Correção prova cumulativa Terceiros anos

Questão 1 Três cargas elétricas puntiformes e idênticas, Q1, Q2 e Q3 são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme indica a figura abaixo:   Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q1 sobre Q2 é de 4,0 x 10–5 N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q2? A - (  ) 4,0 x 10–5 N. B - (  ) 8,0 x 10–5 N. C - (  )1,2 x 10–4 N. D - (  ) 1,6 x 10–4 N. E - (  ) 2,0 x 10–4 N.

Resolução

Questão 2 Pesquisas mostram que mais de 90% dos raios que atingem o solo são cargas negativas que partem de nuvens, conforme a figura a seguir:   Considere a diferença de potencial elétrico entre a distribuição de cargas negativas na base da nuvem e o solo como sendo da ordem de 106 V. De modo simplificado, considere uma altura de 2 km entre a base da nuvem e a terra. A melhor aproximação para o módulo do vetor campo elétrico entre a nuvem e o solo, em V/m, é: A - (  ) 5 . 102B - (  ) 5 . 106 C - (  ) 0,5 . 106D - (  ) 0,5 . 107

Resolução

Questão 3 A figura abaixo mostra as linhas de força, em uma região de campo elétrico uniforme E. A diferença de potencial entre os pontos A e B, distantes entre si 30 cm, é U = 6,0 V. Determine a intensidade de força elétrica sobre um elétron, que se encontra no ponto A.   A - (  ) 1,0 x 10–18 N B - (  ) 1,6 x 10–18 N C - (  ) 2,4 x 10–18 N D - (  ) 3,2 x 10–18 N E - (  ) 4,0 x 10–18 N

Resolução

Questão 4 Em um experimento, o professor Ladeira observa o movimento de uma gota de óleo, eletricamente carregada, entre duas placas metálicas paralelas, posicionadas horizontalmente. A placa superior tem carga positiva e a inferior, negativa, como representado nesta figura:   Considere que o campo elétrico entre as placas é uniforme e que a gota está apenas sob a ação desse campo e da gravidade. Para um certo valor do campo elétrico, o professor Ladeira observa que a gota cai com velocidade constante. Com base nessa situação, é correto afirmar que a carga da gota é: A - (  ) negativa e a resultante das forças sobre a gota não é nula; B - (  )  positiva e a resultante das forças sobre a gota é nula; C - (  ) negativa e a resultante das forças sobre a gota é nula; D - (  ) positiva e a resultante das forças sobre a gota não é nula.

Resolução ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ - - + + ----------------------------------------------------------------------------- Legenda: Para a partícula se mover com velocidade constante, segundo a segunda lei de Newton, a resultante das forças deve ser igual a zero, para isso precisa haver uma força contrária ao peso que é a força elétrica, desta forma a partícula precisa ser carregada negativamente, conforme pode-se ver na figura acima. Força elétrica Peso

Questão 5 Aplica-se uma diferença de potencial V a duas placas condutoras paralelas, muito extensas e separadas por uma distância d. Entre elas, colocam-se três partículas A, B e C com velocidade inicial nula, conforme a figura abaixo. Desprezando as interações entre as partículas, é correto afirmar que: 1 -se a partícula A se movimentar para a placa à direita, ela terá carga positiva; 2 -se a partícula B permanecer parada, nada se concluirá sobre sua carga; 4 -se a partícula C se movimentar para a placa à esquerda, ela terá carga negativa; 8 -todas as partículas se movimentarão para a placa à esquerda, independentemente do sinal de suas cargas; 16 -nenhuma das três partículas poderá se movimentar horizontalmente, mesmo se forem carregadas; 32 -o campo elétrico é uniforme na região central entre as placas. Soma: ________

Resolução As cargas opostas se atraem, portanto os itens 1 e 4 estão corretos. Se a partícula permanecer parada significa que ela é neutra, então 2 é neutra. Pode-se concluir a partir do explicito anteriormente que as questões 8 e 16 estão incorretas. Como as placas estão igualmente carregadas o campo entre elas é uniforme, então a questão 32 está correta. Somatório: 1+4+32=37 pontos

Questão 6 Nos vértices de um quadrado, são colocadas esferas eletrizadas com uma carga elétrica que, em módulo, vale “q”. Em A, já existe uma positiva. Desejam-se no centro do quadrado um potencial nulo e uma intensidade de campo não nula. Devemos então colocar em B, C e D, cargas, respectivamente: A - (  ) positiva, positiva e positiva; B - (  ) negativa, positiva e negativa; C - (  ) positiva, negativa e negativa; D - (  ) positiva, negativa e positiva; E - (  ) negativa, positiva e positiva

Resolução Resposta C O campo elétrico sai das cargas positivas paras as negativas e portanto o campo no centro é não nulo As flechas representam o campo elétrico.

Questão 7 Medidas elétricas indicam que o campo elétrico junto ao solo, e a céu aberto, é uniforme e tem módulo igual a 150 N/C, com direção vertical e sentido descendente, conforme as linhas de força abaixo: Assinale a alternativa incorreta: A - (  ) A força elétrica sobre uma carga negativa neste campo tem sentido ascendente. B - (  ) O módulo da força elétrica sobre uma carga dobrará, se a carga diminuir à metade. C - (  ) O módulo da força elétrica sobre uma carga não muda, se a carga troca de sinal. D - (  ) As superfícies eqüipotenciais serão perpendiculares às linhas de força do campo elétrico. E - (  ) Dois pontos, A e B, conforme a figura, e separados pela distância d = 2 m, terão uma diferença de potencial igual a 300 V.

Resolução (A) Se o campo elétrico vem de cima para baixo, por convenção, se diz que o campo elétrico sai da parte positiva para a negativa, ou seja, a parte superior é positiva. Assim sobre uma partícula negativa a força seria de baixo para cima (ascendente).- Alternativa correta (B) A partir da lei de Coulomb, se a carga cai a metade a força também diminui a metade e não dobra. (alternativa falsa) (C) Quando muda-se o sinal da carga muda-se o sinal da força, entretanto como refere-se ao módulo esta alternativa é correta. (D) Já vimos que as superfícies equipotenciais são perpendiculares a força elétrica. (E) U=E.d U=150.2 U=300V Resposta B

Questão 8 Duas partículas, eletricamente carregadas com + 8.10–6C cada uma, são colocadas no vácuo a uma distância de 30 cm, onde K = 9.109 N.m²/C² . A força de interação eletrostática entre essas cargas é: A - (  ) de repulsão e igual a 6,4 N; B - (  ) de repulsão e igual a 1,6 N; C - (  ) de atração e igual a 6,4 N; D - (  ) de atração e igual a 1,6 N; E - (  ) impossível de ser determinada.

Resolução A Força é de repulsão pois as duas cargas são positivas.

Questão 9 Considere dois pontos, M e N, de um campo elétrico uniforme de intensidade 5,0 . 10³ N/C, conforme mostra o esquema abaixo. Sabendo que o potencial elétrico no ponto M vale 40 V, é correto afirmar que: A - (  ) o potencial elétrico no ponto N vale –10 V; B - (  ) o trabalho do campo elétrico ao deslocar uma carga q = 2,0 . 10–6 C, de M até N, vale – 2,0 . 10–4 J; C - (  ) o potencial elétrico no ponto N vale 40 V; D - (  ) o trabalho do campo elétrico ao deslocar uma carga q = 2,0 . 10–6 C, de M até N, vale 2,0 . 10–4 J; E - (  ) o potencial elétrico do ponto N vale 90 V.

Resolução Resposta A

Questão 10 Explique como funciona a partir da eletrostática: uma impressora. um precipitador eletrostático.

Resolução As gotas de tinta são carregadas com cargas contrárias ao papel onde serão impressas as imagens. Assim elas são atraídas pelo papel onde formam-se as imagens. Simulação: http://phet.colorado.edu/en/simulation/balloons Vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=9FhNI-nV7Zk O precipitador eletrostático é utilizado para retirar partículas poluentes do ar. As partículas se atritam. Como vimos o atrito tira elétrons de um corpo ficando o corpo positivamente carregado e estas cargas passam para outro corpo que fica negativamente carregado. Nas paredes do precipitador há duas placas, uma carregada positivamente e outra carregada negativamente. As partículas carregadas negativamente são atraídas pela placa carregada positivamente e as partículas carregadas positivamente são atraídas pela placa negativa. Vídeo: http://www.youtube.com/watch?v=KPZn-N1jzx0 Para maiores informações consulte o seu livro de Física.

Questão 11 Escolha um dos experimentos apresentados em sala de aula e complete abaixo: Assunto. Funcionamento. Explicação

Resolução Simulação: http://phet.colorado.edu/en/simulation/charges-and-fields Assunto: carga elétrica, lei de Coulomb, campo elétrico, voltagem, superfícies equipotenciais. Funcionamento: pode-se escolher a quantidade de elétrons e prótons a colocar no sistema. Pode-se mudar a distância entre as cargas. E mede-se com um voltímetro a voltagem entre as cargas. Resumo da explicação: a medida que aumenta-se a distância entre as cargas diminui-se a voltagem, consequentemente a força elétrica. Segundo a lei de Coulomb a medida que aumenta-se a quantidade de cargas aumenta-se também a força elétrica, e se aumenta a distância entre as cargas diminui-se a força elétrica e a diferença de potencial.

Questão 12 Mapa conceitual.

Resolução Fonte: http://www.if.ufrgs.br/cref/mapas/avaliacao.html

Ótimos estudos