Lista – Processos de eletrização / Força eletrostática Prof.: Bruno Felix

Questão 01 - (UniCESUMAR SP/2016)

Um grande pedaço de papel, macio e seco, e uma pequena régua de plástico estão inicialmente separados e eletricamente neutros. Então, atrita-se forte e repetidamente a régua de plástico com o papel. Após o atrito, deve-se observar que

a) ambos permanecerão neutros, pois são materiais isolantes elétricos.b) apenas um deles ficará eletrizado, porém é impossível afirmar qual deles.c) a carga elétrica do papel, por ter uma área maior que a da régua, será maior que

a carga elétrica da régua.d) como o papel tem área maior que a da régua, ele retirará quantidades iguais de

cargas elétricas positivas e negativas da régua, ficando, portanto, eletrizado, e a régua permanecendo neutra.

e) ambos ficarão eletrizados com cargas de sinais opostos, porém de mesmo valor absoluto.

Questão 02 - (Mackenzie SP/2015)

Uma esfera metálica A, eletrizada com carga elétrica igual a –20,0 C, é colocada em contato com outra esfera idêntica B, eletricamente neutra. Em seguida, encosta-se a esfera B em outra C, também idêntica eletrizada com carga elétrica igual a 50,0 C. Após esse procedimento, as esferas B e C são separadas. A carga elétrica armazenada na esfera B, no final desse processo, é igual a

a) 20,0 Cb) 30,0 Cc) 40,0 C

d) 50,0 Ce) 60,0 C

Questão 03 - (IFGO/2015)

Ao se esfregar uma régua de plástico em um pedaço de lã e aproximá-la de pedacinhos de papéis picados, observa-se que esses pedacinhos "grudam" na régua. Diante disso, analise as afirmativas a seguir.

I. Ao se esfregar a régua na flanela de lã, os prótons (cargas positivas) da lã são transferidos para a régua, deixando-a eletrizada positivamente, o que, por sua vez, atrai os papeizinhos de carga negativa.

II. Durante o ato de esfregar, cargas positivas são induzidas na régua, tornando-a eletricamente positiva, o que, por sua vez, atrai os papeizinhos de carga negativa.

III. Ao esfregar a régua na flanela, cargas negativas da flanela são transferidas para a régua, tornando-a eletricamente negativa, o que, por sua vez, atrai os papeizinhos de carga positiva.

IV. Se levarmos em consideração as cargas elétricas, tanto positivas quanto negativas, da régua e da flanela de lã, a soma dessas cargas é sempre constante, tanto antes quanto depois de esfregá-las.

Assinale a resposta correta.

a) As afirmativas I, II e IV são verdadeiras.b) Somente a afirmativa IV é verdadeira.c) Apenas as afirmativas III e IV são verdadeiras.d) As afirmativas I e III são verdadeiras.e) Somente a afirmativa II é verdadeira.

Questão 04 - (UFU MG/2014)

Uma pessoa, durante o processo de inflar um balão de festa, produz atrito entre o balão e o tecido de lã de sua roupa. Depois do balão cheio, a pessoa observa que ele é atraído por sua mão, mas repelido por um segundo balão inflado de modo similar.

Quais são, respectivamente, as cargas do primeiro balão, da mão da pessoa e do segundo balão?

a) Positivo, positivo, positivo.b) Negativo, neutro, negativo.c) Negativo, positivo, positivo.d) Positivo, neutro, negativo.

Questão 05 - (UNIMONTES MG/2014)

Sabe-se que um corpo, quando carregado, tem excesso de prótons ou de elétrons. A carga elétrica elementar vale e = 1,610–19 Coulomb. Das alternativas seguintes, assinale a que NÃO pode ser uma magnitude de carga elétrica total num corpo, em Coulomb.

a) 1,7610–19.b) 1,6010–18.c) 3,2010–19.d) –6,4010–19.

Questão 06 - (UNIUBE MG/2014)

LEIA COM ATENÇÃO O TEXTO SEGUINTE:

Um homem, com intuito de retirar respingos de verniz na lataria de seu carro, faz o polimento utilizando-se de uma escova polidora rotativa. Logo após o polimento, seu filho, um curioso aluno do ensino médio, observa que alguns pedaços de papel e embalagens plásticas de balas ficam “grudados” na superfície do carro. A explicação para tal fato se deve ao processo de eletrização ____________ ocorrido entre a lataria e as cerdas da escova, onde os objetos adquirem cargas elétricas com ______________, e a lataria provoca a atração dos pedaços de papel devido à ____________ eletrostática. Após o contato com a lataria do veículo, os pedaços de papel adquirem carga elétrica de sinal __________ ao da lataria.

Marque a alternativa que preenche, na sequência correta, as lacunas do texto acima:

a) por indução; mesmo sinal; atração; igualb) por atrito; sinais opostos; indução; igualc) por contato; sinais opostos; indução; contráriod) por atrito; sinais iguais; atração; contrárioe) por contato; sinais opostos; atração; contrário

Questão 07 - (FCM MG/2013)

A figura 1 abaixo mostra dois pêndulos constituídos de duas esferas P e Q leves e metálicas idênticas, penduradas por fios isolantes.

Uma terceira esfera metálica carregada positivamente, presa a uma base isolante, é fixada inicialmente de forma equidistante das esferas P e Q. Logo após, as esferas P e Q ficam em equilíbrio, nas posições mostradas na figura 2. A esfera Q afastou-se mais da posição inicial do que a esfera P, como é mostrado pela grade pontilhada.

As cargas das esferas P e Q devem ser, respectivamente:

a) Positiva e negativa.b) Negativa e positiva.c) Nula e negativa.d) Nula e positiva.

Questão 08 - (UFU MG/2013)

Entre os meses de junho e setembro, o clima na cidade de Uberlândia fica muito seco. A umidade relativa do ar atinge valores inferiores a 10%, muito abaixo do ideal para seres humanos, que é de 70 a 80%. Além das consequências indesejadas para a saúde, nesta época do ano é muito comum as pessoas levarem choques ao saírem dos carros. Em geral, os bancos dos carros são feitos de couro ou outro tecido, enquanto o painel, o contato da alavanca do câmbio e o volante são constituídos por plástico e borracha, não havendo, portanto, contato com metal no interior do veículo.

Considerando as informações dadas, marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.

1. Os materiais com os quais o motorista tem contato dentro do carro são condutores.

2. Quando o motorista está utilizando um calçado com solado de borracha ou de madeira, é comum levar um choque ao descer do carro e encostar-se à sua lataria. Esse fenômeno ocorre porque há uma diferença de potencial entre a lataria do veículo e o corpo do motorista, que é eletrizado ao atritar-se com o banco do carro.

3. Para medir a quantidade de carga dos objetos eletrizados por atrito, nesta época do ano, basta utilizar um eletroscópio.

4. Para diminuir a intensidade dos choques que ocorrem nesta época do ano, devem-se tocar os objetos com a palma da mão em vez da ponta dos dedos, pois a palma da mão tem uma área de contato maior, diminuindo a intensidade da descarga elétrica.

Questão 09 - (UFMG/2013)

Gustavo dispõe de três esferas metálicas, esferas 1, 2 e 3 de raios iguais e muito pequenos, com as quais realiza experimentos de eletrostática. As esferas 1 e 2 têm massas iguais, m , e a esfera 3 tem uma massa maior, M . As três esferas foram eletricamente carregadas, sendo que as cargas nas esferas 1 e 3 são iguais, Q , e na esfera 2 a carga é menor, q .

1. Em um primeiro experimento, Gustavo pendura as esferas 1 e 2 por fios isolantes longos, de mesmo comprimento, e presos no mesmo ponto. Nas figuras, são apresentadas três alternativas de configurações para as posições de equilíbrio dessas duas esferas; 1 e 2 são, respectivamente, os ângulos que os fios de sustentação das esferas 1 e 2 fazem com a vertical.

ASSINALE com um X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuração de equilíbrio. 1< 2. 1 = 2. 1 > 2.JUSTIFIQUE sua resposta.

2. Em um segundo experimento, Gustavo suspende as esferas 1 e 3 de maneira semelhante à anterior.

ASSINALE com um X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuração de equilíbrio. 1< 3 . 1 = 3 . 1 > 3 .JUSTIFIQUE sua resposta.

3. Finalmente, Gustavo, usando luvas isolantes, força um contato elétrico simultâneo das três esferas. ASSINALE com um X a opção que dá a relação correta entre os novos valores das cargas q1, q2 e q3 nas esferas 1, 2 e 3, respectivamente. q1< q2 = q3 . q1 = q2 = q3 . q1 = q2 < q3 .JUSTIFIQUE sua resposta.

Questão 10 - (UFTM/2012)

Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a “mágica”?

a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga.b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da

parede, o que permite a atração.c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la,

em repouso, na parede.d) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede.e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia

elétrica da parede, permitindo a atração.

Questão 11 - (FUVEST SP/2016)

Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes de carga, formam um quadrado. Um feixe de elétrons penetra na região delimitada por esse quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com velocidade inicial v⃗ na direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura.

A trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de v⃗ , e eles serão acelerados com velocidade crescente dentro da região plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem, respectivamente, eletrizadas com cargas

a) +Q, –Q, –Q, +Qb) +2Q, –Q, +Q, –2Qc) +Q, +Q, –Q, –Qd) –Q, –Q, +Q, +Qe) +Q, +2Q, –2Q, –QNote e adote:Q é um número positivo.

Questão 12 - (Mackenzie SP/2016)

Dois corpos eletrizados com cargas elétricas puntiformes +Q e –Q são colocados sobre o eixo x nas posições +x e –x, respectivamente. Uma carga elétrica de prova –q é colocada sobre o eixo y na posição +y, como mostra a figura acima.

A força eletrostática resultante sobre a carga elétrica de prova

a) tem direção horizontal e sentido da esquerda para a direita.b) tem direção horizontal e sentido da direita para a esquerda.c) tem direção vertical e sentido ascendente.d) tem direção vertical e sentido descendente.e) é um vetor nulo.

Questão 13 - (UNICAMP SP/2016)

Sabe-se atualmente que os prótons e nêutrons não são partículas elementares, mas sim partículas formadas por três quarks. Uma das propriedades importantes do quark é o sabor, que pode assumir seis tipos diferentes: top, bottom, charm, strange, up e down. Apenas os quarks up e down estão presentes nos prótons e nos

nêutrons. Os quarks possuem carga elétrica fracionária. Por exemplo, o quark up tem carga elétrica igual a qup = +2/3 e o quark down qdown = –1/ 3 down q e, onde e é o módulo da carga elementar do elétron.

a) Quais são os três quarks que formam os prótons e os nêutrons?b) Calcule o módulo da força de atração eletrostática entre um quark up e um

quark down separados por uma distância d = 0,2¿ 10–15 m. Caso necessário, use K = 9¿ 109 Nm2/C2 e e = 1,6¿ 10–19 C.

Questão 14 - (UNIMONTES MG/2015)

Três cargas Q1 = 16 C, Q2 = –9 C e Q3 estão posicionadas conforme figura abaixo. O valor de x, em metros, para que a força coulombiana resultante em Q3 seja nula, é de

a) 4.b) 3.c) 2.d) 1.

Questão 15 - (FPS PE/2015)

Uma carga elétrica positiva com carga q1 é colocada nas proximidades de outra carga elétrica positiva q2, situada a uma distância r da primeira carga. Sendo ε 0 por definição uma constante física conhecida como permissividade elétrica do vácuo, a força eletrostática F de interação entre as partículas é:

a) atrativa e tem módulo F = (q1q2) / (4 πε0 r2) b) atrativa e tem módulo F = (q1

2q22) / (4 πε0 r2)

c) repulsiva e tem módulo F = (q12q2

2) / (4 πε0r )

d) repulsiva e tem módulo F = (q1q2) / (4 πε0 r2)

e) repulsiva e tem módulo F = (q1q2) / (4 πε0 r3)

Questão 16 - (UNESP/2015)

Em um experimento de eletrostática, um estudante dispunha de três esferas metálicas idênticas, A, B e C, eletrizadas, no ar, com cargas elétricas 5Q, 3Q e –2Q, respectivamente.

Utilizando luvas de borracha, o estudante coloca as três esferas simultaneamente em contato e, depois de separá-las, suspende A e C por fios de seda, mantendo-as próximas. Verifica, então, que elas interagem eletricamente, permanecendo em

equilíbrio estático a uma distância d uma da outra. Sendo k a constante eletrostática do ar, assinale a alternativa que contém a correta representação da configuração de equilíbrio envolvendo as esferas A e C e a intensidade da força de interação elétrica entre elas.

a)

b)

c)

d)

e)

TEXTO: 1 - Comum à questão: 17

Se precisar, utilize os valores das constantes aqui relacionadas.Constante dos gases: R = 8 J/(molK). Pressão atmosférica ao nível do mar: P0 = 100 kPa.Massa molecular do CO2 = 44 u. Calor latente do gelo: 80 cal/g. Calor específico do gelo: 0,5 cal/(gK).1 cal = 4¿ 107 erg. Aceleração da gravidade: g = 10,0 m/s2.

Questão 17 - (ITA SP/2015)

Considere um tubo horizontal cilíndrico de comprimento ℓ , no interior do qual encontram-se respectivamente fixadas em cada extremidade de sua geratriz inferior as cargas q1 e q2, positivamente carregadas. Nessa mesma geratriz, numa posição entre as cargas, encontra-se uma pequena esfera em condição de equilíbrio, também positivamente carregada. Assinale a opção com as respostas corretas na ordem das seguintes perguntas:

I. Essa posição de equilíbrio é estável?II. Essa posição de equilíbrio seria estável se não houvesse o tubo?III. Se a esfera fosse negativamente carregada e não houvesse o tubo, ela estaria em

equilíbrio estável?

a) Não. Sim. Não.b) Não. Sim. Sim.c) Sim. Não. Não.

d) Sim. Não. Sim.e) Sim. Sim. Não.

Questão 18 - (PUC GO/2015)

Em laboratórios de eletrônica se pode realizar vários experimentos envolvendo conceitos eletromagnéticos, tais como força e campo elétrico e magnético. A força elétrica entre duas cargas puntiformes de mesmo sinal, Q1 e Q2, separadas por uma distância d, tem valor F. Se triplicarmos o valor da carga Q1 e reduzirmos tanto o valor da carga Q2 quanto a distância d, à metade, a nova força elétrica entre as duas cargas será de (marque a resposta correta):

a) 6F.b) 3F.c) 3F/4.d) 3F/8.

Questão 19 - (UNICAMP SP/2014)

A atração e a repulsão entre partículas carregadas têm inúmeras aplicações industriais, tal como a pintura eletrostática. As figuras abaixo mostram um mesmo conjunto de partículas carregadas, nos vértices de um quadrado de lado a, que exercem forças eletrostáticas sobre a carga A no centro desse quadrado. Na situação apresentada, o vetor que melhor representa a força resultante agindo sobre a carga A se encontra na figura

a)

b)

c)

d)

Questão 20 - (Mackenzie SP/2014)

Duas pequenas esferas eletrizadas, com cargas Q1 e Q2, separadas pela distância d, se repelem com uma força de intensidade 410–3 N. Substituindo-se a carga Q1 por outra carga igual a 3Q1 e aumentando-se a distância entre elas para 2.d, o valor da força de repulsão será

a) 310–3 Nb) 210–3 Nc) 110–3 Nd) 510–4 Ne) 810–4 N

GABARITO:

1) Gab: E

2) Gab: A

3) Gab: C

4) Gab: B

5) Gab: A

6) Gab: B

7) Gab: D

8) Gab: FVFV

9) Gab: 1. 1 = 2

Na figura abaixo estão representadas as formas peso ( P⃗) e elétrica ( F⃗E) que atuam na esfera 1.

Observe que o ângulo 1 pode ser determinado por θ1=arctg (F E

P1).

Como a força elétrica em cada esfera possui a mesma intensidade (ação e reação) e ambas possuem o mesmo peso (m1 = m2), concluímos que 1 = 2.

2. 1 > 3

Novamente o ângulo 1 pode ser dado por θ1=arctg (F E

P1). A força elétrica em

ambas as esferas é a mesma, porém agora o peso das esferas é diferente, P1 < P3

(m < M). Dessa forma, o fator F E

P3 na equação θ3=arctg( FE

P3) será menor que

F E

P1 .Portanto, 1 > 3

3. q1 = q2 = q3 A distribuição de cargas em um condutor esférico não está relacionada à sua massa, ela depende apenas da área de superfície dessa esfera. Portanto, todas as três esferas terão cargas iguais após o contato simultâneo entre elas.

10) Gab: B

11) Gab: C

12) Gab: A

13) Gab: a) qn = 0

qp = +en ⇒ 1 up + 2 downp ⇒ 2 up + 1 down

b)F=

Kq1q2

d2

−23× 1

3×9×109×(1,6×10−19 )2

(0,2×10−15 )2=−1 ,28×103 N

|F|=1280 N

14) Gab: D

15) Gab: D

16) Gab: B

17) Gab: C

18) Gab: A

19) Gab: D

20) Gab: A