1. (Ufmg 2013) Gustavo dispe de trs esferas metlicas, esferas 1, 2 e 3 de raios iguais e muito pequenos, com as quais realiza experimentos de eletrosttica. As esferas 1 e 2 tm massas iguais, m, e a esfera 3 tem uma massa maior, M. As trs esferas foram eletricamente carregadas, sendo que as cargas nas esferas 1 e 3 so iguais, Q, e na esfera 2 a carga menor, q.

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, so apresentadas trs alternativas de configuraes para as posies de equilbrio dessas duas esferas; e so, respectivamente, os ngulos que os fios de sustentao das esferas 1 e 2 fazem com a vertical.

a) ASSINALE com um X a opo que apresenta a relao correta entre os ngulos na configurao de equilbrio. JUSTIFIQUE sua resposta.

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

b) ASSINALE com um X a opo que apresenta a relao correta entre os ngulos na configurao de equilbrio. JUSTIFIQUE sua resposta.

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c) Finalmente, Gustavo, usando luvas isolantes, fora um contato eltrico simultneo das trs esferas. ASSINALE com um X a opo que d a relao correta entre os novos valores das cargas q1, q2 e q3 nas esferas 1, 2 e 3, respectivamente. JUSTIFIQUE sua resposta.

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( )

( ) 2. (Ufpr 2007) O processo de eletrizao por atrito, ou triboeletrizao, responsvel, em parte, pelo acmulo de cargas nas nuvens e, nesse caso, a manifestao mais clara desse acmulo de cargas a existncia de raios, que so descargas eltricas extremamente perigosas. Entretanto, como o ar atmosfrico um material isolante, os raios no ocorrem a todo momento. Para que ocorram, o valor do campo eltrico produzido no ar por um objeto carregado deve ter uma intensidade maior do que um certo valor crtico chamado rigidez dieltrica. importante notar que no apenas o ar, mas todos os materiais, sejam isolantes ou condutores, possuem rigidez dieltrica. Nos condutores, em geral, essa grandeza tem valores muito menores que nos isolantes, e essa uma caracterstica que os diferencia. Assim, com um campo eltrico pouco intenso possvel produzir movimento de cargas num condutor, enquanto num isolante o campo necessrio deve ser muito mais intenso.

Considerando essas informaes, responda:a) Sabe-se que a rigidez dieltrica do ar numa certa regio vale 3,0 106 N/C. Qual a carga mxima que pode ser armazenada por um condutor esfrico com raio de 30 cm colocado nessa regio?b) Supondo que o potencial eltrico a uma distncia muito grande do condutor seja nulo, quanto vale o potencial eltrico produzido por esse condutor esfrico na sua superfcie quando ele tem a carga mxima determinada no item anterior? 3. (Ufrj 2003) Um aluno montou um eletroscpio para a Feira de Cincias da escola, conforme ilustrado na figura a seguir. Na hora da demonstrao, o aluno atritou um pedao de cano plstico com uma flanela, deixando-o eletrizado positivamente, e em seguida encostou-o na tampa metlica e retirou-o.

O aluno observou, ento, um ngulo de abertura 1 na folha de alumnio.a) Explique o fenmeno fsico ocorrido com a fita metlica.b) O aluno, em seguida, tornou a atritar o cano com a flanela e o reaproximou do eletroscpio sem encostar nele, observando um ngulo de abertura 2. Compare 1 e 2, justificando sua resposta. 4. (Unicamp 2013) Em 2012 foi comemorado o centenrio da descoberta dos raios csmicos, que so partculas provenientes do espao.

a) Os neutrinos so partculas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol. Sabendo-se que a distncia do Sol Terra igual a 1,51011 m , e considerando a velocidade dos neutrinos igual a 3,0108 m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar at a Terra.

b) As partculas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionizao o eletroscpio. Ele consiste em duas hastes metlicas que se repelem quando carregadas. De forma simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pndulos simples de mesma massa m e mesma carga q localizadas nas suas extremidades. O mdulo da fora eltrica entre as cargas dado por sendo k = 9109 N m2/C2. Para a situao ilustrada na figura abaixo, qual a carga q, se m = 0,004 g?

5. (Uftm 2012) O grfico mostra como varia a fora de repulso entre duas cargas eltricas, idnticas e puntiformes, em funo da distncia entre elas.

Considerando a constante eletrosttica do meio como determine:a) o valor da fora F.b) a intensidade das cargas eltricas. TEXTO PARA AS PRXIMAS 2 QUESTES: Dados:

Acelerao da gravidade:

Densidade do mercrio:

Presso atmosfrica:

Constante eletrosttica:

6. (Ufpe 2012) Trs cargas eltricas, , e , so mantidas fixas no vcuo e alinhadas, como mostrado na figura. A distncia d = 1,0 cm. Calcule o mdulo do campo eltrico produzido na posio da carga , em V/m.

7. (Fuvest 2015) A regio entre duas placas metlicas, planas e paralelas est esquematizada na figura abaixo. As linhas tracejadas representam o campo eltrico uniforme existente entre as placas. A distncia entre as placas e a diferena de potencial entre elas As coordenadas dos pontos e so mostradas na figura. Determine

a) os mdulos e do campo eltrico nos pontos e respectivamente;

b) as diferenas de potencial e entre os pontos e e entre os pontos e respectivamente;

c) o trabalho realizado pela fora eltrica sobre um eltron que se desloca do ponto ao ponto

Note e adote:O sistema est em vcuo.

8. (Ufpe 2012) O grfico mostra a dependncia do potencial eltrico criado por uma carga pontual, no vcuo, em funo da distncia carga. Determine o valor da carga eltrica. D a sua resposta em unidades de .

9. (Ufpe 2008) Duas cargas eltricas puntiformes, de mesmo mdulo Q e sinais opostos, so fixadas distncia de 3,0 cm entre si. Determine o potencial eltrico no ponto A, em volts, considerando que o potencial no ponto B 60 volts.

10. (Ufrrj 2007) Uma carga eltrica q = 1,0 10-6 C se movimenta em uma regio onde existe um campo eletrosttico uniforme. Essa carga parte de um ponto A, cujo potencial eltrico VA = 2V, e caminha pelo percurso (I) at um ponto B, onde o potencial eltrico VB = 4V.

a) Calcule o trabalho realizado pela fora eltrica que atua sobre a carga ao longo do deslocamento de A a B.b) Supondo que a carga retorne ao ponto A pelo caminho (II), determine o trabalho total realizado pela fora eltrica ao longo do percurso de ida e volta, (I) + (II).

Gabarito:

Resposta da questo 1: a) As foras eltricas trocadas entre as esferas 1 e 2 so de mesma intensidade pois formam um par ao-reao e elas tm mesmo peso, os ngulos so iguais, ou seja, como mostrado na figura.

( )

( X )

( )

b) As foras eltricas trocadas entre as esferas 1 e 3 so de mesma intensidade pois formam um par ao-reao; como a esfera 3 tem maior peso, como mostrado na figura.

( )

( )

( X )

c) Como as esferas so condutoras e de mesmo raio, o excesso de carga dividido igualmente entre elas. Assim:

( )

( X )

( )

Resposta da questo 2: a) O campo eltrico citado no ar prximo nuvem.

b) O potencial dado pela expresso:

Resposta da questo 3: a) Ao encostar o cano na tampa, a parte metlica do eletroscpio, esta fica carregada positivamente, isto , eltrons migram da tampa para o cano e as duas metades da fita de alumnio se repelem.

b) Por induo cargas negativas (eltrons) se deslocaram para a tampa ficando as lminas de alumnio ainda mais carregadas positivamente, se afastando mais, logo 1