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LISTA 1 – ELETROSTÁTICA - FÍSICA – 3º ANO

                                                                       PROF. ADRIEL LIMA

   Aluno/a: ..................................................................................................................... Número: ................. Turma: ...........


01. Duas cargas elétricas Q1 e Q2 atraem-se, quando                                          04. A força de repulsão entre duas cargas elétricas
                                                                                             puntiformes, que estão a 20 cm uma da outra, é 0,030N.
colocadas próximas uma da outra.
                                                                                             Esta força aumentará para 0,060N se a distância entre
a) O que se pode afirmar sobre os sinais de Q1 e de Q2?                                      as cargas for alterada para
b) A carga Q1 é repelida por uma terceira carga, Q3, posi-                                   a) 5,0 cm
tiva. Qual é o sinal Q2?                                                                     b) 10 cm
                                                                                             c) 14 cm
02. Considere o sistema de cargas na figura. As cargas                                       d) 28 cm
+Q estão fixas e a carga -q pode mover-se somente so-                                        e) 40 cm
bre o eixo x.
                                                                                             05. A figura a SEGUIR mostra três esferas iguais: A e
                                                                                             B, fixas sobre um plano horizontal e carregadas eletri-
                                                                                             camente com qA=-12nC e qB=+7nC e C, que pode desli-
                                                                                             zar sem atrito sobre o plano, carregada com qC=+2nC
                                                                                                      -9
                                                                                             (1nC=10 C).




                                                                                             Não há troca de carga elétrica entre as esferas e o pla-
                                                                                             no.
Solta-se a carga -q, inicialmente em repouso, em x=a.
                                                                                             Estando solta, a esfera C dirige-se de encontro à esfera
a) Em que ponto do eixo x a velocidade de -q é máxima?                                       A, com a qual interage eletricamente, retornando de en-
                                                                                             contro à B, e assim por diante, até que o sistema atinge
b) Em que ponto(s) do eixo x a velocidade de -q é nula?
                                                                                             o equilíbrio, com as esferas não mais se tocando.
                                                                                             Nesse momento, as cargas A, B e C, em nC, serão, res-
                                                                                             pectivamente:
03.Qual dos gráficos a seguir melhor representa a vari-
ação da força elétrica que uma carga puntiforme exerce                                       a) -1, -1 e -1
sobre outra carga puntiforme quando a distância é alte-                                      b) -2, -1/2 e -1/2
rada entre elas?                                                                             c) +2, -1 e +2
                                                                                             d) -3, zero e +3
                                                                                             e) -3/2, zero e -3/2


                                                                                             06. Uma esfera condutora A, de peso P, eletrizada po-
                                                                                             sitivamente, é presa por um fio isolante que passa por
                                                                                             uma roldana. A esfera A se aproxima, com velocidade
                                                                                             constante, de uma esfera B, idêntica à anterior, mas neu-
                                                                                             tra e isolada. A esfera A toca em B e, em seguida, é pu-
                                                                                             xada para cima, com velocidade também constante.
                                                                                             Quando A passa pelo ponto M a tração no fio é T1 na
                                                                                             descida e T2 na subida. Podemos afirmar que:
09. Uma esfera condutora eletricamente neutra, sus-
                                                              pensa por fio isolante, toca outras três esferas de mesmo
                                                              tamanho e eletrizadas com cargas Q, 3Q/2, e 3Q, res-
                                                              pectivamente. Após tocar na terceira esfera eletrizada, a
                                                              carga da primeira esfera é igual a

                                                              a) Q/4
                                                              b) Q/2
                                                              c) 3Q/4
                                                              d) Q
a) T1 < T2 < P                                                e) 2Q
b) T1 < P < T2
c) T2 < T1 < P
                                                              10. Uma partícula está eletrizada positivamente com
d) T2 < P < T1
                                                              uma carga elétrica de 4,0x10-15C. Como o módulo da
e) P < T1 < T2
                                                              carga do elétron é 1,6x10-19C, essa partícula

07. Dispõe-se de uma placa metálica M e de uma esfe-          a) ganhou 2,5 x 104 elétrons.
rinha metálica P, suspensa por um fio isolante, inicial-                        4
                                                              b) perdeu 2,5 x 10 elétrons.
                                                                                4
mente neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lan-      c) ganhou 4,0 x 10 elétrons.
çado sobre a placa retirando partículas elementares da                          4
                                                              d) perdeu 6,4 x 10 elétrons.
                                                                                 4
mesma.                                                        e) ganhou 6,4 x 10 elétrons.
As figuras (1) a (4) adiante, ilustram o desenrolar dos fe-
nômenos ocorridos.
                                                              11. Os corpos ficam eletrizados quando perdem ou ga-
                                                              nham elétrons. Imagine um corpo que tivesse um mol de
                                                              átomos e que cada átomo perdesse um elétron. Esse
                                                              corpo ficaria eletrizado com uma carga, com coulombs,
                                                              igual a
                                                              Dados:
                                                                                        -19            23
                                                              carga do elétron = 1,6x10 C; mol = 6,0x10

                                                                        -43
                                                              a) 2,7x10
                                                                        -14
                                                              b) 6,0x10
                                                                       -4
                                                              c) 9,6x10
                                                                        4
                                                              d) 9,6x10
                                                              e) 3,8x1042
Podemos afirmar que na situação (4):

a) M e P estão eletrizadas positivamente.                     12. Duas esferas A e B, metálicas e idênticas, estão
b) M está negativa e P neutra.                                carregadas com cargas respectivamente iguais a 16 C e
c) M está neutra e P positivamente eletrizada.                4 C. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às ante-
d) M e P estão eletrizadas negativamente.                     riores, está inicialmente descarregada. Coloca-se C em
e) M e P foram eletrizadas por indução.                       contato com A. Em seguida, esse contato é desfeito e a
                                                              esfera C é colocada em contato com B.
08. Em 1990 transcorreu o cinquentenário da desco-            Supondo-se que não haja troca de cargas elétricas com
                                                              o meio exterior, a carga final de C é de
berta dos "chuveiros penetrantes" nos raios cósmicos,
uma contribuição da física brasileira que alcançou reper-
                                                              a) 8 C
cussão internacional. [O Estado de São Paulo, 21/10/90,
                                                              b) 6 C
p.30]. No estudo dos raios cósmicos são observadas
                                                              c) 4 C
partículas chamadas "píons". Considere um píon com
                                                              d) 3 C
carga elétrica +e se desintegrando (isto é, se dividindo)
                                                              e) nula
em duas outras partículas: um "múon" com carga elétrica
+e e um "neutrino". De acordo com o princípio da con-
servação da carga, o "neutrino" deverá ter carga elétrica     13. Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e con-
a) +e                                                         dutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respecti-
b) -e                                                         vamente iguais a -2Q, 4Q, 3Q e 6Q. A esfera A é colo-
c) +2e                                                        cada em contato com a esfera B e a seguir com as esfe-
d) -2e                                                        ras C e D sucessivamente. Ao final do processo a esfera
e) nula                                                       A estará carregada com carga equivalente a
a) 3Q.                                                        cima. Das configurações a seguir, a única compatível com
 b) 4Q.                                                        a trajetória retilínea do objeto é:
 c) Q/2.
 d) 8 Q.
 e) 5,5 Q.


 14. Atritando vidro com lã, o vidro se eletriza com carga
 positiva e a lã com carga negativa. Atritando algodão
 com enxofre, o algodão adquire carga positiva e o enxo-
 fre, negativa. Porém, se o algodão for atritado com lã, o
 algodão adquire carga negativa e a lã, positiva. Quando
 atritado com algodão e quando atritado com enxofre, o
 vidro adquire, respectivamente, carga elétrica

 a) positiva e positiva.
 b) positiva e negativa.
 c) negativa e positiva.
 d) negativa e negativa.
                                                               17. Um pequeno papel, de massa 0,02 g pode ser ergui-
 e) negativa e nula.
                                                               do da superfície em que está apoiado e, vencendo a força
                                                               gravitacional, se acelera em direção a um pente eletrizado
 15. Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada         que o atrai. A força eletrostática mínima para a ocorrência
 abaixo e analise as afirmativas que se seguem                 desse fenômeno tem intensidade, em newtons, de:

                                                                                  2
                                                               Dado: g = 10 m/s

                                                               a) 2 x 10-1
                                                               b) 2 x 10-2
                                                               c) 2 x 10-3
                                                                         -4
                                                               d) 2 x 10
                                                                         -5
                                                               e) 2 x 10

                                                               18. Duas pequenas esferas carregadas repelem-se mu-
                                                               tuamente com uma força de 1N quando separadas por
                                                               40cm. Qual o valor em Newtons da força elétrica repulsiva
                                                               se elas forem deslocadas e posicionadas à distância de
 I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, ad-    10cm uma da outra?
 quire carga elétrica. Esse processo é conhecido como
 sendo eletrização por atrito.
 II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, ad-   19. A uma distância d uma da outra, encontram-se duas
 quire carga elétrica. Esse processo é conhecido como          esferinhas metálicas idênticas, de dimensões desprezí-
 sendo eletrização por indução.                                veis, com cargas -Q e +9Q. Elas são postas em contacto
 III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode pro-     e, em seguida, colocadas à distância 2d. A razão entre os
 vocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à mo-        módulos das forças que atuam APÓS o contacto e ANTES
 vimentação da carga acumulada no corpo do gato, que           do contacto é
 flui de seu corpo para os outros corpos.
                                                               a) 2/3
 Estão certas                                                  b) 4/9
 a) I, II e III.                                               c) 1
 b) I e II.                                                    d) 9/2
 c) I e III.                                                   e) 4
 d) II e III.
 e) apenas I.                                                  20. Uma partícula de massa igual a 10g e carga igual a
                                                                 -3
                                                               10 C é solta com velocidade inicial nula a uma distância
                                                               de 1m de uma partícula fixa e carga Q=10-2C. Determine a
16. Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é          velocidade da partícula livre quando ela encontra-se a 2m
largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto      da partícula fixa, em km/s. (A constante da Lei Coulomb
A, e desliza, sem ser desviado, até atingir o ponto P. So-     vale 9×109N/C)
bre o plano, estão fixados quatro pequenos discos com
cargas elétricas de mesmo módulo. As figuras represen-
tam os discos e os sinais das cargas, vendo-se o plano de

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  • 1. LISTA 1 – ELETROSTÁTICA - FÍSICA – 3º ANO PROF. ADRIEL LIMA Aluno/a: ..................................................................................................................... Número: ................. Turma: ........... 01. Duas cargas elétricas Q1 e Q2 atraem-se, quando 04. A força de repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes, que estão a 20 cm uma da outra, é 0,030N. colocadas próximas uma da outra. Esta força aumentará para 0,060N se a distância entre a) O que se pode afirmar sobre os sinais de Q1 e de Q2? as cargas for alterada para b) A carga Q1 é repelida por uma terceira carga, Q3, posi- a) 5,0 cm tiva. Qual é o sinal Q2? b) 10 cm c) 14 cm 02. Considere o sistema de cargas na figura. As cargas d) 28 cm +Q estão fixas e a carga -q pode mover-se somente so- e) 40 cm bre o eixo x. 05. A figura a SEGUIR mostra três esferas iguais: A e B, fixas sobre um plano horizontal e carregadas eletri- camente com qA=-12nC e qB=+7nC e C, que pode desli- zar sem atrito sobre o plano, carregada com qC=+2nC -9 (1nC=10 C). Não há troca de carga elétrica entre as esferas e o pla- no. Solta-se a carga -q, inicialmente em repouso, em x=a. Estando solta, a esfera C dirige-se de encontro à esfera a) Em que ponto do eixo x a velocidade de -q é máxima? A, com a qual interage eletricamente, retornando de en- contro à B, e assim por diante, até que o sistema atinge b) Em que ponto(s) do eixo x a velocidade de -q é nula? o equilíbrio, com as esferas não mais se tocando. Nesse momento, as cargas A, B e C, em nC, serão, res- pectivamente: 03.Qual dos gráficos a seguir melhor representa a vari- ação da força elétrica que uma carga puntiforme exerce a) -1, -1 e -1 sobre outra carga puntiforme quando a distância é alte- b) -2, -1/2 e -1/2 rada entre elas? c) +2, -1 e +2 d) -3, zero e +3 e) -3/2, zero e -3/2 06. Uma esfera condutora A, de peso P, eletrizada po- sitivamente, é presa por um fio isolante que passa por uma roldana. A esfera A se aproxima, com velocidade constante, de uma esfera B, idêntica à anterior, mas neu- tra e isolada. A esfera A toca em B e, em seguida, é pu- xada para cima, com velocidade também constante. Quando A passa pelo ponto M a tração no fio é T1 na descida e T2 na subida. Podemos afirmar que:
  • 2. 09. Uma esfera condutora eletricamente neutra, sus- pensa por fio isolante, toca outras três esferas de mesmo tamanho e eletrizadas com cargas Q, 3Q/2, e 3Q, res- pectivamente. Após tocar na terceira esfera eletrizada, a carga da primeira esfera é igual a a) Q/4 b) Q/2 c) 3Q/4 d) Q a) T1 < T2 < P e) 2Q b) T1 < P < T2 c) T2 < T1 < P 10. Uma partícula está eletrizada positivamente com d) T2 < P < T1 uma carga elétrica de 4,0x10-15C. Como o módulo da e) P < T1 < T2 carga do elétron é 1,6x10-19C, essa partícula 07. Dispõe-se de uma placa metálica M e de uma esfe- a) ganhou 2,5 x 104 elétrons. rinha metálica P, suspensa por um fio isolante, inicial- 4 b) perdeu 2,5 x 10 elétrons. 4 mente neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lan- c) ganhou 4,0 x 10 elétrons. çado sobre a placa retirando partículas elementares da 4 d) perdeu 6,4 x 10 elétrons. 4 mesma. e) ganhou 6,4 x 10 elétrons. As figuras (1) a (4) adiante, ilustram o desenrolar dos fe- nômenos ocorridos. 11. Os corpos ficam eletrizados quando perdem ou ga- nham elétrons. Imagine um corpo que tivesse um mol de átomos e que cada átomo perdesse um elétron. Esse corpo ficaria eletrizado com uma carga, com coulombs, igual a Dados: -19 23 carga do elétron = 1,6x10 C; mol = 6,0x10 -43 a) 2,7x10 -14 b) 6,0x10 -4 c) 9,6x10 4 d) 9,6x10 e) 3,8x1042 Podemos afirmar que na situação (4): a) M e P estão eletrizadas positivamente. 12. Duas esferas A e B, metálicas e idênticas, estão b) M está negativa e P neutra. carregadas com cargas respectivamente iguais a 16 C e c) M está neutra e P positivamente eletrizada. 4 C. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às ante- d) M e P estão eletrizadas negativamente. riores, está inicialmente descarregada. Coloca-se C em e) M e P foram eletrizadas por indução. contato com A. Em seguida, esse contato é desfeito e a esfera C é colocada em contato com B. 08. Em 1990 transcorreu o cinquentenário da desco- Supondo-se que não haja troca de cargas elétricas com o meio exterior, a carga final de C é de berta dos "chuveiros penetrantes" nos raios cósmicos, uma contribuição da física brasileira que alcançou reper- a) 8 C cussão internacional. [O Estado de São Paulo, 21/10/90, b) 6 C p.30]. No estudo dos raios cósmicos são observadas c) 4 C partículas chamadas "píons". Considere um píon com d) 3 C carga elétrica +e se desintegrando (isto é, se dividindo) e) nula em duas outras partículas: um "múon" com carga elétrica +e e um "neutrino". De acordo com o princípio da con- servação da carga, o "neutrino" deverá ter carga elétrica 13. Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e con- a) +e dutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respecti- b) -e vamente iguais a -2Q, 4Q, 3Q e 6Q. A esfera A é colo- c) +2e cada em contato com a esfera B e a seguir com as esfe- d) -2e ras C e D sucessivamente. Ao final do processo a esfera e) nula A estará carregada com carga equivalente a
  • 3. a) 3Q. cima. Das configurações a seguir, a única compatível com b) 4Q. a trajetória retilínea do objeto é: c) Q/2. d) 8 Q. e) 5,5 Q. 14. Atritando vidro com lã, o vidro se eletriza com carga positiva e a lã com carga negativa. Atritando algodão com enxofre, o algodão adquire carga positiva e o enxo- fre, negativa. Porém, se o algodão for atritado com lã, o algodão adquire carga negativa e a lã, positiva. Quando atritado com algodão e quando atritado com enxofre, o vidro adquire, respectivamente, carga elétrica a) positiva e positiva. b) positiva e negativa. c) negativa e positiva. d) negativa e negativa. 17. Um pequeno papel, de massa 0,02 g pode ser ergui- e) negativa e nula. do da superfície em que está apoiado e, vencendo a força gravitacional, se acelera em direção a um pente eletrizado 15. Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada que o atrai. A força eletrostática mínima para a ocorrência abaixo e analise as afirmativas que se seguem desse fenômeno tem intensidade, em newtons, de: 2 Dado: g = 10 m/s a) 2 x 10-1 b) 2 x 10-2 c) 2 x 10-3 -4 d) 2 x 10 -5 e) 2 x 10 18. Duas pequenas esferas carregadas repelem-se mu- tuamente com uma força de 1N quando separadas por 40cm. Qual o valor em Newtons da força elétrica repulsiva se elas forem deslocadas e posicionadas à distância de I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, ad- 10cm uma da outra? quire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito. II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, ad- 19. A uma distância d uma da outra, encontram-se duas quire carga elétrica. Esse processo é conhecido como esferinhas metálicas idênticas, de dimensões desprezí- sendo eletrização por indução. veis, com cargas -Q e +9Q. Elas são postas em contacto III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode pro- e, em seguida, colocadas à distância 2d. A razão entre os vocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à mo- módulos das forças que atuam APÓS o contacto e ANTES vimentação da carga acumulada no corpo do gato, que do contacto é flui de seu corpo para os outros corpos. a) 2/3 Estão certas b) 4/9 a) I, II e III. c) 1 b) I e II. d) 9/2 c) I e III. e) 4 d) II e III. e) apenas I. 20. Uma partícula de massa igual a 10g e carga igual a -3 10 C é solta com velocidade inicial nula a uma distância de 1m de uma partícula fixa e carga Q=10-2C. Determine a 16. Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é velocidade da partícula livre quando ela encontra-se a 2m largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto da partícula fixa, em km/s. (A constante da Lei Coulomb A, e desliza, sem ser desviado, até atingir o ponto P. So- vale 9×109N/C) bre o plano, estão fixados quatro pequenos discos com cargas elétricas de mesmo módulo. As figuras represen- tam os discos e os sinais das cargas, vendo-se o plano de