). H vcuo onde o metal est ausente. Os pontos A e B esto localizados nas superfcies externa e interna da casca, como indica a gura.

(PUC/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A A gura abaixo representa duas esferas metlicas A e B, idnticas, carregadas A B com os valores de

cargas indicados. +2,0 107C +1,0 107C Se as esferas forem 19 colocadas em con- Dados: Carga do Eltron = 1,6 10 C tato, CORRETO Carga do Prton = +1,6 1019C armar que: *a) vo passar 3,1 1011 eltrons da esfera B para a esfera A. b) vo passar 3,1 1011 eltrons da esfera A para a esfera B. c) as esferas no sofrero mudanas em suas cargas, porque esto no mesmo potencial eltrico. d) vo passar 3,1 1011 prtons da esfera A para a esfera B e ambas as esferas passaro a ter uma carga de 1,5 107 C. (PUC/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um capacitor de placas planas e paralelas ligado a uma bateria e, aps estar completamente carregado, ento desligado da mesma. As placas do capacitor so ento afastadas mais alguns milmetros uma da outra. CORRETO armar que: a) a carga no capacitor aumenta. b) a diferena de potncia (V) entre as placas diminui. c) a capacitncia aumenta. *d) a energia armazenada no capacitor aumenta com o trabalho realizado para separar as placas.(UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Uma esfera condutora de raio R est carregada com uma carga eltrica negativa. O grco que representa CORRETAMENTE o potencial eltrico da esfera em equilbrio eletrosttico em funo de uma coordenada x denida ao longo de um eixo que passa pelo centro da esfera, com origem no centro desta, : a)R V R

potencial eltrico alto

A

B

potencial eltrico baixo

Nessa situao, pode-se respectivamente armar que os pontos A e B encontram-se eletricamente: a) neutro e neutro. b) positivo e neutro. c) positivo e negativo. *d) negativo e neutro. e) negativo e positivo. (PUC/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: C A gura a seguir mostra trs linhas equipotenciais em torno de uma carga positiva que pode ser considerada puntiforme (as dimenses da carga so muito menores que as distncias consideradas no problema).C B

b)R

V R

x

x

*c)R

V R

d)x

V R R

x

6,0V A 3,0V 1,0V

(UFV/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Trs partculas com cargas eltricas q1, q2 e q3 esto xadas nos vrtices de um retngulo de lados 3 m e 4 m, conforme a gura ao lado. O trabalho que deve ser realizado por um agente externo para tirar a carga q3 do vrtice A e colocar novrtice B : a) 4oq3

q1

q2

1

q3

(q2q1 + q1q3 + q2q3)

A

B

O trabalho realizado por uma fora externa ao deslocar, com velocidade constante, a carga de prova de 1,0 106 C de A at C atravs do caminho indicado ABC, em joules, : a) 5,0 106 b) 3,0 106 *c) 2,0 10 d) 1,0 106 e) 2,0 1066

*b)

80oq3

(q2 q1)

c)

8o

(q2 + q1)

d)

1 (q q )(q q )(q q ) 1 3 2 3 1 2o 25

[email protected]

(VUNESP/UFTM-2011.1) - ALTERNATIVA: B A induo eletrosttica consiste no fenmeno da separao de cargas em um corpo condutor (induzido), devido proximidade de outro corpo eletrizado (indutor). Preparando-se para uma prova de fsica, um estudante anota em seu resumo os passos a serem seguidos para eletrizar um corpo neutro por induo, e a concluso a respeito da carga adquirida por ele. PASSOS A SEREM SEGUIDOS: I. Aproximar o indutor do induzido, sem toc-lo. II. Conectar o induzido Terra. III. Afastar o indutor. IV. Desconectar o induzido da Terra. CONCLUSO: No nal do processo, o induzido ter adquirido cargas de sinais iguais s do indutor. Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para car correto, ele dever a) inverter o passo III com IV, e que sua concluso est correta. *b) inverter o passo III com IV, e que sua concluso est errada. c) inverter o passo I com II, e que sua concluso est errada. d) inverter o passo I com II, e que sua concluso est correta. e) inverter o passo II com III, e que sua concluso est errada. (FGV/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D A produo de energia eltrica a partir de pequenos movimentos, como o passo dos pedestres sobre tapetes ou tecidos especiais j uma realidade. O fenmeno fsico o chamado efeito piezoeltrico. Para que seus alunos compreendessem esse efeito, um professor criou o modelo esquematizado, onde duas cargas positivas, unidas por uma mola no condutora e inicialmente relaxada (g. 1), so aproximadas devido a uma deformao elstica (g. 2).

(FGV/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B Antes da adoo do Sistema Internacional de Unidades como sistema universal para mensurao cientca, outros sistemas como o MKS (metro quilograma segundo) e o CGS (centmetro grama segundo) foram amplamente utilizados. Um dos motivos do declnio desses antigos sistemas de unidades foi destacarem grandezas fsicas puramente mecnicas, a distncia, a massa e o tempo. Com o surgimento da eletricidade, foram necessrias adaptaes para novas grandezas e assim, por exemplo, foi criado o CGSES (CGS eletrosttico). Se hoje a constante eletrosttica do vcuo tem valor 9 109 N.m2/C2, isso se deve ao fato da escolha arbitrria do valor 1 dina.cm2/statc2 para essa mesma grandeza, representada no sistema CGSES. Comparando as duas verses da escrita dessa grandeza fsica, possvel observar que a unidade usada para a carga eltrica, no CGSES, era o statc, abreviao de statcoulomb. No CGSES, uma carga eltrica de valor 1 statcoulomb era a carga eltrica puntiforme que, colocada no vcuo, a 1 cm de outra carga de igual valor, trocaria com esta, uma fora de intensidade 1 dina. Dado 1 N = 105 dina, a carga presente em 1 statcoulomb equivalente a a) 1 .109 C. 9 1 .109 C. 3 c) 9.109 C. d) 3.109 C. e) 9.109 C.

*b)

(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um condutor eltrico metlico, de formato irregular e isolado est carregado com uma carga positiva total +Q. Pode-se armar corretamente que a carga +Q a) a somatria das cargas dos prtons que compem o condutor. b) est distribuda uniformemente por toda a superfcie externa do condutor. c) est distribuda uniformemente por todo o condutor, exceto pela sua superfcie. *d) o saldo do balano entre as cargas dos prtons e dos eltrons que compem o condutor. (UERJ-2011.1) - RESPOSTA: q = 2,0 107 C Em um laboratrio, um pesquisador colocou uma esfera eletricamente carregada em uma cmara na qual foi feito vcuo. O potencial e o mdulo do campo eltrico medidos a certa distncia dessa esfera valem, respectivamente, 600 V e 200 V/m. Determine o valor da carga eltrica da esfera. Considere a constante eletrosttica do vcuo Ko = 9,0 109 N.m2.C2. (UFPE-2011.1) - RESPOSTA: Q1 = 12 109 C Considerando que as trs cargas da gura esto em equilbrio, determine qual o valor da carga Q1 em C. Considere Q3 = 3 109C.

g. 1

g. 2 (UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: C Uma pequena esfera condutora A, no vcuo, possui inicialmente carga eltrica Q. Ela posta em contato com outra esfera, idntica a ela porm neutra, e ambas so separadas aps o equilbrio eletrosttico ter sido atingido. Esse procedimento repetido mais 10 vezes, envolvendo outras 10 esferas idnticas esfera A, todas inicialmente neutras. Ao nal, a carga da esfera A igual a: a) Q/29 d) Q/10 b) Q/210 e) Q/11 *c) Q/211 6

Sendo k, em Vm/C , a constante eletrosttica do meio e Q = 1/k, em Coulomb, o valor de cada uma das cargas eltricas, o valor aproximado da variao absoluta do potencial eletrosttico, em V, no ponto P, indicado nas guras 1 e 2, quando a carga Q superior aproxima-se da carga Q inferior, resultando na congurao da gura 2, a) 140. b) 102. c) 98. *d) 67. e) 58. [email protected]

(UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: A Cinco cargas eltricas pontuais positivas encontram-se xas no vcuo de acordo com o arranjo da gura a seguir. O campo eltrico resultante sobre Q2 aponta na direo que une as cargas Q2 e Q4. Nessa situao, pode-se armar que (Q1D2)/(Q3L2) vale:

*a) 4/5 b) 2/5 c) 1 d) 5/2 e) 5/4 (UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: A Uma carga pontual Q est xa no vcuo. A linha tracejada na gura corresponde a uma circunferncia de raio R e centro em Q. Uma outra carga pontual q levada da posio A posio B atravs da trajetria mostrada na gura em linha slida. A constante eltrica no vcuo denotada por k.

(UEL/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: B Devido ao balanceamento entre cargas eltricas positivas e negativas nos objetos e seres vivos, no se observam foras eltricas atrativas ou repulsivas entre eles, em distncias macroscpicas. Para se ter, entretanto, uma ideia da intensidade da fora gerada pelo desbalanceamento de cargas, considere duas pessoas com mesma altura e peso separadas pela distncia de 0,8 m. Supondo que cada uma possui um excesso de prtons correspondente a 1% de sua massa, a estimativa da intensidade da fora eltrica resultante desse desbalanceamento de cargas e da massa que resultar numa fora-peso de igual intensidade so respectivamente: Dado: Massa de uma pessoa: m = 70 kg a) 9 1017 N e 6 103 kg *b) 60 1024 N e 6 1024 kg c) 9 1023 N e 6 1023 kg d) 4 1017 N e 4 1016 kg e) 60 1020 N e 4 1019 kg Obs.: Nessa prova no so fornecidos os valores da carga do protn,da massa do prton e da acelerao da gravidade. (VUNESP/FAMECA-2011.1) - ALTERNATIVA: C A gura 1 mostra trs pequenas esferas idnticas A, B e C eletrizadas com cargas eltricas iguais a 9 C, 15 C e 7 C, respectivamente. As esferas A e C esto xas, e B pode moverse livremente sobre a reta que liga A a C. As trs esto apoiadas sobre uma superfcie isolante.

O trabalho da fora eltrica entre as posies A e B igual a: *a) zero b) kQq/R c) kQq/(2R) (UESPI-2011.1) - ALTERNATIVA: B A prxima gura esquerda ilustra um capacitor eletroltico do tipo bastante utilizado em dispositivos eltricos em geral, tais como placas-mes (gura direita) e placas de vdeo de computadores. A sua funo essencialmente armazenar pequenas quantidades de energia, de modo a absorver variaes na corrente eltrica, protegendo os demais componentes eletrnicos do circuito ligados a ele. d) kQq/(R 2) e) kQq/(2R 2)

Na situao inicial, a esfera B mantida em repouso na posio indicada na gura 1 e, quando abandonada, move-se no sentido de C at toc-la, quando as cargas de B e C se redistribuem. Agora, com uma nova congurao de cargas, B repelida por C e o sistema se estabiliza na posio nal de equilbrio mostrada na gura 2.

Pode-se armar que o valor de x, em cm, vale a) 4. d) 7. b) 5. e) 8. *c) 6. (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04) Diferena de potencial eltrico (ddp) entre dois pontos denida como sendo o trabalho necessrio para levar uma carga eltrica positiva de um ponto ao outro, dividido pelo valor dessa carga. Sobre diferena de potencial, assinale o que for correto. 01) Atravs de um condutor, a corrente eltrica passa de um ponto de maior potencial eltrico para outro de menor potencial eltrico. 02) Dois condutores tm o mesmo potencial quando, ligando um ao outro por meio de um o condutor, este percorrido por uma corrente eltrica. 04) Superfcie equipotencial de um campo eltrico o lugar geomtrico dos pontos que tm o mesmo potencial. 08) A superfcie externa de qualquer condutor carregado em equilbrio eltrico apresenta ddp negativa. 16) A ddp entre as placas de um capacitor diretamente proporcional sua capacitncia. 7

Qual a quantidade de energia eltrica armazenada por um capacitor eletroltico de capacitncia 100 F = 104 F, submetido a uma tenso de 60 V entre os seus terminais? a) 0,09 J *b) 0,18 J c) 0,27 J d) 0,36 J e) 0,42 J [email protected]

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16) As foras eltricas atuam entre corpos eletrizados que no esto em contato mtuo. Uma carga eltrica puntiforme ou uma distribuio de cargas eltricas, modica a regio ao seu redor originando o que se chama de campo eltrico, o qual desempenha o papel de um intermedirio na interao entre as partculas com cargas eltricas. Sobre o campo eltrico, assinale o que for correto. 01) A existncia de um campo eltrico em um ponto do espao constatada sempre que uma carga eltrica, colocada nesse ponto, que sujeita ao de uma fora de origem eltrica. 02) Entre as placas de um capacitor carregado, o campo eltrico nulo. 04) O campo eltrico em um ponto do espao proporcional intensidade da carga eltrica que o originou e ao quadrado da distncia da carga eltrica ao ponto considerado. 08) Em qualquer ponto da superfcie de um condutor em equilbrio eltrico, o vetor campo eltrico perpendicular superfcie. 16) Vetor campo eltrico E tem o mesmo sentido da fora F que age sobre uma carga positiva, mas de sentido oposto fora F , que age sobre uma carga negativa. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Em um campo eltrico uniforme, uma partcula carregada positivamente com 20 C est sujeita a uma fora eltrica de mdulo 10 N. Reduzindo pela metade a carga eltrica dessa partcula, a fora, em newtons, que atuar sobre ela ser igual a a) 2,5. *b) 5,0. c) 10. d) 15. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B O eletroscpio da gura, eletrizado com carga desconhecida, consiste de uma esfera metlica ligada, atravs de uma haste condutora, a duas folhas metlicas e delgadas. Esse conjunto encontra-se isolado por uma rolha de cortia presa ao gargalo de uma garrafa de vidro transparente, como mostra a gura. Sobre esse dispositivo, arma-se: I- As folhas movem-se quando um corpo neutro aproximado da esfera sem toc-la. II- O vidro que envolve as folhas delgadas funciona como uma blindagem eletrosttica. III- A esfera e as lminas esto eletrizadas com carga de mesmo sinal e a haste est neutra. IV- As folhas abrem-se ainda mais quando um objeto, de mesma carga do eletroscpio, aproxima-se da esfera sem toc-la. Esto corretas apenas as armativas a) I e II. *b) I e IV. c) II e III. d) III e IV. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A Quando corpos condutores se encontram em equilbrio eletrosttico, as cargas eltricas, em excesso, cam distribudas em suas superfcies. Duas esferas condutoras, A e B, de raios RA e RB, eletrizadas com cargas QA e QB, esto inicialmente isoladas e bem afastadas uma da outra. Elas so colocadas em contato e entram em equilbrio eletrosttico, adquirindo cargas nais qA e qB e densidades superciais de carga A e B, respectivamente. Sabendo-se que RA = 2RB, pode-se armar CORRETAMENTE que Dado: K0 = 9 109 Nm2/C2 *a) qA = 2qB . c) qA = qB . b) A = 2B . d) A = B . [email protected]

(UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C O mdulo da fora entre duas cargas q1 e q2 , separadas por uma distncia d, F. Duas cargas Q1 e Q2 so posicionadas a uma distncia 2d e o mdulo da fora entre elas F/4. Pode-se armar CORRETAMENTE que a) Q1 + Q2 = q1 + q2 . b) q1 = q2 . *c) q1q2 = Q1Q2 . d) q1 e q2 so negativas. (UNIMONTES/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Duas cargas puntiformes Q e q so separadas por uma distncia d, no vcuo (veja gura). Se, no ponto P, o campo eltrico tem mdulo nulo, a relao entre Q e q igual a a) Q = q (x + d)2 d2 (x + d)2 x2 .

b) q = Q

.

Dado: k0 = 9109 Nm2/C2 .

*c) Q = q

(x + d)2 x2

d) Q = 2q

(x + d)2 x2

.

(UCS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um eltron em repouso, no primeiro instante em que recebe a ao de um campo eltrico, apresentar a) aumento do valor de sua carga eltrica. b) energia cintica somente. *c) energia potencial somente. d) aumento na magnitude do seu spin. e) reduo na magnitude do seu spin. (UNIOESTE/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: A Quatro cargas eltricas puntiforme +Q esto posicionadas em cada um dos vrtices de um quadrado de lado L. Essa congurao tem uma energia potencial eletrosttica U. Em seguida, substitui-se uma dessas cargas por outra, tambm puntiforme, de valor Q. Nesse caso, correto armar que a energia potencial eletrosttica do novo sistema vale *a) Zero. d) 3.U/4. b) U. e) 3.U/4. c) U. (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08) Cinco capacitores, de 1F cada um, so divididos em dois conjuntos A e B, em que os capacitores de A esto ligados em paralelo e os capacitores de B esto ligados em srie. Se o conjunto A possui pelo menos dois capacitores e o conjunto B possui pelo menos um capacitor, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) A capacitncia do conjunto A, em F, sempre um nmero inteiro. 02) A capacitncia do conjunto B, em F, nunca um nmero inteiro. 04) Se A e B forem ligados em srie, possvel escolher o nmero de capacitores de A e de B, de forma a se obter 3 F de 7 capacitncia equivalente. 08) Se A e B forem ligados em paralelo, possvel escolher o nmero de capacitores de A e de B, de forma a se obter 7 F de 3 capacitncia equivalente. 16) A capacitncia equivalente mnima quando A e B esto ligados em srie, e A possui 4 capacitores. 8

(UFG/GO-2011.1) - RESPOSTA: i = 1,2 A Em um o condutor cilndrico de comprimento 30 m e seo transversal de rea 1,5 mm2, aplica-se uma diferena de potencial de 1,5 volts, que produz uma corrente eltrica constante. Um modelo microscpico, que descreve a corrente eltrica nesse o, obtido considerando que os eltrons so acelerados pela ddp, colidem entre si e com os ons do metal. O efeito das colises descrito por uma fora resistiva proporcional velocidade mdia v dos eltrons, dada por Fr

(VUNESP/UNICISAL-2011.1) - ALTERNATIVA: C Na prova de Fsica, h uma questo de Eletricidade que pede a orientao do campo eltrico resultante gerado pelas cargas puntiformes +Q e Q no ponto P da gura, distante d de cada carga, em ngulo reto, como mostra a gura.

=

v

e

em que

e = 1,610

= 0,002 m2V1s1 a mobilidade eletrnica e

C, a carga elementar. Sabendo que no o existem 51028 eltrons/m3, calcule o valor da corrente eltrica no regime estacionrio. (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA OFICIAL:SOMA=07 (01+02+04) Sobre os fenmenos da eletrizao e da induo eletrosttica, assinale o que for correto. 01) Um corpo metlico no eletrizado possui nmero igual de cargas eltricas positivas e de cargas eltricas negativas. 02) Um corpo metlico eletrizado positivamente possui excesso de prtons. 04) A induo eletrosttica a separao de cargas que acontece em um condutor eletricamente neutro, quando um corpo eletrizado aproximado desse condutor, fazendo com que cargas induzidas se acumulem em suas extremidades. 08) Um dieltrico no pode ser polarizado por induo eletrosttica. 16) Quando dois corpos so atritados, prtons so deslocados de um corpo para outro fazendo com que esses corpos quem eletrizados. (UEM/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04) Uma carga puntual positiva, Q = 5 106 C, est disposta no vcuo. Uma outra carga puntual positiva, q = 2 106 C, abandonada em um ponto A, situado a uma distncia d = 3,0 cm da carga Q. Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. (Dado: K = 9 109 Nm2 /C2) 01) Quando q est em A, a fora eltrica que Q exerce em q 100 N. 02) O potencial eltrico gerado por Q em A 15 105 V. 04) A diferena de potencial devido carga Q entre um ponto B, distante 6 cm de Q e a 3 cm do ponto A, e o ponto A 7,5 105 V. 08) O trabalho realizado pela fora eltrica gerada por Q sobre q, para lev-la de A at B, 20 J. 16) A variao da energia potencial eletrosttica da carga q, quando essa carga liberada em A e se move at B, nula. Esse vetor campo eltrico est melhor representado em: a)

19

d)

b)

e) vetor nulo.

*c)

o . Nessa equao, a densidade supercial de carga e o, a constante de permissividade eltrica no vcuo.por E =Uma pequena esfera, de massa 1,0 g, eletrizada com carga q = +1,0 C, suspensa por um o isolante, inextensvel e de massa desprezvel, mantm-se em equilbrio na posio indicada. Considerando-se que o mdulo do vetor campo gravitacional local g = 10 m/s2, neste caso, a relao

(MACKENZIE/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C A intensidade do vetor campo eltrico, em pontos externos, prximos a uma placa condutora eletrizada, no vcuo, dada

(VUNESP/UNICISAL-2011.1) - ALTERNATIVA: A Em relao ao sistema de cargas da gura abaixo, sendo K a constante dieltrica do meio em que se encontra o sistema, o potencial eltrico do ponto P deve ser dado por

2 o = 1,0 10 V/m 2 b) o = 2,0 10 V/m *c) = 1,0 104 V/m o 4 d) o = 2,0 10 V/m e) = 1,0 106 V/m oa)

, referente placa, o

(MACKENZIE/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D Duas cargas eltricas puntiformes, quando separadas pela distncia D, se repelem com uma fora de intensidade F. Afastando-se essas cargas, de forma a duplicar a distncia entre elas, a intensidade da fora de repulso ser igual a a) 2 .F b) 2.Fc) F 2

*a) zero. b) 2KQ/d. c) KQ 2 /[email protected]

d) KQ/2d. e) KQ 2 /2d.

F 4 F e) 8 *d)9

(ITA/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C No circuito ideal da gura, inicialmente aberto, o capacitor de capacitncia CX encontra-se carregado e armazena uma energia potencial eltrica E. O capacitor de capacitncia CY = 2CX est inicialmente descarregado. Aps fechar o circuito e este alcanar um novo equilbrio, pode-se armar que a soma das energias armazenadas nos capacitores igual a a) 0. b) E/9. *c) E/3. d) 4E/9. e) E. (IME/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma na placa metlica P1, apoiada em um tablete de cortia no fundo de um frasco cilndrico, dista 5 metros de uma placa idntica P2, xa no teto, conforme mostra a gura. As duas placas formam um capacitor carregado com Q coulombs.

(ITA/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D Uma diferena de potencial eletrosttico V estabelecida entre os pontos M e Q da rede cbica de capacitores idnticos mostrada na gura. A diferena de potencial entre os pontos N e P a) V/2. b) V/3. c) V/4. *d) V/5. e) V/6. (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 12 (04+08) Sobre o campo eltrico gerado por uma carga eltrica no interior de um condutor, assinale o que for correto. 01) O campo eltrico gerado por uma carga eltrica em movimento no interior de um condutor diferente de zero, mesmo o condutor estando em equilbrio eletrosttico. 02) Um campo eltrico uniforme em uma regio do espao quando apresenta o mesmo mdulo em qualquer ponto da regio. 04) Uma carga eltrica positiva, abandonada em um campo eltrico E tende a se deslocar de um ponto de maior potencial para um ponto de menor potencial. 08) Quando um campo eltrico realiza um trabalho sobre uma carga de prova q, a diferena de potencial entre dois pontos obtida pela razo entre o trabalho realizado e a carga eltrica. (UFJF/MG-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO A gura abaixo mostra o esquema de um equipamento usado para determinar massas moleculares denominado de Espectrmetro por Tempo de Voo. Esse equipamento possui uma placa onde a amostra injetada e ionizada para formar ons positivos que so acelerados por um campo eltrico, uniforme, mantido entre a placa e a grade, que esto separadas por uma distncia d = 10 cm, como mostra a gura. Em seguida, penetram em uma regio sem campo eltrico e deslocam-se com velocidade constante at atingir o detector, colocado a uma distncia D = 50 cm, como indica a gura. O tempo entre o acionamento do campo eltrico e a deteco do on medido e a massa determinada em funo desse tempo. Despreze efeitos do campo gravitacional da Terra e calcule:

Enche-se o referido frasco com um lquido de ndice de refrao n = 2,5, at que a superfcie de P1 atinja a altura de h metros. Em seguida, lana-se sobre o centro da superfcie um raio de luz monocromtica, sob um ngulo de 30 com a vertical. Sabendo que a energia armazenada no capacitor ca reduzida a 0,6 do valor inicial, que o raio refratado atinge um ponto situado a x metros do centro do fundo do frasco e desprezando o efeito de borda do capacitor, podemos dizer que o valor aproximado de x : Observao: As espessuras da cortia e da placa so desprezveis em relao altura h. a) 0,1 *d) 0,4 b) 0,2 e) 0,5 c) 0,3 [email protected]

a) o valor do campo eltrico quando se aplica uma diferena de potencial V =1 250 V entre a placa e a grade. b) a acelerao de um on H + no trecho entre a placa e a grade. c) a velocidade do on H + quando esse alcana a grade. d) O tempo total de voo, entre a placa e o detector. Dados: Carga do prton q p = 1,6 1019 C Massa do prton m p = 1,60 1027 kg RESPOSTA UFJF/MG-2011.1: a) E = 12 500 N/C b) a = 1,25 1012 m/s2 c) v = 5,0 105 m/s d) t = 1,4 106 s 10

(IME/RJ-2011.1) - RESPOSTA: C = 45 pF De acordo com a gura, um raio luminoso que estava se propagando no ar penetra no dieltrico de um capacitor, reetido no centro de uma das placas, segundo um ngulo , e deixa o dieltrico.

(UFJF/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: A Considere trs placas planas condutoras, innitas e paralelas com a distribuio de cargas mostrada na gura. O grco que representa CORRETAMENTE a variao da intensidade do campo eltrico entre os pontos MN, NP, PQ, QR, RS :

A rea das placas A e o tempo que o raio luminoso passa no interior do dieltrico t. Supondo que se trata de um capacitor ideal de placas paralelas e que o dieltrico um bloco de vidro que preenche totalmente o espao entre as placas, determine a capacitncia do capacitor em picofarads. Dados: A = 1,0 cm2 t = 2,0 1012 s = 30 permissividade eltrica do vcuo: o 9,0 1012 F/m velocidade da luz no vcuo: c 3,0 108 m/s ndice de refrao do vidro: n = 1,5 constante dieltrica do vidro: k = 5,0 (UFJF/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um basto isolante atritado com tecido, e ambos cam eletrizados. CORRETO armar que o basto pode ter: a) ganhado prtons, e o tecido ganhado eltrons. b) perdido eltrons, e o tecido ganhado prtons. c) perdido prtons, e o tecido ganhado eltrons. *d) perdido eltrons, e o tecido ganhado eltrons. e) perdido prtons, e o tecido ganhado prtons. (IF/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: B Na gura a seguir, so representadas as linhas de fora em uma regio de um campo eltrico. A partir dos pontos A, B, C, e D situados nesse campo, so feitas as seguintes armaes:

*a)

b)

c)

d)

e)

I. A intensidade do vetor campo eltrico no ponto B maior que no ponto C. II. O potencial eltrico no ponto D menor que no ponto C. III. Uma partcula carregada negativamente, abandonada no ponto B, se movimenta espontaneamente para regies de menor potencial eltrico. IV. A energia potencial eltrica de uma partcula positiva diminui quando se movimenta de B para A. correto o que se arma apenas em a) I. *b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. e) I, II e III. [email protected]

(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: C A gura a seguir mostra um circuito eltrico formado por um capacitor, uma bateria e uma chave. Aps a chave ter cado ligada por um longo perodo de tempo, a carga no capacitor, em C, aproximadamente a) 0,5. b) 2,0. *c) 72,0. d) 12,0. 11

(UFF/RJ-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um eltron retirado de uma das placas de um capacitor de placas paralelas e acelerado no vcuo, a partir do repouso, por um campo eltrico constante. Esse campo produzido por uma diferena de potencial estabelecida entre as placas e imprime no eltron uma acelerao constante, perpendicular s placas, de mdulo 6,4 x 103 m/s2. A intensidade do campo eltrico grande o suciente para que se possam desprezar os efeitos gravitacionais sobre o eltron. Depois de 2 ms (2 x 103 s), a polaridade da diferena de potencial estabelecida entre as placas bruscamente invertida, e o eltron passa a sofrer uma fora de mesmo mdulo que o da fora anterior, porm de sentido inverso. Por causa disso, o eltron acaba por retornar placa de onde partiu, sem ter alcanado a 2 placa do capacitor. a) Esboce, no reticulado abaixo, o grco da velocidade do eltron em funo do tempo, desde o instante em que ele retirado da placa at o instante em que ele retorna mesma placa.

(UECE/URCA-2011.1) - ALTERNATIVA: B Um projeto de computador multiprocessado ligando Universidades no Reino Unido, Estados Unidos e Frana est permitindo que fsicos analisem um arquivo de dados de tamanho sem precedentes. Os fsicos usaro o sistema para investigar milhes de observaes de partculas subatmicas chamadas B-msons coletadas no Stanford Linear Acelerator Centre (SLAC), na Califrnia. As informaes de SLAC at agora adicionam mais de 145 terabytes de dados e nos prximos dois anos sero acrescentados outros 300 terabytes. Esse volume de dados exigiria uma pilha inimaginvel de disquetes para ser armazenado. Em se tratando de partculas subatmicas, usualmente utilizamos a unidade eletronvolt como unidade de energia para esta grandeza. Nessas condies, podemos dizer que: a) 1eV = 3,6 1019 J *b) 1eV = 1,6 1019 J c) 1eV = 3,6 1019 V d) 1eV = 1,6 1019 C e) 1eV = 1,6 1019 cal (IF/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um estudante deseja determinar o estado de eletrizao de uma bexiga de aniversrio. Para isso, ele aproxima um corpo A, que no se sabe se est ou no eletrizado, e observa que h atrao com a bexiga. Aps isso, ele pega outro corpo B, carregado positivamente, e aproxima-o da bexiga e verica novamente a atrao. A partir dessa sequncia, so feitas as seguintes armaes: I. No se pode armar se o estado de eletrizao da bexiga neutro ou carregado. II. Se o corpo A estiver negativamente carregado, ento a bexiga est necessariamente neutra. III. Se o corpo A estiver carregado positivamente, ento a bexiga estar necessariamente carregada com carga negativa. So corretas as armaes a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. *d) I e II, apenas. e) I, II e III. (FEI/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D Duas cargas q1 = 2 C e q2 = 4 C esto a uma distncia de 0,5 m uma da outra. Nessas condies e supondo que a constante eletrosttica K0, a fora entre as cargas : a) de atrao com mdulo 16.1012 K0 . b) de repulso com mdulo 16.1012 K0 .

b) Determine a distncia mnima que deve existir entre as placas do capacitor de modo que o eltron no atinja a segunda placa, conforme foi relatado. c) Calcule o tempo que o eltron levou no percurso desde o instante em que ele retirado da placa at o instante em que retorna ao ponto de partida. d) Determine o mdulo do campo eltrico responsvel pela acelerao do eltron, sabendo-se que sua massa 9,0 x 1031 kg e que sua carga 1,6 x 1019 C. RESPOSTA UFF/RJ-2011.1: a)

V

V1

t1

t2

t3

t

c) de atrao com mdulo 32.1012 K0 . *d) de repulso com mdulo 32.1012 K0 . e) nula. (UFPB-2011.1) - RESPOSTA: AFIRM. CORRETAS: I, II, IV e V Uma esfera condutora A, carregada positivamente, aproximada de uma outra esfera condutora B, que idntica esfera A, mas est eletricamente neutra. Sobre processos de eletrizao entre essas duas esferas, identique as armativas corretas: I. Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, uma fora de atrao surgir entre essas esferas. II. Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida separando-as, as duas esferas sofrero uma fora de repulso. III. Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida afastando-as, a esfera A car neutra e a esfera B car carregada positivamente. IV. Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida aterrando a esfera B, ao se desfazer esse aterramento, ambas caro com cargas eltricas de sinais opostos. V. Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida afastando-as, a congurao inicial de cargas no se modicar.12

b) D > 25,6 mm

c) t3 6,8 ms

d) E = 3,6 108 N/C

(UECE/URCA-2011.1) - ALTERNATIVA: D Considere uma carga puntiforme Q, xa no ponto 0, e os pontos A e B, como mostra a gura a seguir. Q O d A d B

Sabe-se que os mdulos do vetor campo eltrico e do potencial eltrico gerados pela carga no ponto A valem, respectivamente, E e V. Nessas condies, os mdulos dessas grandezas no ponto B valem, respectivamente: a) 4E e 2V b) 2E e 4V c) E/2 e V/2 *d) E/4 e V/2 e) 2E e [email protected]

(UECE-2011.1) - ALTERNATIVA: C Duas contas idnticas, de massa m e construdas de material isolante, esto carregadas eletricamente com cargas positivas de mesmo valor. A primeira conta est xa no centro de uma circunferncia contida num plano vertical. A segunda desliza sob a ao da gravidade por um o rgido, xo, com formato de arco de 90 da circunferncia acima citada. O arco tem extremidades A e B tais que o segmento de reta que une o centro da circunferncia ao ponto A seja horizontal. A conta deslizante parte do repouso da extremidade A para a B do o. Desprezando atritos, fenmenos de eletrizao e irradiao eletromagntica, e considerando as dimenses das contas muito menores que o comprimento do o, pode-se armar corretamente que a) o tempo de descida do ponto A para o ponto B reduzido pelo efeito da fora eltrica de repulso entre as contas. b) o tempo de descida do ponto A para o ponto B aumentado pelo efeito da fora eltrica de repulso entre as contas. *c) o tempo de descida do ponto A para o ponto B inalterado pelo efeito da fora eltrica de repulso entre as contas. d) o tempo de descida do ponto A para o ponto B alterado pelo efeito da fora eltrica de repulso entre as contas no nal da trajetria, onde a fora eltrica tem mesmo sentido que a fora peso. (UFRGS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: A Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no m do enunciado que segue, na ordem em que aparecem. Trs esferas metlicas idnticas, A, B e C, so montadas em suportes isolantes. A esfera A est positivamente carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C esto eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, ento, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na gura. A B C

(UNIFEI/MG-2011.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Uma partcula e um prton movem-se numa mesma direo e em sentidos opostos, de modo que se aproximam uma da outra com velocidades que, enquanto a distncia d que as separa ainda muito grande, so iguais em mdulo a v = 1,0 102 m/s. Considere que a massa e a carga da partcula so iguais ao dobro dos valores correspondentes ao prton. a) Quais os valores nais das velocidades da partcula e do prton, supondo que houve uma coliso elstica entre elas? b) Substituindo-se a partcula por outro prton, mas mantendo-se as demais condies iniciais do movimento dos corpos do enunciado, considere os seguintes dados adicionais: (i) a massa do prton igual a 2,0 1027 kg ; (ii) a energia potencial deste sistema de partculas em funo da distncia d 22 1029 J. U(d) = d Pergunta-se: Qual a distncia mnima de separao entre os dois prtons? RESPOSTA UNIFEI/MG-2011.1: a) vfpart = 33 m/s e vfproton = 1,7 102 m/s (tanto a partcula como o prton tm o seu sentido de movimento invertido.) b) d = 1,1 105 m (VUNESP/UEA-2011.1) - ALTERNATIVA: E Os processos de eletrizao, em eletrosttica, so aqueles por meio dos quais podemos transformar um corpo neutro em um eletrizado, isto , em um corpo negativo ou positivo. A respeito desses processos, pode-se armar corretamente que, a) para transformar um corpo neutro em um eletrizado positivamente, devemos retirar todos os eltrons desse corpo. b) quando dois corpos isolantes, inicialmente neutros, so atritados um contra o outro, adquirem cargas eltricas de sinais iguais. c) em um sistema eletricamente isolado no pode haver troca de cargas entre corpos de dentro do sistema. d) s possvel eletrizar por induo corpos neutros que permaneam o tempo todo em contato com a Terra. *e) se um corpo condutor inicialmente eletrizado toca outro corpo condutor, idntico ao primeiro, porm neutro, eles adquirem cargas de sinais e mdulos iguais. (VUNESP/UEA-2011.1) - ALTERNATIVA: C Duas cargas puntiformes de mesmo mdulo, + Q e Q, esto xas numa regio do espao, longe de qualquer outra inuncia eltrica. As linhas contnuas da gura representam linhas de fora do campo eltrico gerado por elas, e as tracejadas representam linhas equipotenciais desse campo.Azero volts

Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as trs esferas so simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vcuo k0 = 9 109 N.m2/C2) e que a distncia nal (d) entre as esferas A e B muito maior que seu raio, a fora eletrosttica entre essas duas esferas ............ e de intensidade igual a ............... . *a) repulsiva k0Q2/(9d2) b) atrativa k0Q2/(9d2) c) repulsiva k0Q2/(6d2) (UFRGS/RS-2011.1) - ALTERNATIVA: E Considere uma casca condutora esfrica eletricamente carregada e em equilbrio eletrosttico. A respeito dessa casca, so feitas as seguintes armaes. I - A superfcie externa desse condutor dene uma superfcie equipotencial. II - O campo eltrico em qualquer ponto da superfcie externa do confutor perpendicular superfcie. III - O campo eltrico em qualquer ponto do espao interior casca nulo. Quais esto corretas? a) Apenas I. d) Apenas II e III. b) Apenas II. *e) I, II e III. c) Apenas I e III. [email protected] d) atrativa k0Q2/(4d2) e) repulsiva k0Q2/(4d2)

D

+Q

B

Q

C

Sabendo-se que B o ponto mdio do segmento que une as cargas, pode-se armar corretamente que a) uma carga eltrica positiva abandonada em B permanece em repouso. b) o potencial eltrico do ponto A tem sinal negativo. *c) a diferena de potencial entre os pontos B e C tem valor positivo. d) o campo eltrico resultante criado pelas cargas no ponto D tem mdulo nulo. e) uma carga positiva abandonada em D dirige-se a B em movimento uniforme.13

(VUNESP/UNICASTELO-2011.1) - ALTERNATIVA: C Em relao aos conceitos do eletromagnetismo, analise: I. Um corpo considerado mau condutor pode ser tanto carregado eletricamente por atrito quanto por induo, sendo que a nica diferena, comparativamente a um bom condutor, que suas cargas eltricas permanecem no mesmo local em que foram colocadas. II. No centro de um corpo condutor oco ou macio, tanto a grandeza denominada campo eltrico, como a grandeza denominada potencial eltrico, so nulas, apesar de essas grandezas terem naturezas distintas, sendo ambas vetoriais. III. Um pndulo eletrosttico eletricamente neutro, constitudo por um corpo mau condutor ou um corpo bom condutor, atrado por outro corpo que dele se aproxime, esteja esse corpo eletrizado com cargas positivas ou negativas. Est correto o contido em a) I, apenas. b) II, apenas. *c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. (UNIFENAS/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: E Dado um tringulo equiltero, de lado 2 metros, encontram-se dispostas em seus vrtices cargas positivas de 2C. Adote K igual a 9 109 N.m2/C2. Qual a intensidade do campo eltrico resultante no ortocentro deste tringulo? a) 1,7 103 N/C; b) 7,0 103 N/C; c) 3 103 N/C; d) 2 103 N/C; *e) zero. (UNIFENAS/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: E Encontre o campo eltrico resultante no centro de um polgono hexagonal regular, cuja aresta tenha 5 cm e, que, em cada vrtice, haja um carga de 10C. Considere a constante k = 9.109 Nm2/C2. a) 8,1 x 104 N/C; d) 1,0 x 103 N/C; 3 b) 2,7 x 10 N/C; *e) nulo c) 1,5 x102 N/C; (UFMG-2011.1) - RESOLUO NO FINAL DA QUESTO A capacitncia de um capacitor de placas paralelas dada por C = Q/V, em que Q a carga em cada uma das placas e V, a diferena de potencial entre elas. Desprezando-se os efeitos de borda, o campo eltrico entre as placas desse capacitor uniforme e de intensidade E = Q/A, em que A a rea de cada uma das placas e uma constante. a) Com base nessas informaes, RESPONDA: Que acontece com o valor da capacitncia desse capacitor se a diferena de potencial entre as placas for reduzida metade? b) Considere que um material isolante introduzido entre as placas desse capacitor e preenche totalmente o espao entre elas. Nessa situao, o campo eltrico entre as placas reduzido de um fator , que a constante eltrica do material. EXPLIQUE por que, nessa situao, o campo eltrico entre as placas do capacitor diminui. RESOLUO UFMG-2011.1: a) Permanece a mesma (E = V/d , em que d a distncia entre as placas do capacitor, Q = CV e E = Q/A C = A/d) b) Devido ao alinhamento das molculas polares do dieltrico na direo do campo eltrico provocando um campo eltrico adicional que enfraquece o campo original. Se as molculas do dieltrico no so polares, teram momentos de dipolos induzidos pelo campo eltrico original. [email protected]

(IFG/GO-2011.1) - ALTERNATIVA: E Uma pequena esfera de massa 1,0 105 kg e carga desconhecida est em equilbrio sob a ao de dois campos uniformes, verticais, de sentidos opostos. O campo eltrico tem sentido para cima e intensidade 1,0 105 N/C, e o campo gravitacional tem mdulo g = 10 m/s2. Estando sujeita somente s foras desses dois campos, assinale a alternativa correta. a) A esfera est eletrizada com carga negativa de mdulo igual a 109 C. b) A esfera est eletrizada com carga negativa de mdulo igual a 1010 C. c) A esfera est eletrizada com carga positiva de mdulo igual a 105 C. d) A esfera est eletrizada com carga positiva de mdulo igual a 1010 C. *e) A esfera est eletrizada com carga positiva de mdulo igual a 109 C. (SENAC/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C Trs esferas metlicas idnticas A, B e C, presas a suportes isolantes, esto dispostas conforme o esquema.A

B

C

Inicialmente, a esfera A est fortemente eletrizada com carga de sinal () e as demais esto neutras. Se a esfera C for encostada em B e, a seguir, afastada, as cargas eltricas das esferas A, B e C cam, respectivamente, com sinais a) () , () e (+) b) () , () e () *c) () , (+) e () d) () , (+) e (+) e) (+) , () e (+)

14

VESTIBULARES 2011.2(UFU/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: D Para proteo contra danos oriundos de raios, as construes dispem, principalmente, de dois sistemas. Um deles, instalado em uma residncia A, constitudo, principalmente, de uma longa haste, chamada de captor, montada sobre um mastro, cuja altura deve ser calculada conforme as dimenses da edicao. O outro sistema, instalado na residncia B, constitudo por um conjunto de captores interligados por condutores, que criam uma espcie de malha de captao, envolvendo a residncia. Sobre esses dois sistemas de proteo e o princpio fsico nos quais se pautam, correto armar que a) na residncia A, emprega-se para-raios no mtodo Gaiola de Faraday, que tem como princpio fsico a diferena de potencial; na residncia B, emprega-se o mtodo Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princpio fsico o poder das pontas. b) na residncia A, empregam-se para-raios no mtodo Gaiola de Faraday, que tem como princpio fsico a blindagem eletrosttica; na residncia B, emprega-se o mtodo Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princpio fsico o poder das pontas. c) na residncia A, emprega-se o mtodo Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princpio fsico a capacitncia; na residncia B, tambm se empregam para-raios, mas o mtodo o da Gaiola de Faraday, que tem como princpio fsico a diferena de potencial. *d) na residncia A, emprega-se o Mtodo Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princpio fsico o poder das pontas; na residncia B, tambm se empregam para-raios, mas o mtodo o da Gaiola de Faraday, que tem como princpio fsico a blindagem eletrosttica. (UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: C Uma esfera condutora B, de massa M e carga eltrica Q, est xada no topo de um plano inclinado. Outra esfera condutora A, de massa m e carga q, est sobre o mesmo plano, abaixo da esfera B. A distncia entre seus centros d (veja a gura). O mdulo da acelerao da gravidade no local g e a constante eletrosttica K. A esfera A est em equilbrio. Assinale a alternativa em que a carga Q dada corretamente em termos de d, q, m e g. a) mgsen d2 . Kq d2 q . K d2 . Kq M, Q B b) mgsen d A

(UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: B Num circuito composto por uma bateria e trs capacitores em srie (veja a gura abaixo), i a diferena de potencial entre as placas, q i a carga armazenada e C i a capacitncia do capacitor i, i = 1,2,3. As trs capacitncias so diferentes entre si. CORRETO armar que 1 , q 1 C 1 a) 1 = 2 = 3. ,q *b) q1 = q2 = q3. c) q1 1 = q2 2 = q3 3 . d) q1 / 1 = q2 / 2 = q3 / 3 .Bateria

+

2

2

C2 C3

3 , q 3

(FEI/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: D A fora eltrica sobre uma carga eltrica Q em um campo eltri co E F = Q.E . Uma unidade possvel para campo eltrico : a) A/m (ampere/metro) b) J/C (joule/coulomb) c) C/m (coulomb/metro) *d) N/C (newton/coulomb) e) N/m (newton/metro) (PUC/RS-2011.2) - ALTERNATIVA: A Num determinado modelo para o tomo de hidrognio, o ncleo constitudo por um prton de massa M e carga Q e um eltron de massa m e carga q movendo-se ao redor desse ncleo numa rbita circular de raio r e com velocidade tangencial v. Nesse modelo, a fora eltrica entre o prton e o eltron a fora centrpeta. Denotando por K a constante de Coulomb para a fora eltrica, o raio da rbita do eltron *a) KQq mv2

b)

KQq Mv2KQq MvKQ mv2KQq mv

c)

d)

e)

*c) mgsen

m, q

(CEFET/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: A Cargas eltricas de mesmo mdulo e sinais opostos esto distribudas nos vrtices de um cubo, conforme gura.

d) mgcos

d2 q . K

(UNIMONTES/MG-2011.2) - ALTERNATIVA: A Uma partcula de massa M e carga positiva q move-se em movimento retilneo uniforme, com velocidade de mdulo V. Um campo eltrico uniforme, de mdulo constante, acionado, parando a partcula aps 2 segundos. A alternativa que MELHOR representa o mdulo e o sentido do campo eltrico MV , 2q MV , b) q 2MV , c) q 2MV , d) 3q *a) [email protected]

+

+

+

+

Se forem abandonadas, no centro do cubo, primeiramente, uma carga positiva e, na seqncia, uma negativa, desprezando-se os efeitos gravitacionais, ento os vetores fora eltrica atuantes sobre essas cargas esto representados, respectivamente, em *a)c)d)e)15

V M, q

b)

(UDESC-2011.2) - RESOLUO NO FINAL DA QUESTO A gura representa as linhas de campo eltrico em uma determinada regio do espao.

a

(UDESC-2011.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um ltro eletrosttico atua na sada de caldeiras ou mquinas que produzem partculas suspensas no ar (poeira, por exemplo), evitando que estas sejam jogadas na atmosfera ambiente causando a chamada poluio atmosfrica. Na gura est representado esquematicamente um ltro vertical que tem em seu interior um campo eltrico constante horizontal, para a direita. As partculas que penetram entre as placas do ltro so ionizadas negativamente e possuem velocidade vertical para cima.

ar purob c

E

Em relao ao contexto, faa o que se pede: a) Em que ponto o campo eltrico mais intenso? Justique. b) Desenhe o vetor campo eltrico nos pontos a, b e c. c) Se no ponto c uma carga de 2,0 C sofre a ao de uma fora de 10,0 N, qual a intensidade do campo eltrico neste ponto? RESPOSTA UDESC-2011.2: a) No ponto a. Nessa regio as linhas de campo esto mais prximas do que nas regies dos pontos b e c. b) a

ltro eletrosttico

c) F = q.E 10 = 2.10 .E E = 5,0 106 N/C

6

E

ar sujo

bE

c

E

a) Desenhe esquematicamente a trajetria que essas partculas executaro ao penetrarem na regio de campo eltrico. b) Calcule a intensidade do campo eltrico (em N/C), sabendo que a diferena de potencial entre as placas de 3,0 kV e a distncia entre elas de apenas 50,0 mm. c) Considere que a velocidade da partcula carregada seja nula imediatamente aps entrar na regio de campo eltrico. possvel que a partcula que suspensa no ar entre as placas do ltro? Justique. Se a resposta do item c for positiva, calcule qual deve ser a intensidade do campo eltrico para que uma partcula com carga de 1,0 x 109 C e massa de 1,0 x 109 kg que suspensa no ar entre as placas do ltro. Considere g = 10 m/s2. RESPOSTA UDESC-2011.2: a)E

(IF/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: D Trs corpos, inicialmente neutros, so eletrizados da seguinte forma: X e Y por atrito entre si e, em seguida, Z por contato com Y. Assinale a opo correta com relao ao sinal das cargas dos corpos X, Y e Z, respectivamente: a) negativa, positiva, negativa. b) positiva, positiva, negativa. c) negativa, negativa, positiva. *d) negativa, positiva, positiva. e) positiva, positiva, positiva.(UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: C Duas cargas eltricas negativas iguais e puntiformes so mantidas xas. Uma carga de prova de mesmo valor e de sinal oposto posta em repouso no ponto central entre as cargas xas. Sobre a carga de prova correto armar-se que a) se encontra em equilbrio estvel, com sua posio correspondendo a um mximo de energia potencial. b) se deslocada para um ponto qualquer entre as cargas negativas, direta ou esquerda de sua posio inicial, ter sua energia potencial aumentada. *c) se deslocada para um ponto qualquer entre as cargas negativas, direita ou esquerda de sua posio inicial, ter sua energia potencial diminuda. d) se encontra em equilbrio instvel, com sua posio correspondendo a um mnimo de energia potencial.

b) E = 6,0 104 N/C c) Sim desde que o ltro que na horizontal e o campo eltrico com sentido para baixo. Nas condies citadas acima a intensidade do campo eltrico ser:

E = 10 N/C

(IF/CE-2011.2) - ALTERNATIVA: C Com relao s foras entre cargas eltricas, assinale a opo ERRADA: a) Quando h interao entre duas cargas, as foras eltricas obedecem a 3 Lei de Newton. b) A fora eltrica inversamente proporcional ao quadrado da distncia que separa as cargas. *c) A fora eltrica que atua sobre uma carga inversamente proporcional a essa quantidade de carga. d) As foras eltricas podem ser de atrao ou repulso. e) A fora eltrica resultante entre trs cargas eltricas pode ser nula. 16

[email protected]

(UDESC-2011.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTO Um eltron parte da posio mostrada na gura com uma velocidade inicial v0, fazendo um ngulo com a placa horizontal inferior. H um campo eltrico vertical entre as placas metlicas A e B. Despreze a fora gravitacional que atua sobre o eltron.A 0

(UNESP-2011.2) - RESPOSTA: Q1 = 1,0 C e Q2 = 2,0 C Uma esfera condutora descarregada (potencial eltrico nulo), de raio R1 = 5,0 cm, isolada, encontra-se distante de outra esfera condutora, de raio R2 = 10,0 cm, carregada com carga eltrica Q = 3,0 C (potencial eltrico no nulo), tambm isolada.

v

E

e

x

B

a) Sabendo que o eltron colide com a placa B, determine uma expresso para o alcance horizontal x em termos da massa m, da carga eltrica e do eltron da intensidade E do campo eltrico, de e de v0 . b) Considerando que o mdulo do campo eltrico seja igual a 5,63 103 N/C, qual a acelerao sofrida pelo eltron? Dados:

Em seguida, liga-se uma esfera outra, por meio de um o condutor longo, at que se estabelea o equilbrio eletrosttico entre elas. Nesse processo, a carga eltrica total conservada e o potencial eltrico em cada condutor esfrico isolado descrito pela q equao V = k , onde k a constante de Coulomb, q a sua r carga eltrica e r o seu raio.

e = 1,6 1019 C me = 9,0 1031 kg

RESPOSTA UDESC-2011.2: a)

x=

mv02 sen2 e.E

b) a = 1,0 1015 m/s2

(UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: B Dois capacitores, com placas planas (rea hachurada) paralelas e distanciadas de d, tm suas respectivas armaduras com formatos circulares, conforme ilustrados na gura abaixo.

Supondo que nenhuma carga eltrica se acumule no o condutor, determine a carga eltrica nal em cada uma das esferas.(IF/SP-2011.2) - ALTERNATIVA: A Durante a comemorao de um aniversrio, Maria Clara esfrega um balo de festa feito de borracha em seu cabelo. Ela percebe que o balo passa a atrair pequenos pedaos de papel. O fenmeno que explica a atrao entre os pedaos de papel e o balo conhecido por *a) induo. b) refrao. c) absoro. d) conduo. e) conveco. (UEPG/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 28 (04+08+16) Quando uma carga eltrica abandonada num campo eltrico, ela sofre a ao de uma fora exercida pelo campo. Sobre o trabalho realizado pela fora exercida pelo campo eltrico, ao deslocar a carga eltrica entre dois pontos, assinale o que for correto. 01) A fora exercida pelo campo eltrico sobre a carga q no conservativa, portanto o trabalho realizado pela fora depende da trajetria descrita pela carga q ao deslocar-se entre dois pontos. 02) Em um campo eltrico uniforme, nulo o trabalho realizado pela fora eltrica sobre a carga q. 04) Com relao a um ponto de referncia, a energia potencial eltrica da carga q, num ponto A, igual ao trabalho realizado pela fora eltrica sobre a carga q, ao desloc-la desde o ponto de referncia at o ponto A. 08) Em um campo eltrico gerado por uma carga eltrica puntiforme Q, o trabalho realizado pela fora eltrica ao deslocar a carga q entre dois pontos A e B dado por : = k.q Q Q . r A rB

D

2D

capacitor 1 capacitor 2

Considerando-se que h vcuo entre as placas e desprezandose os efeitos de borda, a razo C1 / C2 entre as capacitncias a) 1/6. *b) 1/3. c) 1/2. d) 1/4. (UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: D Seja a seguinte conveno para unidades de medida:

UNIDADE M L T Q

GRANDEZA massa comprimento tempo carga

De acordo com essa conveno, as dimenses das grandezas quantidade de movimento, torque, capacitncia e diferena de potencial so respectivamente a) ML/T2, ML/T2, Q2T2/(ML2) e ML2/(QT2). b) ML/T, ML2/T, QT2/(ML2) e ML2/(QT). c) ML2/T, ML2/T2, Q2T2/(ML2) e ML/(QT2). *d) ML/T, ML2/T2, Q2T2/(ML2) e ML2/(QT2).

16) A carga eltrica q, quando abandonada em repouso em um campo eltrico, desloca-se espontaneamente na direo e sentido da fora eltrica que o campo exerce sobre ela.

[email protected]

17

(UECE-2011.2) - ALTERNATIVA: B Uma partcula carregada negativamente posta na presena de um campo eltrico de direo vertical, com sentido de cima para baixo e mdulo constante E, nas proximidades da superfcie da Terra. Denotando-se por g o mdulo da acelerao da gravidade, a razo entre a carga e a massa da partcula para que haja equilbrio esttico deve ser a) E. g E . 9,8g *b) g. E 9,8E . g

c)

d)

(UEPG/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08) A capacitncia de um capacitor depende da geometria dele. No caso de um capacitor de placas paralelas, a sua capacitncia apresenta uma dependncia com a rea das placas e com a distncia entre elas. Ligando-se as placas de um capacitor aos terminais de uma bateria, ele carregado com uma carga Q. Considerando que o capacitor permanece ligado bateria e a distncia entre suas placas aumentada, assinale o que for correto. 01) A capacitncia do capacitor reduzida. 02) A ddp entre as placas do capacitor aumenta. 04) A carga eltrica armazenada no capacitor diminui. 08) A energia potencial eltrica armazenada no capacitor diminui. 16) A intensidade do campo eltrico entre as placas do capacitor aumenta. (PUC/GO-2011.2) - ALTERNATIVA: A O texto 05 evoca a imagem [...] luz de mil troves [...]. Em um relmpago, a diferena de potencial tpica entre uma nuvem e a terra de 109 V e a quantidade de carga transferida de 33 C. Sendo o calor de fuso do gelo igual a 3,3 105 J/kg, calcule a quantidade de gelo a 0C que seria derretido, se toda a energia liberada no relmpago pudesse ser usada para essa nalidade, e assinale a seguir a alternativa com a resposta correta: *a) 100 toneladas b) 10 toneladas c) 100 kg d) 1 kg (UCS/RS-2011.2) - ALTERNATIVA: C Um rapaz convida sua colega de trabalho para uma conversa no shopping, com a inteno de se declarar para ela. Enquanto espera a chegada da colega, ele, nervoso, esfrega a mo no tecido da cadeira de um restaurante da praa de alimentao. A moa chega sorridente, maquiada, inclusive de batom, e tambm senta. Durante toda a conversa, ele procura criar coragem para dizer que gosta dela, mas no consegue. Nervoso, ele quase rasga o tecido da cadeira de tanto esfreg-lo. Depois de algum tempo de conversa, ela diz que precisa ir. Os dois levantam e na hora da despedida ele, de sbito, beija a colega na boca. O problema que ela, alm do espanto, leva um choque eltrico. O que pode ter acontecido? a) O batom que ela usava era dieltrico, o que permitiu a circulao, pelo seu corpo, das cargas eltricas que o rapaz acumulou ao esfregar o tecido da cadeira. b) O rapaz carregou-se de forma eletricamente negativa e, ao tocar a moa, adquiriu cargas eltricas positivas; como a moa cou eletricamente neutra, ambos formaram um capacitor de placas paralelas, carregado eletrostaticamente. *c) O rapaz cou eletricamente carregado devido ao atrito com o tecido da cadeira. A moa usava um sapato nada isolante. No contato entre os corpos de ambos, as cargas eltricas uram para a terra, atravessando o corpo dela. d) Os hormnios zeram com que cargas eltricas fossem criadas a partir do nada, nos corpos de cada um deles, que, ao se tocarem, provocaram a descarga para a terra. e) Ao se tocarem, os dois corpos, que estavam carregados eletricamente, formaram, junto com a terra, uma superfcie equipotencial e por isso as cargas eltricas atravessaram o corpo da moa, atradas pela terra. [email protected]

(UEM/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 06 (02+04) Em um experimento cientco, dois capacitores, C1 = 3,0 F e C2 = 6,0 F, so arranjados em srie. O arranjo , ento, ligado aos terminais de uma fonte de fora eletromotriz de corrente contnua de 12 V. Em outro experimento, os mesmos capacitores so arranjados em paralelo, e o arranjo ligado aos terminais da mesma fonte de fora eletromotriz. Com relao ao que se pode observar nesses experimentos, aps atingir-se o equilbrio eletrosttico, analise as alternativas e assinale o que for correto. 01) A capacitncia equivalente do arranjo em srie de 9,0 F. 02) A carga acumulada no capacitor C1, no arranjo em srie, de 24 C. 04) No arranjo em paralelo, a diferena de potencial eltrico entre os terminais eltricos do capacitor C2 de 12 V. 08) No arranjo em paralelo, a carga eltrica acumulada no capacitor C1 de 108 C. 16) A energia eltrica acumulada no campo eltrico dos capacitores dos arranjos em srie e em paralelo , respectivamente, de 24 J e 54 J. (UEM/PR-2011.2) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08) Com relao aos conceitos de campo e potencial eltrico, assinale o que for correto. 01) Quando uma partcula positivamente carregada se move na mesma direo e no mesmo sentido do campo eltrico, o campo eltrico realiza um trabalho positivo sobre a partcula que faz diminuir sua energia potencial eltrica. 02) Quando uma partcula negativamente carregada liberada em uma regio do espao onde existe um campo eltrico uniforme, ela se move na mesma direo e no mesmo sentido do campo eltrico, que realiza um trabalho negativo sobre a partcula. 04) Quando todas as cargas de um condutor eltrico metlico esto em repouso, o campo eltrico prximo superfcie externa desse condutor perpendicular superfcie. 08) As linhas de campo eltrico e as superfcies equipotenciais so sempre perpendiculares entre si. 16) Considerando que VA e VB so, respectivamente, os potenciais eltricos nos pontos colineares A e B, onde VA > VB, a diferena de potencial eltrico entre A e B igual ao negativo do trabalho realizado pela fora eltrica que age em uma partcula carregada positivamente para desloc-la do ponto A at o ponto B.

18

ELETRODINMICAVESTIBULARES 2011.1(UERJ/2011.1) - ALTERNATIVA: D Para dar a partida em um caminho, necessrio que sua bateria de 12 V estabelea uma corrente de 100 A durante um minuto. A energia, em joules, fornecida pela bateria, corresponde a: a) 2,0 101 b) 1,2 102 c) 3,6 103 *d) 7,2 104 (UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08) Considere o esquema do circuito eltrico a seguir, composto por resistores e geradores de valores iguais e uma chave, onde, os geradores so representados por E e os resistores por R. Nesse contexto, assinale o que for correto, no que se refere a sua esquematizao. E1 E2 E3 A E chave F C R1 R3 01) A ddp no circuito igual ddp de cada gerador integrante da associao. 02) A intensidade de corrente que atravessa a chave EF igual soma das intensidades de corrente gerada pela associao de geradores. 04) A intensidade de corrente em qualquer ramo do circuito tem o mesmo valor (constante). 08) O resistor equivalente igual a 2R/3. (UEPG/PR-2011.1) -RESPOSTA: SOMA=31 (01+02+04+08+16) Um ebulidor de resistncia eltrica igual a 75,0 est envolto por 0,20 kg de gelo a 0 C. Os terminais do ebulidor so conectados a uma fem que gera uma corrente eltrica de intensidade igual a 2 A atravs dele, durante 1,4 minutos. Considere que toda energia dissipada pelo ebulidor foi integralmente absorvida pelo gelo. Considere, ainda, 1 cal = 4,2 J; cgua = 1 cal/g C e Lf(gua) = 80 cal/g. Sobre esse evento fsico, assinale o que for correto. E4 R2 D B

ELETRICIDADE

(UEPG/PR-2011.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02) Considere o circuito abaixo. Quatro lmpadas iguais tendo cada uma resistncia eltrica R. As lmpadas so mantidas a uma ddp (Va Vb) invarivel em qualquer L1 L3 b situao. Sobre esse evento fsico, assi- a L2 L4 nale o que for correto. 01) Cada lmpada percorrida por uma corrente eltrica de intensidade igual a i/2. 02) As quatro lmpadas brilham com a mesma intensidade. 04) Desligando a lmpada L1 do circuito, a intensidade da corrente eltrica atravs da lmpada L2 ser igual a 3i/2. 08) Desligando a lmpada L1 do circuito, a intensidade da corrente eltrica, atravs das lmpadas L3 e L4, ser igual a i/2. 16) Desligando a lmpada L1 do circuito, a lmpada L2 brilhar com menor intensidade do que as lmpadas L3 e L4. (UNICENTRO/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: C A converso de energia eltrica fornecida por uma fonte de fem em calor pela passagem de corrente eltrica atravs de uma resistncia a base sobre a qual a maioria dos elementos de aquecimento eltricos familiares opera. Considere um gerador de fem = 10,0 V que mantm, com rendimento de 60%, uma corrente eltrica em um resistor, R, ligado entre seus terminais. Se a resistncia interna desse gerador for r = 1,0 , correto armar: a) A resistncia R tem valor igual a 2,0 . b) A potncia til do gerador 26,0 W. *c) O gerador tem uma potncia de 40,0 W. d) A corrente eltrica fornecida pelo gerador i = 5,0 A. e) A corrente de curto circuito desse gerador de 8,0 A. (PUC/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: A Trs resistores, A (RA = 2,0k), B (RB = 2,0k) e C (RC = 4,0 k), formam um circuito colocado entre os terminais de uma bateria cuja d.d.p. 9,0 V. A corrente total I = 1,8 mA. Descreva o circuito correto: *a) A e B em paralelo entre si e em srie com C. b) A, B e C em paralelo entre si. c) A e C em paralelo entre si e em srie com B. d) A, B e C em srie. e) A e C em srie, e B no sendo usado. (UDESC-2011.1) - ALTERNATIVA: E Um o condutor foi submetido a diversas voltagens em um laboratrio. A partir das medidas dessas voltagens e das correntes que se estabeleceram no condutor, foi possvel obter o grco abaixo. VAB (V) 40 30 20 10

01) A potncia do ebulidor igual a 300 W. 02) A energia dissipada pelo ebulidor foi 25 200 J. 04) A diferena de potencial entre os terminais do ebulidor, durante o processo, foi de 150 V. 08) Ao nal do processo tem-se 125 g de gelo e 75 g de gua. 16) A temperatura nal do sistema 0 C. [email protected]

0,20

0,40 0,60

0,80

i (A)

O valor da resistncia desse condutor : a) 32 d) 250 b) 0,02 *e) 50 c) 150 19

(FGV/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: C Visando economizar energia eltrica, uma famlia que, em 30 dias, consumia em mdia 240 kWh, substituiu doze lmpadas de sua residncia, dez de 60 W e duas de 100 W, por lmpadas econmicas de 25 W. Na situao em que as lmpadas cam acesas 4 horas por dia, a troca resultou em uma economia de energia eltrica, aproximadamente, de a) 62% b) 37% *c) 25% d) 15% e) 5%

(PUC/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: E No circuito apresentado na gura, onde o ampermetro A mede uma corrente I = 1,0 A, R1 = 4,0 , R2 = 0,5 e R3 = 1,0 , a diferena de potencial aplicada pela bateria em Volts : R1

R2 A a) 9. b) 10. c) 11. d) 12. *e) 13.

R3

(ENEM-2010) - ALTERNATIVA: C Todo carro possui uma caixa de fusveis, que so utilizados para proteo dos circuitos eltricos. Os fusveis so constitudos de um material de baixo ponto de fuso, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente eltrica igual ou maior do que aquela que so capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma srie de fusveis e os valores de corrente por eles suportados. Fusvel Azul Amarelo Laranja Preto Vermelho Corrente Eltrica (A) 1,5 2,5 5,0 7,5 10,0

Um farol usa uma lmpada de gs halognio de 55 W de potncia que opera com 36 V. Os dois faris so ligados separadamente, com um fusvel para cada um, mas, aps um mau funcionamento, o motorista passou a conect-los em paralelo, usando apenas um fusvel. Dessa forma, admitindo-se que a ao suporte a carga dos dois faris, o menor valor de fusvel adequado para proteo desse novo circuito o a) azul. b) preto. *c) laranja. d) amarelo. e) vermelho.

(UNESP-2011.1) - ALTERNATIVA: E Trs resistores, de resistncias eltricas R1, R2 e R3, um gerador G e uma lmpada L so interligados, podendo formar diversos circuitos eltricos. Num primeiro experimento, foi aplicada uma tenso varivel V aos terminais de cada resistor e foi medida a corrente i que o percorria, em funo da tenso aplicada. Os resultados das medies esto apresentados no grco, para os trs resistores. V R1

R2 R3 i

(PUC/PR-2011.1) - ALTERNATIVA: C No circuito abaixo, todas as lmpadas tm a mesma resistncia de 20 e a bateria fornece uma diferena de potencial de 12 volts entre os seus terminais. So necessrios pelo menos 10 watts numa lmpada para que ela acenda. Assim, quando a chave S fechada: 1 2 3

Considere agora os circuitos eltricos das alternativas abaixo. Em nenhum deles a lmpada L queimou. A alternativa que representa a situao em que a lmpada acende com maior brilho a)R1 + R3 R2

d)G +

R2

G

L

L

4

b)R3 + G

R1

*e)G +

R3

L

5

S

6

R2

L

B AT E R I A

c)G +

R1

I. As lmpadas 5 e 6 acendem. II. A lmpada 6 acende. III. Todas as lmpadas acendem. IV. Nenhuma lmpada acende. Avalie as assertivas acima e marque a alternativa CORRETA. a) As assertivas I, II e III so verdadeiras. b) Apenas as assertivas I e II so verdadeiras. *c) Apenas a assertiva IV verdadeira. d) Apenas a assertiva II verdadeira. e) Apenas a assertiva I verdadeira. [email protected]

L

(UNISA/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: D Aplica-se uma diferena de potencial de 2 V aos terminais de um resistor de 100 . A corrente eltrica que percorre o resistor, em miliampres, : a) 200. *d) 20. b) 50. e) 2. c) 0,02. 20

(UFPR-2011.1) - ALTERNATIVA: C Um pesquisador produziu um novo material e, para investigar possveis aplicaes tecnolgicas, estudou o comportamento eltrico de um objeto cilndrico feito com esse material. Aplicaram-se diversos valores de diferenas de potencial V a esse objeto e mediu-se a corrente eltrica i que circulou por ele. Foi obtido ento o grco abaixo:i (mA) 200 100

(ENEM-2010) - ALTERNATIVA: A Observe a tabela seguinte. Ela traz especicaes tcnicas cons tantes no manual de instrues fornecido pelo fabricante de uma torneira eltrica.

Especicaes TcnicasModelo Tenso Nominal (volts~) Potncia Nominal (Watts) (Frio) (Morno) (Quente) 2800 4500 35,46 mm2 10 mm2

Torneira 127 Desligado 3200 5500 43,310 mm2 16 mm2

220 2800 4500 20,44 mm2 6 mm2

3200 5500 25,04 mm2 6 mm2

Corrente Nominal (Ampres)1 2 3 4 5

V (V)

Fiao Mnima (At 30m) Fiao Mnima (Acima de 30m) Disjuntor (Ampre)

Com base nesse grco, considere as seguintes armativas: 1. O objeto apresenta comportamento hmico apenas para diferenas de potencial entre 0 V e 1 V. 2. Quando submetido a uma diferena de potencial de 4 V, a resistncia eltrica do objeto vale R = 20 . 3. Para diferenas de potencial entre 1 V e 3 V, a resistncia eltrica do objeto constante. 4. Quando aplicada uma diferena de potencial de 2 V, a potncia eltrica dissipada pelo objeto igual a 1 W. Assinale a alternativa correta. a) Somente as armativas 1, 2 e 4 so verdadeiras. b) Somente as armativas 2 e 3 so verdadeiras. *c) Somente as armativas 1 e 2 so verdadeiras. d) Somente as armativas 1 e 3 so verdadeiras. e) As armativas 1, 2, 3 e 4 so verdadeiras.

40

50

25

30

Disponvel em: http://www.cardeal.com.br.manualprod/Manuais/Torneira%20 Suprema/ManualTorneiraSupremaroo.pdf

Considerando que o modelo de maior potncia da verso 220 V da torneira Suprema foi inadvertidamente conectada a uma rede com tenso nominal de 127 V, e que o aparelho est congurado para trabalhar em sua mxima potncia. Qual o valor aproximado da potncia ao ligar a torneira? *a) 1.830 W b) 2.800 W c) 3.200 W d) 4.030 W e) 5.500 W

(UFF/RJ-2011.1) - ALTERNATIVA: C Em dias frios, o chuveiro eltrico geralmente regulado para a posio inverno. O efeito dessa regulagem alterar a resistncia eltrica do resistor do chuveiro de modo a aquecer mais, e mais rapidamente, a gua do banho. Para isso, essa resistncia deve ser a) diminuda, aumentando-se o comprimento do resistor. b) aumentada, aumentando-se o comprimento do resistor. *c) diminuda, diminuindo-se o comprimento do resistor. d) aumentada, diminuindo-se o comprimento do resistor. e) aumentada, aumentando-se a voltagem nos terminais do resistor.

(VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: A Considere o circuito eltrico esquematizado.15 15

30

30

20

45 V

20

(UFRJ-2011.1) - RESPOSTA: R = 6,0 103 Uma bateria ideal, um ampermetro de resistncia interna de 100 e um resistor de resistncia de 1 400 so ligados em srie em um circuito inicialmente aberto com terminais a e b, como indicado na gura a seguir.bateria ideal

100

1400

Nele, a corrente eltrica em um dos resistores de 30 tem valor *a) 0,5 A. d) 3,0 A. b) 1,0 A. e) 4,5 A. c) 2,0 A. (VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: B A potncia eltrica de uma torradeira de 600 W. Embora toda a energia envolvida seja transformada em calor, apenas 80% dela absorvida pelas duas fatias de po de forma que esto no interior de seu compartimento. Para preparar essas duas fatias, preciso que a torradeira permanea ligada durante 1 minuto. Nessas condies, cada fatia de po, para que que devidamente torrada, necessita absorver uma energia trmica, em kJ, mais prxima de a) 10. *b) 14. c) 19. d) 24. e) 28.21

A

a

b

Quando os terminais a e b so conectados por um o de resistncia desprezvel, fechando o circuito, se estabelece no ampermetro uma corrente de 1,00 mA. Quando os terminais a e b so conectados por um resistor, fechando o circuito, se estabelece no ampermetro uma corrente de 0,20 mA. Calcule a resistncia desse [email protected]

(VUNESP/UNICID-2011.1) - ALTERNATIVA: B A unidade fundamental que corresponde grandeza corrente eltrica no Sistema Internacional o ampre. Uma grandeza derivada, que resulta da combinao do ampre com o tempo, tem, no Sistema Internacional, como unidade, o a) watt, e representa o campo eltrico. *b) coulomb, e representa a quantidade de carga eltrica. c) volt, e representa a diferena de potencial. d) ohm, e representa a resistncia eltrica. e) candela, e representa a intensidade luminosa. (VUNESP/UFSCar-2011.1) - ALTERNATIVA: D Juntando o que havia aprendido sobre as propriedades fsicas da grate com o que aprendeu sobre resistores e associao de resistores, um estudante decide experimentar uma ideia. Sobre uma folha de papel quadriculado, com quadrculas de dimenses 1 cm x 1 cm, fez um trao (segmento AB) bastante forte com um lpis preto. Com um ohmmetro sobre os pontos A e B, mediu uma resistncia eltrica de 5 M. Em seguida, na mesma folha de papel, desenhou o circuito impresso CD, obtendo o aspecto da gura.

(CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: C Em uma associao de resistores em paralelo, correto armar que a(o) a) valor da potncia eltrica total igual ao valor da potncia em cada resistor. b) valor da resistncia eltrica total igual soma da resistncia de cada resistor. *c) diferena de potencial eltrico total igual diferena de potencial em cada resistor. d) dissipao de energia total por efeito Joule igual dissipao de energia em cada resistor. e) intensidade da corrente eltrica total na associao igual intensidade da corrente em cada resistor. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: B Dois resistores de 2,0 e 4,0 so ligados em srie e, em seguida, o conjunto conectado em paralelo a um resistor de 12 . A resistncia equivalente dessa associao, em , a) 2,0. *b) 4,0. c) 8,0. d) 12. e) 16. (CEFET/MG-2011.1) - ALTERNATIVA: D Um gerador de fora eletromotriz um dispositivo eletroeletrnico que, em um circuito, tem a funo de a) criar portadores de cargas eltricas. b) dissipar a energia potencial eltrica. c) transformar a energia eltrica em movimento. *d) transferir energia aos portadores de carga eltrica. e) possibilitar a queda da diferena de potencial eltrico. (FUVEST/SP-2011.1) - ALTERNATIVA: C O lamento de uma lmpada incandescente, submetido a uma tenso U, percorrido por uma corrente de intensidade i. O grco abaixo mostra a relao entre i e U.0,4

A

B

C1 cm

D1 cm

Com base em sua primeira constatao e supondo que a resistncia eltrica da grate depositada homogeneamente sobre o papel possa ser tratada ohmicamente, o circuito desenhado deve apresentar entre os pontos C e D, a

Documents

Física - eletricidade e fís. moderna questões de vestibular 2011