SUGESTÃO DE ATIVIDADE PARA O 2º ANO – FÍSICA

CAPÍTULO / CONTEÚDO

ATIVIDADE MATERIAL

Módulo 68 – Potencial elétrico gerado por várias cargas puntiformesMódulo 69 – Energia potencial elétrica de várias cargas puntiformes Módulo 70 – Superfícies equipotenciaisMódulo 71 – Trabalho e diferença de potencial (ddp) Módulo 72 – Condutores isolados em equilíbrio eletrostático

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https://www.youtube.com/watch?v=T9G9UHZPl08

https://www.youtube.com/watch?v=984yayvkWNU

https://youtu.be/H3jYeLEiWJw

https://youtu.be/1TKYOnxzAes

https://youtu.be/FDQzpP5_2n0

https://youtu.be/0ojIvRvl8Ug

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LIVRO, INTERNET E CADERNO

Módulo 73 – Campo e potencial elétricos de uma esfera condutora carregada em equilíbrio eletrostático

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https://youtu.be/ti9R7jeqfKg

https://youtu.be/G_53GkyDojI

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LIVRO, INTERNET E CADERNO

Módulo 74 – Distribuição de cargas entre dois condutores

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https://youtu.be/KyN7uisEw28

https://youtu.be/nCaEfSeW30k

LIVRO, INTERNET E CADERNO

ALUNO (a):__________________________________________

PROFESSORA: PAULO VINICIUS

SÉRIE: 2 º SÉRIE

EXERCÍCIO DE FÍSICA

https://youtu.be/zF96JlA8xJY

https://youtu.be/8iYMtAbAKbM

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EXERCÍCIO DE FÍSICA

Questão 1)

Curiosidades físicas implícitas na Citologia

A membrana plasmática, membrana celular ou plasmalema, é a estrutura que delimita todas as células vivas, tanto as procarióticas como as eucarióticas. Ela estabelece a fronteira entre o meio intracelular, o citoplasma, e o ambiente extracelular, que pode ser a matriz dos diversos tecidos. Aparece em eletromicrografias como duas linhas escuras separadas por uma faixa central clara, com uma espessura de 6 a 10 nm. Esta estrutura trilaminar encontra-se em todas as membranas encontradas nas células, sendo, por isso, chamada de unidade de membrana ou membrana unitária.

Disponível em: <http://pt.wikipedia.org>. Acesso em: 20 maio 2014.

A grosso modo, podemos compará-la a um capacitor de placas paralelas no qual suas soluções condutoras estão separadas por uma delgada camada isolante.

Considerando para a situação em questão que, entre as superfícies externa e interna de uma membrana de espessura 8 nm, há uma diferença de potencial de 70 mV, pode-se afirmar que é gerado um campo elétrico de intensidade, em V/m, igual a

a) 0,875.

b) 8,75.

c) 8,75 · 103.

d) 8,75 · 104.

e) 8,75 · 106.

Questão 2)

Um raio é um fenômeno em que para acontecer é preciso que existam cargas opostas entre uma nuvem e o chão, quando isso acontece, a atração é muito forte, então temos uma enorme descarga elétrica.

Existem três tipos de raios classificados pela sua origem, também menos comumente chamados descargas iônicas ou atmosféricas:

• Da nuvem para o solo.• Do solo para a nuvem.• Entre nuvens.

A descarga ocorre no momento em que as cargas elétricas (Quantidade de íons: cátions ou ânions) atingem energia suficiente para superar a rigidez dielétrica do ar, de forma explosiva, luminosa e violenta.O processo ainda não se encontra totalmente esclarecido, havendo controvérsias sobre seu mecanismo de formação, mas sabe-se que, na maioria dos casos, a descarga ocorre após uma concentração de cargas, no qual pode-se falar em centros de concentração. Suponha que uma nuvem possui carga elétrica de 40 C e potencial elétrico de 6,0 . 106 V e relação ao solo. Se ocorresse uma descarga elétrica dos 40 C entre a nuvem e a Terra, a energia liberada, em joules, seria igual a

a) 2,4 . 108

b) 2,4 . 107

c) 1,5 . 106

d) 2,4 . 105

e) 1,5 . 103

Questão 3)

Uma região de constante eletrostática 9,0 · 109 N m2 C–2, isolada da ação de cargas elétricas, recebe uma partícula eletrizada com carga de –2,0 nC. Em um ponto a 20 cm dessa partícula, o potencial elétrico será

a) 100 V.

b) 45 V.

c) 0 V.

d) –45 V.

e) –90 V.

Questão 4)

A Gaiola de Faraday protege seus conteúdos de campos elétricos estáticos

A gaiola de Faraday tem inúmeros usos atualmente, o carro, por exemplo, é basicamente uma gaiola de Faraday.É o efeito da gaiola de Faraday, e não os pneus de borracha, que protege um automóvel em caso de queda de um raio nas proximidades.Mas o efeito de blindagem, na maioria das vezes, beneficia a humanidade. Os fornos de microondas revertem o efeito, prendendo ondas dentro de uma gaiola e cozinham rapidamente os alimentos. Cabos de TV com tela ajudam a manter uma imagem nítida, clara, reduzindo a interferência.

http://cienciasetecnologia.com/gaiola-de-faraday/#ixzz2xORChcM2. Acesso em 29/03/2014.

Com base no texto, a gaiola de Faraday está relacionada à qual dos fenômenos relatados abaixo?

a) Nos dias de tempestade, os raios (descargas elétricas) sempre procuram as pontas.

b) O funcionamento dos aparelhos elétricos domésticos.

c) As ligações de celulares ficam prejudicadas quando entramos em elevadores metálicos.

d) A agulha da bússola muda de posição quando fica próxima de um fio percorrido por corrente elétrica.

e) O aquecimento da água por um chuveiro elétrico em funcionamento.

Questão 5)

Antigo lixão vai produzir energia barata e limpa

Antes, era lixão. Depois, virou aterro sanitário. [...] Com 21 milhões de toneladas de lixo acumulados em mais de 20 anos, o terreno gera grande quantidade de biogás, que será utilizado para produzir eletricidade. O consórcio Horizonte Asja já instalou no local a Estação de Aproveitamento de Biogás e uma usina termelétrica, com capacidade de produzir 4,2 MWh, energia suficiente para abastecer uma cidade como Diamantina (MG), ou seja, cerca de 30 mil residências.

Disponível em: <http://goo.gl/IAZ14X>. Acesso em: 18 out. 2014. (adaptado)

O homem tem buscado alternativas para o aproveitamento energético dos mais diversos produtos e até mesmo do lixo. Analisando o esquema, desde o momento inicial até a chegada às casas, as transformações pelas quais a energia passou nesse processo de sua geração por meio do lixo, em sequência, foram

a) energia cinética → energia potencial elástica → energia térmica.

b) energia térmica → energia potencial gravitacional → energia elétrica.

c) energia potencial gravitacional → energia cinética → energia elétrica.

d) energia térmica → energia cinética → energia elétrica.

e) energia cinética → energia elétrica → energia potencial elástica.

Questão 6)

Pebolim, ou futebol de mesa, também conhecido como totó, é um jogo inspirado no futebol, que consiste em manipular bonecos presos a manetes, possibilitando "jogar futebol" numa mesa. Abaixo segue uma imagem de uma mesa de totó.

Imagine que a mesa de totó está imersa em um campo elétrico uniforme = 200 N/C; as manetes seriam superfícies equipotenciais. Se a distância entre uma manete e outra é de 10 cm, qual será a diferença de potencial entre o goleiro do time A e o goleiro do time B (VA – VB)?

a) 1,4 V

b) 14 V

c) 140 V

d) 1 400 V

e) 14 000 V

Questão 7)

Paulo e Rafael caminham em um parque quando são surpreendidos por uma chuva intensa. Para protegerem seus telefones celulares da chuva, realizam os seguintes procedimentos:

– Paulo embrulha seu telefone em uma embalagem plástica transparente comum;

– Rafael coloca seu telefone em uma embalagem que é recoberta, internamente, por uma película metálica, comumente utilizada em embalagens de produtos industrializados.

Em um determinado momento, e durante a chuva, são originadas chamadas para os dois telefones. Após a chuva, ambos conferem os telefones. Paulo percebe que o seu aparelho registrara duas \"chamadas não atendidas\", e Rafael observa que, no seu aparelho, não houve registro de \"chamadas não atendidas\".

Com base nos fundamentos da Física, pode-se afirmar corretamente que o telefone de Rafael não registrou as ligações pelo fato de a embalagem metalizada, utilizada por ele, favorecer

a) efeitos de blindagem ao campo magnético e da ressonância das micro-ondas na banda de frequência da telefonia celular.

b) efeitos de blindagem acústica e de refração das micro-ondas na banda de frequência da telefonia celular.

c) efeitos de blindagem ao campo magnético das micro-ondas e de difração da micro-onda na banda de frequência da telefonia celular.

d) efeitos de blindagem eletrostática e de reflexão das micro-ondas na banda de frequência da telefonia celular.

e) efeitos de blindagem eletrostática das micro-ondas e de polarização da micro-onda na banda de frequência da telefonia celular.

Questão 8)

Um raio é um fenômeno em que para acontecer é preciso que existam cargas opostas entre uma nuvem e o chão, quando isso acontece, a atração é muito forte, então temos uma enorme descarga elétrica.

Existem três tipos de raios classificados pela sua origem, também menos comumente chamados descargas iônicas ou atmosféricas:

• Da nuvem para o solo.• Do solo para a nuvem.• Entre nuvens.

A descarga ocorre no momento em que as cargas elétricas (Quantidade de íons: cátions ou ânions) atingem energia suficiente para superar a rigidez dielétrica do ar, de forma explosiva, luminosa e violenta.O processo ainda não se encontra totalmente esclarecido, havendo controvérsias sobre seu mecanismo de formação, mas sabe-se que, na maioria dos casos, a descarga ocorre após uma concentração de cargas, no qual pode-se falar em centros de concentração.Suponha que uma nuvem possui carga elétrica de 40C e potencial elétrico de 6,0 · 106V em relação ao solo. Se ocorresse uma descarga elétrica dos 40C entre a nuvem e a Terra, a energia liberada, em joules, seria igual a

a) 2,4 · 108

b) 2,4 · 107

c) 1,5 · 106

d) 2,4 · 105

e) 1,5 · 103

Questão 9)

Charles Augustin de Coulomb (Angoulême, 14 de junho de 1736 – Paris, 23 de agosto de 1806) foi um físico francês. Em sua homenagem, deu-se seu nome à unidade de carga elétrica, o coulomb. Engenheiro de formação, ele foi principalmente físico. Publicou 7 tratados sobre a Eletricidade e o Magnetismo, e outros sobre os fenômenos de torção, o atrito entre sólidos etc. Experimentador genial e rigoroso,

realizou uma experiência histórica com uma balança de torção para determinar a força exercida entre duas cargas elétricas (Lei de Coulomb).,

wikimedia commons

Coulomb

Tendo como base a Lei de Coulomb, foi realizada a experiência relatada abaixo:

A distância entre duas partículas carregadas é d e a força de interação entre elas é F. Suponha que elas sejam afastadas entre si a distâncias iguais a 2d, 3d e 4d, sem que nada mais se altere além da distância.A alternativa com os respectivos valores assumidos pela força de interação entre elas é

a) 2F, 3F e 4F

b) 4F, 9F e 16F

c) F/2, F/3 e F/4

d) F/4, F/9 e F/16

e) 4F, 6F e 8F

Questão 10)

Observe a figura abaixo

As flechas horizontais representam as linhas de força de um campo elétrico uniforme, e as linhas verticais representam superfícies equipotenciais dentro desse campo. Observando a figura, podemos concluir que:

a) Não há diferença de potencial entre os pontos A e B, pois eles pertencem à mesma linha de força.

b) Não é possível calcular a diferença de potencial entre os pontos B e C, pois eles estão em diferentes linhas de força.

c) A diferença de potencial entre os pontos A e B é o dobro da diferença de potencial entre os pontos B e C.

d) Em um campo elétrico uniforme, o potencial é o mesmo em qualquer ponto do campo.

e) A diferença de potencial entre os pontos A e B é a metade da diferença de potencial entre os pontos B e C.

Questão 11)

Raios ascendentes são registrados pela primeira vez no Brasil

Em vez de descer as nuvens e atingir o solo, os raios ascendentes partem de algo na superfície e se propagam em direção à nuvem. O fenômeno começou a chamar atenção nos EUA e no Japão e pode causar prejuízos para o funcionamento de estruturas altas. Um tipo deraio que, em vez de descer das nuvens e atingir o solo – como ocorre com a maioria das descargas atmosféricas –, parte de algo na superfície e se propaga em direção à nuvem começou a chamar a atenção nos últimos anos em países como EUA e Japão, em função dos prejuízos que pode causar para o funcionamento de estruturas altas, como geradores de energia eólica.(...)Pesquisadores do Grupo de Eletricidade Atmosférica (Elat) do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (Inpe) registraram pela primeira vez a ocorrência desse tipo de raio no Brasil. Utilizando câmeras normais e de alta velocidade, eles observaram e gravaram no fim de janeiro e início de março a ocorrência de raios ascendentes no Pico do Jaraguá – o ponto culminante de São Paulo, a 1.135 metros acima do nível do mar.

Fonte:http://www.opovo.com.br/app/opovo/cienciaesaude/2012/03/31/ noticiasjornalcienciaesaude,2811310/raios-ascendentes-sao-registrados-pela-primeira-vez-no-brasil.shtml Acessado em 1º de abril de 2012, às 15h 45min.

Muitas vezes, nem precisam ser revistas de divulgação científica para fazer uso de termos que, de um modo geral, não são de conhecimento popular. No entanto, muitas vezes alguns conceitos básicos precisam ser compreendidos para o entendimento das informações. Nesse texto, foram utilizados dois importantes conceitos elementares para a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico e o de descarga elétrica. Considerando-se o campo elétrico criado pela nuvem como sendo uniforme, e que as descargas citadas foram ascendentes, assinale a alternativa que corretamente traz informações verdadeiras sobre o campo elétrico citado na questão.

a) O campo elétrico é uma grandeza escalar.

b) As linhas de força do campo elétrico são mais próximas em pontos mais afastados da carga fonte, ou seja, da nuvem.

c) O campo elétrico é uma grandeza vetorial, e, nesse caso, de módulo variável.

d) A intensidade do campo elétrico, nesse caso, varia com a distância à nuvem.

e) O sentido do campo elétrico depende do sinal da carga Q, geradora do campo(nuvem).

Questão 12)

Um campo elétrico uniforme pode ser obtido através de uma placa fina, não condutora, infinita e com distribuição uniforme de cargas. Nesse caso, a intensidade do campo elétrico depende da densidade superficial de cargas e do meio no qual a placa se encontra. Suponha três placas satisfazendo às condições acima. As três placas possuem densidades superficiais de cargas iguais em módulo, sendo as placas I e II carregadas positivamente e a placa III, negativamente. As placas estão dispostas

paralelamente e, entre elas, são abandonadas duas cargas puntiformes de mesmo módulo e de sinais opostos, conforme a figura.

Sabendo-se que o meio entre as placas é o vácuo e considerando-se somente efeitos eletrostáticos, pode-se afirmar que

a) ambas as cargas se deslocam para a esquerda e a força exercida sobre A é menor que a força exercida sobre B.

b) ambas as cargas se deslocam para a direita e a força exercida sobre A é maior que a força exercida sobre B.

c) a carga A se desloca para a esquerda e B para a direita, sendo a força exercida sobre A maior que a força exercida sobre B.

d) a carga A se desloca para a direita e B para a esquerda, sendo a força exercida sobre A maior que a força exercida sobre B.

e) a carga A se desloca para a direita e B para a esquerda, sendo a força exercida sobre A menor que a força exercida sobre B.

Questão 13)

Considere um corpo metálico descarregado, AB, colocado em repouso em um campo elétrico cujas linhas de força são mostradas na figura a seguir. Assinale a alternativa correta.

Questão 14)

De acordo com a norma ABNT NBR 5 419, tipos especiais de para-raios devem ser usados em edificações diferentes. O método de aterramento de Franklin consiste em uma haste no topo do edifício formando um ângulo genérico que tem seu vértice no topo dessa haste. A projeção desse ângulo até o solo, de forma a proteger um volume espacial, equivale a um cone. Esse método é mais indicado para edificações altas e com pequena superfície horizontal.Há situações em que o método de Franklin não é o mais indicado. Quando os edifícios apresentam grande área no sentido horizontal e são relativamente baixos, o mais indicado é o uso do método de Faraday, que consiste em envolver o topo da construção com uma malha formada por várias hastes, em que a distância entre os condutores se dará de acordo com o nível de proteção indicado e desejado.

COELCE. Proteção para edificações. In: ______. Raios: saiba como prevenir acidentes.[S.l.:s.n.], 2010. p. 22. Disponível em: <https://www.coelce.com.br/media/51344/cartilha_raios.pdf>.Acesso em: 16 abr. 2015. (adaptado)

A \"blindagem eletrostática\" passa a ser o meio de proteção elétrica mais eficaz do que o \"poder das pontas\" quando a relação H/A (altura da edificação e área que ela ocupa no terreno) é

a) infinita.

b) grande.

c) pequena.

d) igual a um.

e) igual a zero.

Questão 15)

O fluxo de íons através de membranas celulares gera impulsos elétricos que regulam ações fisiológicas em seres vivos. A figura ilustra o comportamento do potencial elétrico V em diferentes pontos no interior de uma célula, na membrana celular e no líquido extracelular. O gráfico desse potencial sugere que a membrana da célula pode ser tratada como um capacitor de placas paralelas com distância entre as placas igual à espessura da membrana, d = 8 nm.

Caso seja necessário, use: valor da carga do elétron = 1,6 x 10–19 C e 1 nm = 10–9 m No contexto desse modelo, qual a intensidade E do campo elétrico no interior da membrana?

a) 4 x105 V/m

b) 5 x106 V/m

c) 8 x106 V/m

d) 6 x105 V/m

e) 8 x105 V/m

Questão 16)

Mauro ouviu no noticiário que os presos do Carandiru, em São Paulo, estavam comandando, de dentro da cadeia, o tráfico de drogas e fugas de presos de outras cadeias paulistas, por meio de telefones celulares. Ouviu também que uma solução possível para evitar os telefonemas, em virtude de ser difícil controlar a entrada de telefones no presídio, era fazer uma blindagem das ondas eletromagnéticas, usando telas de tal forma que as ligações não fossem completadas. Mauro ficou em dúvida se as telas eram metálicas ou plásticas.Resolveu, então, com seu celular e o telefone fixo de sua casa, fazer duas experiências bem simples.

I. Mauro lacrou um saco plástico com seu celular dentro. Pegou o telefone fixo e ligou para o celular.A ligação foi completada.

II. Mauro repetiu o procedimento, fechando uma lata metálica com o celular dentro. A ligação não foi completada.

O fato de a ligação não ter sido completada na segunda experiência justifica-se porque o interior de uma lata metálica fechada:

a) permite a polarização das ondas eletromagnéticas diminuindo a sua intensidade.

b) fica isolado de qualquer campo magnético externo.

c) permite a interferência destrutiva das ondas eletromagnéticas.

d) fica isolado de qualquer campo elétrico externo.

e) as cargas em excesso localizam-se no interior da lata.

Questão 17)

Nem todo raio cai das nuvens: alguns sobem até elas

Algumas pessoas têm medo, mas não se pode negar: um raio cria uma linda imagem ao subir. Subir? Isso mesmo, você não leu errado. Alguns raios sobem mesmo, em vez de descer à Terra. São os chamados raios ascendentes.Esses raios são considerados artificiais, porque dependem de construções humanas para ocorrer. \"Eles acontecem em locais altos com alguma estrutura metálica\", explica o físico Marcelo Saba, do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais.Quando uma nuvem passa por um lugar assim, atrai as cargas elétricas do solo. Nesse momento, a estrutura metálica, que pode ser uma torre de transmissão de sinal de TV ou um arranha-céu, por exemplo, funciona como uma espécie de canal para toda a carga elétrica ir do solo até o céu, e assim acontece um raio ascendente.Esses raios são bem raros – apenas 1% dos raios sobem em vez de descer – e poucos países conseguiram registrar imagens desse fenômeno. O Brasil é um deles. Os raios ascendentes foram registrados no Pico do Jaraguá, na cidade de São Paulo, em um dia em que aconteceram três deles em apenas seis minutos – um número considerado muito alto. [...]

Disponível em: <http://chc.cienciahoje.uol.com.br>.Acesso em: 24 jan. 2014.

No texto, vê-se que os raios não passam de movimentos de cargas livres da nuvem para a Terra ou da Terra para a nuvem. Vale salientar que também existem raios entre nuvens. Muitas variáveis influenciam no sentido da descarga, e uma relação bastante comum é entre o sentido do campo elétrico e o sinal das cargas envolvidas no raio. Dessa forma, se o raio for

a) da nuvem para a Terra, prótons se deslocarão no sentido ascendente, coincidindo com o sentido do campo elétrico envolvido nessa descarga.

b) da nuvem para a Terra, elétrons se deslocarão no sentido ascendente, coincidindo com o sentido do campo elétrico envolvido nessa descarga.

c) da nuvem para a Terra, elétrons se deslocarão no sentido descendente, coincidindo com o sentido do campo elétrico envolvido nessa descarga.

d) da Terra para a nuvem, prótons se deslocarão no sentido ascendente, coincidindo com o sentido do campo elétrico envolvido nessa descarga.

e) da Terra para a nuvem, elétrons se deslocarão no sentido ascendente, contrário ao do campo elétrico envolvido nessa descarga.

Questão 18)

Michael Faraday, um dos fundadores da moderna Teoria da Eletricidade, introduziu o conceito de campo na Filosofia Natural. Uma de suas demonstrações da existência do campo elétrico se realizou da seguinte maneira: Faraday construiu uma gaiola metálica perfeitamente condutora e isolada do chão e a levou para uma praça. Lá ele se trancou dentro da gaiola e ordenou a seus ajudantes que a carregassem de eletricidade e que se afastassem. Com a gaiola carregada, Faraday caminhava sem sentir qualquer efeito de eletricidade armazenada em suas grades, enquanto quem de fora encostasse nas grades sem estar devidamente isolado sofreria uma descarga elétrica dolorosa. Por que Faraday nada sofreu, enquanto as pessoas fora da gaiola poderiam levar choque?

a) O potencial elétrico dentro e fora da gaiola é diferente de zero, mas dentro da gaiola esse potencial não realiza trabalho.

b) O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo; no entanto, fora da gaiola existe um campo elétrico não nulo.

c) O campo elétrico não é capaz de produzir choques em pessoas presas em lugares fechados.

d) O valor do potencial elétrico e do campo elétrico é constante dentro e fora da gaiola.

e) A diferença de potencial elétrico entre pontos dentro da gaiola e entre pontos da gaiola com pontos do exterior é a mesma, mas, em um circuito fechado, a quantidade de carga que é retirada é igual àquela que é posta.

Questão 19)

Três esferas idênticas, A, B e C, encontram-se separadas e suspensas por fios isolantes conforme ilustração.

As seguintes ações e observações são, então, realizadas:

Das possibilidades apresentadas na tabela seguinte,

aquelas que estão em conformidade com as observações são:

a) 1º e 2º.

b) 1º e 3º.

c) 2º e 4º.

d) 3º e 4º.

e) 2º e 3º.

Questão 20)

Fogo de santelmo

O fogo de santelmo (ou fogo de São Telmo, ou ainda fogo de Santo Elmo) consiste em uma descarga eletroluminescente, normalmente azul, provocada pela ionização do ar em um forte campo elétrico provocado pelas descargas elétricas.

Mas o que cria o brilho azul misterioso? Por definição, os íons são eletricamente desequilibrados porque perderam ou ganharam elétrons. O desequilíbrio remove moléculas no ar (como O2, uma molécula de oxigênio), às vezes, com um suave som de assobio. Esse ato violento libera energia eletromagnética, que nós percebemos como um clarão. O fogo de santelmo brilha por vários minutos antes de apagar.Em qualquer plasma, o tipo de gás determina a cor: laranja, neon e azul, para moléculas de nitrogênio e oxigênio, os principais gases na atmosfera. Mesmo sendo chamado de fogo, é na realidade um tipo de

plasma provocado por uma enorme diferença de potencial atmosférico. O fogo de santelmo deve o seu nome a São Pedro Gonçalves Telmo, santo padroeiro dos marinheiros, [...] que haviam observado o fenômeno desde a Antiguidade e acreditavam que a sua aparição era um sinal propício e que acalmava a tempestade.Fisicamente, [...] tem aspecto de fogo de faísca dupla ou tripla, que surge de estruturas altas e pontiagudas, como mastros, cruzes de igreja e chaminés. O fogo de santelmo se observa, com frequência, nos mastros dos barcos durante as tormentas elétricas no mar, alterando a bússola, para desassossego da tripulação. Benjamin Franklin já observara, em 1749, que o fenômeno é de natureza elétrica. Também ocorria em aviões e dirigíveis e, nestes últimos, era muito perigoso, já que muitos deles eram inflados com hidrogênio, gás muito inflamável.

Disponível em: <http://pt.wikipedia.org>.Acesso em: 9 fev. 2014. (adaptado)

No texto, percebe-se nitidamente a tendência de o fenômeno ocorrer com estruturas altas e pontiagudas. Qual a explicação física para essa tendência?

a) As estruturas pontiagudas favorecem uma menor densidade superficial de cargas, e a estrutura alta fica mais próxima da nuvem carregada eletricamente nas tempestades.

b) A estrutura alta, ficando mais próxima das nuvens carregadas, fica sujeita a um campo elétrico mais intenso, e as partes pontiagudas favorecem uma maior densidade superficial de cargas.

c) As partes pontiagudas são melhores isolantes elétricas que partes não pontiagudas. Como a estrutura é alta, ela entra em atrito com as nuvens carregadas e se eletriza facilmente.

d) As partes pontiagudas são melhores condutoras elétricas que partes não pontiagudas, independentemente de serem metálicas ou não. A estrutura alta distribui melhor as cargas elétricas ao longo de sua superfície e favorece a eletrização.

e) As estruturas altas são mais suscetíveis a liberarem descargas elétricas, porque elas entram em contato com um ar mais rarefeito, que é melhor condutor elétrico que o ar das camadas mais baixas. As partes pontiagudas apenas diminuem a quantidade de cargas em suas extremidades.

Questão 21)

Uma Gaiola de Faraday é uma blindagem elétrica, ou seja, uma superfície condutora que envolve uma dada região do espaço e que pode, em certas situações, impedir a entrada de perturbações produzidas por campos elétricos e ou eletromagnéticos externos. O experimento foi conduzido por Michael Faraday para demonstrar que uma superfície condutora eletrizada possui campo elétrico nulo em seu interior

dado que as cargas se distribuem na parte mais externa da superfície condutora. Como exemplo, podemos citar o Gerador de Van der Graaf.

No experimento de Faraday, foi utilizada uma gaiola metálica, que era eletrificada, e um corpo dentro da gaiola poderia permanecer lá, isolado e sem levar nenhuma descarga elétrica.Analisando as situações abaixo que podem ou não ocorrer no dia a dia, assinale aquela que pode ser explicada tendo como base o experimento de Faraday:

a) Um raio atinge um para-raios no ponto mais alto de uma edificação.

b) As ligações de telefones celulares ficam comprometidas (não se completam) no interior de elevadores metálicos.

c) Ao passar o pente no cabelo, os cabelos ficam arrepiados.

d) O aterramento de um chuveiro elétrico nos banheiros das residências.

e) As descargas elétricas na atmosfera (raios).