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Avaliação bimestral 3ª série-2ºbimestre-2014

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Lista de Exercícios – 3ª Série, 2º Bimestre
Professor: Alex Abreu Silva
1ª) Para que um condutor metálico não esteja em
equilíbrio eletrostático, quais as condições que ele
deve, obrigatoriamente, se encontrar, com relação a
seu campo elétrico e a seu potencial elétrico?
2ª) A seção transversal de um condutor em equilíbrio
eletrostático carregado positivamente tem uma forma
de uma esfera, conforme mostra a figura. Considere
dois pontos A e B em sua superfície, o que podemos
afirmar sobre o campo elétrico e o potencial elétrico
nesses pontos?
3ª) O para-raios foi construído por Benjamin Franklin.
Ele é constituído por uma haste de metal ligada a
terra por um fio condutor de cobre. Em sua
extremidade superior existe uma coroa de quatro
pontas, como mostra a figura abaixo, coberta por
platina para suportar o forte calor gerado pela
descarga elétrica.
A função básica de um para-raios é proporcionar um
caminho seguro para a descarga elétrica. Quando o
fio está ligado a terra, o para-raios faz com que a
descarga seja conduzida até o solo.
Assim, podemos dizer que o para-raios nada mais é
do que uma haste metálica pontiaguda colocada em
um lugar bem alto e ligada a terra. Com base nessas
informações, em que se baseia o princípio de
funcionamento do para-raios?
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
4ª) 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
soluçãopossível 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.
1 - Mauro lacrou um saco plástico com seu celular
dentro. Pegou o telefone fixo e ligou para o celular. A
ligação foi completada.
2 - 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
5ª) (AFA-RJ) Durante tempestade, um raio atinge um
avião em vôo.
Pode-se afirmar que a tripulação:
a) não será atingida, pois aviões são obrigados a
portar um pára-raios em sua fuselagem.
b) será atingida em virtude de a fuselagem metálica
ser boa condutora de eletricidade.
c) será parcialmente atingida, pois a carga será
homogeneamente distribuída na superfície interna do
avião.
d) não sofrerá dano físico, pois a fuselagem metálica
atua como blindagem.
6ª) Considere as seguintes afirmativas sobre o campo
elétrico de uma carga puntiforme:
I) As superfícies equipotenciais são planos
II) As linhas de força não são perpendiculares às
superfícies equipotenciais
III) A intensidade do vetor campo elétrico varia
inversamente com o quadrado da distância do ponto à
carga
São corretas :
a) I e III.
b) II e III.
c) I e II.
d) todas.
e) somente a III.
7ª) (ACAFE) Entende-se que a diferença de potencial
(ddp) entre dois pontos de um campo elétrico
corresponde:
a) à capacidade de armazenar carga elétrica.
b) à energia consumida por um aparelho elétrico
qualquer.
c) ao deslocamento dos elétrons livres entre dois
pontos considerados.
d) ao trabalho (energia) realizado pela força elétrica
entre dois pontos considerados por unidade de carga.
e) à energia consumida por unidade de tempo.
8ª) (CESGRANRIO-RJ) Uma carga elétrica positiva se
desloca no interior de um campo elétrico uniforme,
desde um ponto A até um ponto D, como mostra a
figura abaixo.
A seguir são propostas três trajetórias para essa
carga.
Trajeto ABD, cujo trabalho realizado vale T1.
Trajeto AD, cujo trabalho realizado vale T2.
Trajeto ACD, cujo trabalho realizado vale T3.
O que se pode afirmar sobre os valores de T1, T2 e
T3?
9ª) Uma carga elétrica positiva Q gera um campo
elétrico a sua volta. Duas superfícies equipotenciais e
o percurso de uma carga elétrica q = 8 .10-4 C, que se
desloca de A para B, estão representados na figura. O
trabalho realizado pelo campo elétrico de Q sobre a
carga q nesse deslocamento vale, em joules?
10ª) (Mack-SP) Ao eletrizarmos uma esfera metálica
no vácuo (k0 = 9 · 109
N · m2
/C2
), o potencial elétrico V
por ela adquirido, em relação ao infinito, varia em
função da distância d ao seu centro, conforme o
gráfico:
Dados:
carga do elétron = –1,6 · 10–19
C
carga do próton = +1,6 · 10–19
C
Desta forma, podemos afirmar que nessa esfera
existem:
a) 5 · 1010
prótons a mais que o número de elétrons.
b) 1 · 1011
prótons a mais que o número de elétrons.
c) 1 · 109
elétrons a mais que o número de prótons.
d) 5 · 1010
elétrons a mais que o número de prótons.
e) 1 · 1011
elétrons a mais que o número de prótons.
11ª) (UFCG-PB-010) Uma esfera de cobre de raio R
está eletricamente carregada com carga Q. O
potencial V, em função do raio r onde r = 0 no centro
da esfera, está mostrado na figura. Considerando
essa configuração, pode-se afirmar que:
a) o trabalho realizado para transportar uma carga de
prova +qo, de r = 0 até r = R/2 vale 2kQqo/R.
b) o trabalho realizado para transportar uma carga
–qo, sendo |qo| << |Q|, de r >> R até r =R , depende
do raio da esfera.
c) enquanto a esfera estiver sendo carregada, seu
potencial elétrico em função de r tem o mesmo
comportamento mostrado na figura.
d) com as informações disponíveis não se pode
calcular a densidade superficial de cargas da esfera.
e) segundo a representação de Faraday, como V é
constante no interior da esfera, as linhas de força do
campo elétrico são paralelas nessa região.
12º) (ENEM-MEC- 010) Duas irmãs 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
bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas
comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de
madeira de área e espessura lateral diferentes, para
facilitar a identificação. Um dia as meninas foram
estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem
na mesa de estudos, guardaram seus celulares
ligados dentro de suas caixas.
Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações
telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam
ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava
fora da área de cobertura ou desligado.
Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar
que o material da caixa, cujo telefone celular não
recebeu as ligações é de
a) madeira e o telefone não funcionava porque a
madeira não é um bom condutor de eletricidade.
b) metal e o telefone não funcionava devido à
blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
c) metal e o telefone não funcionava porque o metal
refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
d) metal e o telefone não funcionava porque a área
lateral da caixa de metal era maior.
e) madeira e o telefone não funcionava porque a
espessura desta caixa era maior que a espessura da
caixa de metal.
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Avaliação bimestral 3ª série-2ºbimestre-2014

  • 1. Lista de Exercícios – 3ª Série, 2º Bimestre Professor: Alex Abreu Silva 1ª) Para que um condutor metálico não esteja em equilíbrio eletrostático, quais as condições que ele deve, obrigatoriamente, se encontrar, com relação a seu campo elétrico e a seu potencial elétrico? 2ª) A seção transversal de um condutor em equilíbrio eletrostático carregado positivamente tem uma forma de uma esfera, conforme mostra a figura. Considere dois pontos A e B em sua superfície, o que podemos afirmar sobre o campo elétrico e o potencial elétrico nesses pontos? 3ª) O para-raios foi construído por Benjamin Franklin. Ele é constituído por uma haste de metal ligada a terra por um fio condutor de cobre. Em sua extremidade superior existe uma coroa de quatro pontas, como mostra a figura abaixo, coberta por platina para suportar o forte calor gerado pela descarga elétrica. A função básica de um para-raios é proporcionar um caminho seguro para a descarga elétrica. Quando o fio está ligado a terra, o para-raios faz com que a descarga seja conduzida até o solo. Assim, podemos dizer que o para-raios nada mais é do que uma haste metálica pontiaguda colocada em um lugar bem alto e ligada a terra. Com base nessas informações, em que se baseia o princípio de funcionamento do para-raios? ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ 4ª) 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 soluçãopossível 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. 1 - Mauro lacrou um saco plástico com seu celular dentro. Pegou o telefone fixo e ligou para o celular. A ligação foi completada. 2 - 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 5ª) (AFA-RJ) Durante tempestade, um raio atinge um avião em vôo.
  • 2. Pode-se afirmar que a tripulação: a) não será atingida, pois aviões são obrigados a portar um pára-raios em sua fuselagem. b) será atingida em virtude de a fuselagem metálica ser boa condutora de eletricidade. c) será parcialmente atingida, pois a carga será homogeneamente distribuída na superfície interna do avião. d) não sofrerá dano físico, pois a fuselagem metálica atua como blindagem. 6ª) Considere as seguintes afirmativas sobre o campo elétrico de uma carga puntiforme: I) As superfícies equipotenciais são planos II) As linhas de força não são perpendiculares às superfícies equipotenciais III) A intensidade do vetor campo elétrico varia inversamente com o quadrado da distância do ponto à carga São corretas : a) I e III. b) II e III. c) I e II. d) todas. e) somente a III. 7ª) (ACAFE) Entende-se que a diferença de potencial (ddp) entre dois pontos de um campo elétrico corresponde: a) à capacidade de armazenar carga elétrica. b) à energia consumida por um aparelho elétrico qualquer. c) ao deslocamento dos elétrons livres entre dois pontos considerados. d) ao trabalho (energia) realizado pela força elétrica entre dois pontos considerados por unidade de carga. e) à energia consumida por unidade de tempo. 8ª) (CESGRANRIO-RJ) Uma carga elétrica positiva se desloca no interior de um campo elétrico uniforme, desde um ponto A até um ponto D, como mostra a figura abaixo. A seguir são propostas três trajetórias para essa carga. Trajeto ABD, cujo trabalho realizado vale T1. Trajeto AD, cujo trabalho realizado vale T2. Trajeto ACD, cujo trabalho realizado vale T3. O que se pode afirmar sobre os valores de T1, T2 e T3? 9ª) Uma carga elétrica positiva Q gera um campo elétrico a sua volta. Duas superfícies equipotenciais e o percurso de uma carga elétrica q = 8 .10-4 C, que se desloca de A para B, estão representados na figura. O trabalho realizado pelo campo elétrico de Q sobre a carga q nesse deslocamento vale, em joules? 10ª) (Mack-SP) Ao eletrizarmos uma esfera metálica no vácuo (k0 = 9 · 109 N · m2 /C2 ), o potencial elétrico V por ela adquirido, em relação ao infinito, varia em função da distância d ao seu centro, conforme o gráfico: Dados: carga do elétron = –1,6 · 10–19 C carga do próton = +1,6 · 10–19 C Desta forma, podemos afirmar que nessa esfera existem: a) 5 · 1010 prótons a mais que o número de elétrons. b) 1 · 1011 prótons a mais que o número de elétrons. c) 1 · 109 elétrons a mais que o número de prótons.
  • 3. d) 5 · 1010 elétrons a mais que o número de prótons. e) 1 · 1011 elétrons a mais que o número de prótons. 11ª) (UFCG-PB-010) Uma esfera de cobre de raio R está eletricamente carregada com carga Q. O potencial V, em função do raio r onde r = 0 no centro da esfera, está mostrado na figura. Considerando essa configuração, pode-se afirmar que: a) o trabalho realizado para transportar uma carga de prova +qo, de r = 0 até r = R/2 vale 2kQqo/R. b) o trabalho realizado para transportar uma carga –qo, sendo |qo| << |Q|, de r >> R até r =R , depende do raio da esfera. c) enquanto a esfera estiver sendo carregada, seu potencial elétrico em função de r tem o mesmo comportamento mostrado na figura. d) com as informações disponíveis não se pode calcular a densidade superficial de cargas da esfera. e) segundo a representação de Faraday, como V é constante no interior da esfera, as linhas de força do campo elétrico são paralelas nessa região. 12º) (ENEM-MEC- 010) Duas irmãs 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 bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da área de cobertura ou desligado. Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de a) madeira e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade. b) metal e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava. c) metal e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia. d) metal e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior. e) madeira e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.