Física Eletrostática CARGA ELÉTRICA 01. (PUC/2001) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem.
Resolução:
Folha de São Paulo
Aguarde Resolução
I. Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito. II. Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por indução. III. O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos. Estão certas as afirmações: a) b) c) d) e)
I, II e III. I e II. I e III. II e III. apenas I.
Alternativa C
2
FÍSICA
ELETROSTÁTICA
02. (FEI/2000) Em um corpo eletricamente neutro o número de cargas positivas é igual ao número de cargas negativas. Assim, os efeitos das cargas se anulam. Em um corpo eletrizado o número de cargas positivas e negativas são diferentes. Deste modo, a carga elétrica de um corpo depende do excesso ou da falta de cargas negativas. Este excesso é medido a partir do estado neutro. A força entre dois corpos carregados depende da distância entre eles e cresce com o excesso de cargas positivas ou negativas de cada corpo.
Resolução: Aguarde Resolução Alternativa B
Com base no texto podemos afirmar que: a) somente os corpos eletrizados possuem cargas elétricas. b) mesmo em corpos neutros existem cargas elétricas. c) os corpos neutros não possuem cargas elétricas. d) a força elétrica entre dois corpos varia proporcionalmente à distância entre eles. e) a existência de corpos neutros mostra que a carga elétrica não é um elemento na constituição da matéria.
03. (FUVEST/2002) Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura. A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações A
a) b) c) d) e)
QA < 0 QA < 0 QA = 0 QA > 0 QA > 0
FISEXT1803
QB > 0 QB = 0 QB < 0 QB > 0 QB < 0
B
QC > 0 QC = 0 QC < 0 QC = 0 QC > 0
C
Resolução:
Na presença da esfera A elétrons da face esquerda de B são repelidos através do corpo C e do fio terra para a Terra. Ao cortar o fio o corpo está positivo e eletriza o corpo C por contato ficando ambos com carga positiva. Ao afastarmos a esfera B de C ambas estarão eletrizadas com a carga positiva e a esfera A continua negativa. Alternativa A
ELETROSTÁTICA
04. (FUVEST/2000) Duas esferas metálicas A e B estão próximas uma da outra. A esfera A B A está ligada à Terra, cujo +Q potencial é nulo, por um fio condutor. A esfera B está isolada e carregada com carga +Q.
FÍSICA
3
Resolução: A esfera B induz o deslocamento de elétrons da Terra para a esfera A, atraindo-a, portanto, a força. O potencial da esfera A é nula, pois é o mesmo da Terra. Alternativa A
Considere as seguintes afirmações: I. O potencial da esfera A é nulo II. A carga total da esfera A é nula III. A força elétrica total sobre a esfera A é nula Está correto apenas o que se afirma em a) I b) I e II c) I e III d) II e III e) I , II e III
05. (PUC/2000) Tem-se três esferas metálicas A, B e C, inicialmente neutras. Atrita-se A com B, mantendo C à distância. Sabe-se que nesse processo, B ganha elétrons e que logo após, as esferas são afastadas entre si de uma grande distância. Um bastão eletrizado positivamente é aproximado de cada esfera, sem tocá-las. Podemos afirmar que haverá atração a) b) c) d) e)
apenas entre o bastão e a esfera B. entre o bastão e a esfera B e entre o bastão e a esfera C. apenas entre o bastão e a esfera C. entre o bastão e a esfera A e entre o bastão e a esfera B. entre o bastão e a esfera A e entre o bastão e a esfera C.
06. (SENAC/2001) Duas pequenas esferas metálicas carregadas eletricamente são colocadas próximas uma da outra. Analise as afirmações que se seguem. I. As duas esferas atrair-se-ão se os sinais de suas cargas elétricas forem opostos. II. As duas esferas repelir-se-ão quaisquer que sejam os sinais de suas cargas elétricas. III. As forças trocadas entre elas, seja de atração seja de repulsão, terão intensidades inversamente proporcionais ao quadrado da distância entre os centros das duas esferas. IV. A intensidade das forças trocadas entre elas depende do meio no qual elas estão imersas. São corretas apenas as afirmações: a) I e III b) II e III d) II, III e IV e) I, III e IV
FISEXT1803
c) II e IV
Resolução:
Ao atritarmos a esfera A com a B, a esfera B ganha elétrons provenientes da esfera A. Assim, a esfera A ficará carregada positivamente e a esfera B ficará carregada negativamente. Com a esfera C nada ocorreu (permanece neutra). Como o bastão está carregado positivamente, ele irá atrair a esfera B e repelir a esfera A. A esfera C será atraída, pois o bastão induzirá uma separação de cargas, fazendo com que os elétrons migrem para a região mais próxima deste. Alternativa B
Resolução: Aguarde Resolução Alternativa E
4
FÍSICA
ELETROSTÁTICA
07. (UF-SCar) Três bolas metálicas podem ser carregadas eletricamente. Observa-se que cada uma das três bolas atrai uma das outras duas. Três hipóteses são apresentadas: I. Apenas uma das bolas está carregada. II. Duas das bolas estão carregadas. III. As três bolas estão carregadas.
Resolução: As três bolas não podem estar carregadas, senão haveria uma repulsão pelo menos. Não pode haver duas neutras, pois não haveria atração entre elas. Com duas bolas carregadas, uma positiva e outra negativa, haveria sempre atração, pois a neutra seria atraída por indução.
O fenômeno pode ser explicado pela(s) hipótese(s): a) II ou III
b) I
c) III
d) II
e) I ou II
08. (VUNESP) Uma esfera metálica carregada, M, é aproximada de um eletroscópio de folhas de alumínio, conforme o esquema abaixo. A carcaça metálica R do eletroscópio está em contato elétrico permanente com o solo. Enquanto a esfera M estava muito afastada do eletroscópio, estabeleceu-se um contato elétrico transitório entre T e R. Qual é a afirmação correta em relação à experiência em apreço ? isolante
M
Alternativa D
Resolução: À medida que M vai se aproximando de T, será induzida uma separação de cargas no eletroscópio, com os elétrons se acumulando em T. Alternativa E
T
R
a) As folhas só abrirão quando M tocar em T. b) As folhas só abrirão quando M tocar em R. c) As folhas só abrirão se o contato entre T e R for mantido permanentemente. d) As folhas só abrirão se a carcaça R receber uma carga de mesmo valor, mas de sinal oposto ao de M. e) As folhas abrirão à medida que M vai-se aproximando de T. 09. (UF-PA) São dadas três esferas condutoras, A, B e C, de mesmo raio. Inicialmente, a esfera A possui carga 4q; a esfera B, carga 3q; a esfera C, carga 2q. Pondo as três em contato e depois separando-as, teremos as três com cargas iguais a: a) b) c) d) e)
2q/3 4q/3 2q 3q 4q
FISEXT1803
Resolução: 4q + 3q + 2q = 9q (carga total) Após o contato, cada esfera ficará com carga Alternativa D
9q = 3q 3
ELETROSTÁTICA
10. (UE-CE) Um corpo tem 2 × 1018 elétrons e 4 × 1018 prótons. Dado que a carga elétrica de um elétron (ou de um próton) vale, em módulo, 1,6 × 10–19 C, podemos afirmar que o corpo está carregado com uma carga elétrica de: a) − 0,32 C b) 0,32 C c) 0,64 C d) − 0,64 C e) n.d.a. 11. (PUC) Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados, respectivamente, com cargas de sinais: a) b) c) d) e)
5
Resolução: 4 × 1018 – 2 × 1018 = 2 × 1018 prótons a mais
Q = n . e = 2 × 1018 . 1,6 × 10–19 = 0,32 C
Alternativa B
Resolução: Pela teoria → Alternativa E
iguais, iguais e iguais iguais, iguais e contrários contrários, contrários e iguais contrários, iguais e iguais contrários, iguais e contrários
12. (FATEC) Considere três esferas metálicas X, Y e Z, de diâmetros iguais. Y e Z estão fixas e distantes uma da outra o suficiente para que os efeitos de indução eletrostática possam ser desprezados. A situação inicial das esferas é a seguinte: X neutra, Y carregada com carga +Q, e Z carregada com carga −Q. As esferas não trocam cargas elétricas com o ambiente. Fazendo-se a esfera X tocar primeiro na esfera Y e depois na esfera Z, a carga final de X será igual a: a) b) c) d) e)
FÍSICA
zero (nula) 2Q/3 –Q/2 Q/8 –Q/4
13. (FATEC) Se um condutor eletrizado positivamente for aproximado de um condutor neutro, sem tocá-lo, podemos afirmar que o condutor neutro: a) conserva sua carga total nula, mas é atraído pelo eletrizado. b) eletriza-se negativamente e é atraído pelo eletrizado. c) eletriza-se positivamente e é repelido pelo eletrizado. d) conserva a sua carga total nula e não é atraído pelo eletrizado. e) fica com a metade da carga do condutor eletrizado.
FISEXT1803
Resolução: X → neutra Y→+Q Z→–Q Tocar X e Y → X e Y adquirem carga
+Q 2
b g
Q + –Q Q = – Tocar X e Z → X e Z adquirem carga 2 2 4 Alternativa E
Resolução: O condutor eletrizado induzirá uma separação de cargas no condutor neutro, atraindo-o.
Alternativa A
6
FÍSICA
ELETROSTÁTICA
14. A carga de um elétron é da ordem de 10−19 C. Se um corpo recebe a carga de 20 µ C, deve ter recebido, portanto: a) b) c) d) e)
2 2 2 2 2
× × × × ×
Q=n.e ⇒ n=
1030 elétrons 10−21 elétrons 1019 elétrons 1014 elétrons 10−6 elétrons
necessariamente, possui elétrons em excesso. é condutor. pode estar neutro. se trata de um isolante. está carregado positivamente.
16. (CESGRANRIO) Um pedaço de cobre eletricamente isolado contém 2 × 1022 elétrons livres, sendo a carga de cada um igual a 1,6 × 10−19 C. Para que o metal adquira uma carga de 3,2 × 10−9 C, será preciso remover, desses elétrons livres, um em cada: a) 104 b) 108 c) 1012
Q 20 × 10 – 6 = = 2 × 1014 elétrons e 10 – 19
Alternativa D
15. (UF-Uberlândia) Um bastão carregado positivamente atrai um objeto isolado suspenso. Sobre o objeto, é correto afirmar que: a) b) c) d) e)
Resolução:
d) 1016 e) 1020
17. (UF-Uberlândia) A figura mostra duas pequenas esferas metálicas neutras (A e B) em contato e, próximo a elas, um condutor C, carregado positivamente.
Resolução: Pode estar neutro e ser atraído por indução.
Alternativa C
Resolução: Q = n . e ⇒ 3,2 × 10–9 = n . 1,6 × 10–19 n = 2 × 1010 elétrons removidos 2 × 10 22 = 1012 2 × 1010 Alternativa C
Resolução: C B
A
C B
A
B
Separando ligeiramente as esferas e afastando a seguir o condutor C, podemos afirmar que as cargas nas esferas A e B são, respectivamente: a) b) c) d) e)
negativa e positiva nula e nula positiva e negativa neutra e negativa negativa e negativa
FISEXT1803
Alternativa A
A
ELETROSTÁTICA
18. (UF-MG) Um eletroscópio é carregado conforme ilustra a figura. Ligando-se a esfera E à Terra, por meio de um fio condutor, observase que as lâminas F se fecham completamente, porque:
FÍSICA
Resolução:
E
Há um deslocamento dos elétrons da Terra.
Alternativa D
F
a) as cargas positivas de F sobem e neutralizam a esfera E. b) as cargas negativas de E descem e neutralizam F. c) as cargas negativas de E escoam para a Terra e as positivas sobem para E. d) a carga negativa da Terra se move para o eletroscópio, neutralizando as das lâminas. e) as cargas de E e de F escoam para a Terra.
19. (UF-PA) Um corpo A, eletricamente positivo, eletriza um corpo B que inicialmente estava eletricamente neutro, por indução eletrostática. Nessas condições, pode-se afirmar que o corpo B ficou eletricamente:
Resolução:
A
a) positivo, pois prótons da Terra são absorvidos pelo corpo. b) positivo, pois elétrons do corpo foram para a Terra. c) negativo, pois prótons do corpo foram para a Terra. d) negativo, pois elétrons da Terra são absorvidos pelo corpo. e) negativo, pois prótons da Terra são absorvidos pelo corpo.
20. (UEL) Dizer que a carga elétrica é quantizada significa que ela: a) pode ser isolada em qualquer quantidade. b) só pode existir como múltipla de uma quantidade mínima definida. c) só pode ser positiva ou negativa. d) pode ser subdividida em frações tão pequenas quanto se queira. e) só pode ser isolada quando positiva.
FISEXT1803
Alternativa D
Resolução: Pela definição → Alternativa B
B
7
8
FÍSICA
ELETROSTÁTICA
21. (Pouso Alegre) Um eletroscópio, carregado positivamente, tem suas folhas afastadas como na figura a. Um objeto P é colocado próximo à esfera do eletroscópio e as folhas passam a ter o afastamento mostrado na figura b. P a
Resolução: P negativo repele cargas negativas que migram para as folhas do eletroscópio, praticamente neutralizando-as.
Alternativa B
b
Podemos concluir que: a) o eletroscópio se descarregou, porque P está carregado negativamente. b) P deve estar carregado negativamente, porque repeliu cargas negativas da esfera para as folhas. c) P deve estar carregado positivamente, porque atraiu elétrons das folhas para a esfera. d) a carga total do eletroscópio diminui. e) se P for afastado do eletroscópio, as folhas permanecerão como estão em b. 22. (UF-RS) Um bastão eletricamente carregado atrai uma bolinha condutora X, mas repele uma bolinha condutora Y. As bolinhas X e Y se atraem, na ausência do bastão. Sendo essas forças de atração e repulsão de origem elétrica, conclui-se que: a) Y está eletricamente carregada e X está eletricamente descarregada ou eletricamente carregada com cargas de sinal contrário ao das cargas de Y. b) ambas as bolinhas estão eletricamente descarregadas. c) X e Y estão eletricamente carregadas com cargas de mesmo sinal. d) X está eletricamente carregada com cargas de mesmo sinal das do bastão. e) Y está eletricamente descarregada e X, carregada.
23. (FCC) Você dispõe de duas esferas metálicas, iguais e inicialmente descarregadas, montadas sobre pés isolantes, e de um bastão de ebonite carregado negativamente. As operações de I a IV seguintes podem ser colocadas numa ordem que descreva uma experiência em que as esferas sejam carregadas por indução. I. II. III. IV.
Aproximar o bastão de uma das esferas. Colocar as esferas em contato. Afastar o bastão. Separar as esferas.
Qual é a opção que melhor ordena as operações? a) b) c) d) e)
I, II, III, IV III, I, IV, II IV, II, III, I II, I, IV, III II, I, III, IV
Resolução: Como o bastão está carregado e atrai X, conclui-se que X pode estar neutro ou com carga oposta à do bastão. Como o bastão repele Y, ela tem a mesma carga do bastão.
Portanto, Alternativa A
FISEXT1803
Resolução: Pela teoria → Alternativa D
ELETROSTÁTICA
24. (FEI/2002) Duas cargas elétricas q e 4q estão separadas por uma distância d. A força de atração entre as cargas é F. Se quisermos triplicar a força, o que devemos fazer ? d a) Reduzir a distância para . 1, 73
Resolução: Aguarde Resolução Alternativa E
b) Aumentar a distância para 1,73d. c) Reduzir a distância para
1 . 1,30 d
d) Aumentar a distância para 3d. e) Triplicar o valor das cargas.
25. (FEI/2000) Três cargas puntiformes estão em equilíbrio na configuração abaixo. Sabendo-se que Q2 = 6µC podemos afirmar que: Q1
a) b) c) d) e)
d
Q2
2d
Q3
Resolução: Aguarde Resolução Alternativa D
Q1 > 0 e Q3 < 0 Q1 = −2 µC e Q3 = −4 µC Q1 < 0 e Q3 > 0 Q1 . Q3 > 0 Q1 = 4 µC e Q3 = 2 µC
26. (FEI/2001) Duas cargas q1 e q2 estão separadas por uma distância d. A força eletrostática que uma carga exerce na outra tem módulo F. O que devemos fazer com as cargas para que a força entre elas passe a ser F' = 9F ? a) Afastar as cargas para uma distância 3d. b) Afastar as cargas para uma distância 9d. 1 d. 3 1 d) Aproximar as cargas para uma distância d . 9
c) Aproximar as cargas para uma distância
e) Aumentar q1 para 3q2.
FISEXT1803
Resolução: Aguarde Resolução Alternativa C
FÍSICA
9
10
FÍSICA
ELETROSTÁTICA
27. (MACK/2001) Num plano vertical, perpendicular ao solo, situam-se três pequenos corpos idênticos, de massas individuais iguais a m e eletrizados com cargas de 1,0 µC cada um. Os corpos C1 e C2 estão fixos no solo, ocupando, respectivamente, dois dos vértices de um triângulo isósceles, conforme a figura abaixo. O corpo C3, que ocupa o outro vértice do triângulo, está em equilíbrio quando sujeito exclusivamente às forças elétricas e ao seu próprio peso. Adotando g = 10 m/s2 e ko = 9,0 . 109 N.m2/C2, podemos afirmar que a massa m de cada um desses corpos é:
Resolução: Aguarde Resolução Alternativa A
C3 30 cm
120º
30 cm solo
C1
a) b) c) d) e)
C2
10 g 3,0 g 1,0 g 0, 030 g 0,010 g
28. (MACK/2002) Durante o século XX, o desenvolvimento da Física no campo nuclear foi notório e a descoberta de partículas elementares acabou sendo uma das responsáveis por esse fato. Foram construídos diversos aceleradores de partículas para pesquisa e, graças a eles, muitas teorias foram não só comprovadas como também aprimoradas. Considere duas dessas partículas: um próton, que pode ser identificado como sendo o núcleo do átomo de Hidrogênio 1 H , e uma partícula alfa, que pode ser identificada como 1 4 sendo o núcleo do átomo de Hélio He . Quando, no 2 vácuo, um próton e uma partícula alfa se dirigem um contra o outro, no instante em que a distância entre eles é d, a força de interação eletrostática tem intensidade:
ko ... constante eletrostática do vácuo e ... carga elétrica elementar a) F = ko c) F = ko e) F = ko
FISEXT1803
2e d e
2
b) F = ko
2 2
d 4e d
2
d) F = ko
2e d
2
2
4e
2
d2
Resolução: Aguarde Resolução Alternativa B
ELETROSTÁTICA
29. (UNIFESP/2003) Uma estudante observou que, ao colocar sobre uma mesa horizontal três pêndulos eletrostáticos idênticos, eqüidistantes entre si, como se cada um ocupasse o vértice de um triângulo eqüilátero, as esferas dos pêndulos se atraíram mutuamente. Sendo as três esferas metálicas, a estudante poderia concluir corretamente que a) as três esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal. b) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma com carga de sinal oposto. c) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma neutra. d) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de sinais opostos e uma neutra. e) uma esfera estava eletrizada e duas neutras.
30. (UE-RJ) Seja f a força de repulsão entre duas partículas de mesma carga q, separadas por uma distância r. Assim , qual das duas figuras abaixo melhor ilustra as forças de repulsão entre duas partículas de cargas 2q e 3q, separadas pela mesma distância r ? a) b)
2f
c)
3f
d) e)
2q
f
5f 6f
3q
2q
3q
2q
3q
2q
3q
2q
3q
f
B
1 cm
3 cm
a)
2 × 10− 6 N
d) 24 × 10− 6 N
b)
6 × 10− 6 N
e) 30 × 10− 6 N
c) 12 × 10− 6 N
FISEXT1803
Para existir atração mútua entre as três esferas, duas delas estavam carregadas com cargas de sinais opostos e uma neutra. Desta maneira, teríamos atração entre: – as duas esferas carregadas com cargas de sinais opostos; – a esfera carregada positivamente e a neutra; – a esfera carregada negativamente e a neutra. Alternativa D
Resolução:
f=
k . q . q k . q2 = r2 r2 k . 2 q . 3q k . q2 = 6 . 2 = 6f 2 r r
3f Alternativa E 2f 5f 6f
C
11
Resolução:
f' =
31. (FUVEST) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados, como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0 × 10−6N. A força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B é: A
FÍSICA
Resolução: FBC =
k . q2 = 3 × 10 – 6 N d BC 2
d AB = d BC .
FAB =
1 3
k . q2 k . q2 = . 9 = 3 × 10 – 6 . 9 = 27 × 10 – 6 N d AB2 d BC 2
∴ FR = FAB – FBC = 24 × 10–6 N Alternativa D
12
FÍSICA
ELETROSTÁTICA
32. (ITA) Suponha que o elétron em um átomo de hidrogênio se movimenta em torno do próton em uma órbita circular de raio R. Sendo m a massa do elétron e q o módulo da carga de ambos, elétron e próton, conclui-se que o módulo da velocidade do elétron é proporcional a: R m
a) q
q mR
b)
d) qR m e)
q2R m
34. (Medicina - Taubaté) Duas esferas pequenas e iguais, eletrizadas com cargas negativas 3Q e Q, foram postas no vácuo a 2 cm de distância uma da outra. A seguir foi feito contato entre as esferas que, então, foram recolocadas a uma distância de 4 cm uma da outra. Chamando de F1 e F2 as intensidades das forças de repulsão existente entre as esferas, respectiva-mente antes e depois do contato, podese afirmar que: a) F1 = F2
b) F1/3 = F2
c) F1 = F2/3
d) F1/2 = F2
e) F1 = F2/2 c) q m
R
Resolução: F1 =
Resolução:
k . 3Q . Q
e2 × 10 j
–2 2
=
3kQ 2 4 × 10 – 4
=
4 kQ 2 kQ 2 F = ∴ F2 = 1 –4 3 16 × 10 4 × 10 – 4
Fel = Fcp F2 =
mv2 kq 2 kq 2 = 2 ⇒ V= = R mR R
k.
q mR
Alternativa B
33. (UF-RS) Para comparar duas cargas elétricas q1 e q2 colocase, uma de cada vez, à mesma distância de uma outra carga fixa e medem-se as forças elétricas F1 e F2 que atuam em q1 e q2, respectivamente. Obtendo-se F1 = 4F2, qual a razão (q1/q2) entre as cargas ? a) 1/4 b) 1/2 c) 1 d) 2 e) 4
k . 2Q . 2Q
e4 × 10 j
–2 2
Alternativa B
35. (FUVEST) Um objeto A, com carga elétrica +q e dimensões desprezíveis, fica sujeito a uma força de 20 × 10− 6N quando colocado em presença de um objeto idêntico, à distância de 1m. Se A for colocado na presença de dois objetos idênticos, como indica a figura, fica sujeito a uma força de, aproximadamente: 2m a) 40 × 10− 6 N b) 10 × 10− 6 N c) 7,1 × 10− 6 N d) 5,0 × 10− 6 N e) 14,1 × 10− 6 N
A
2m
Resolução: Resolução: kq . Q F1 = d2 F2 =
∴
kq 2 . Q d2
q1 F1 = =4 q 2 F2
Alternativa E
FISEXT1803
F=
k . q2 = kq 2 = 20 × 10 – 6 N 12
F' =
k . q 2 kq 2 = = 5 × 10 – 6 N 4 22
FR = F ' 2 + F ' 2 = 50 × 10 – 12 = 7,1 × 10 – 6 N Alternativa C
ELETROSTÁTICA
36. (FUVEST) Uma bolinha A, carregada positivamente, está suspensa de um ponto P por meio de um fio de seda. Com um bastão isolante, aproxima-se de A outra bolinha B, também positivamente carregada. Quando elas estão na posição indicada na figura, permanecem em equilíbrio, sendo AB horizontal e BP vertical. Seja F a força elétrica que B exerce sobre A, P o peso de A e T a força exercida pelo fio sobre A.
FÍSICA
13
Resolução: P
a)
→ o T 30 → F
A
60o
B
→ P
30o
P b)
Ty
30o B A +
T
Ty = P
60º
T . sen 60º = 2 2 T= sen 60º
+ bastão F
Tx P = 2N
a) Reproduza a figura dada e indique as forças F, P e T. b) Sendo P = 2,0 N, qual o valor do módulo de F ?
F = Tx = T cos 60º =
37. A lei de Coulomb afirma que a intensidade da força de interação entre duas cargas puntuais q1 e q2 no vácuo, separadas por uma determinada distância, é:
2 2 . cos 60 º = ≈ 1,15 N sen 60 º tg 60 º
Resolução: Pela teoria → Alternativa D
a) diretamente proporcional à distância. b) diretamente proporcional ao quadrado da distância. c) inversamente proporcional à distância. d) inversamente proporcional ao quadrado da distância. e) independente da distância.
38. (MACK) Uma carga puntiforme Q = 1,0 x 10−6C encontra-se no ponto P do vácuo (K0 = 9,0 x 109 N . m2/c2), distante d de outra carga puntiforme 5 Q. Se a distância entre Q e 5Q é reduzida à metade, a intensidade da força de repulsão eletrostática entre elas é de l,8 x 10−3 N. O valor de d, em metros, é: a) 10
Resolução: 1,8 × 10 – 3 =
1,8 × 10
–3
=
k . Q . 5Q
F dI H 2K
2
e j
4 . 9 × 10 9 . 5 . 10 – 6 d2
2
b) 5,0 c)
2,0
d) 1,0 e)
0,5
FISEXT1803
d2 =
36 × 10 9 . 5 × 10 – 12 ⇒ d = 10 m 1,8 × 10 – 3
Alternativa A
