LISTA DE ELETRICIDADE - 1

 

Esta lista foi produzida pelos alunos do 3º Ano e organizada pelo professor;

O objetivo é trazer para todos um material de estudo, fácil e rápido;

As questões aqui presentes não serão aproveitadas para a prova, e sim somente alguns raciocínios.

 

 

1-(  João Flávio )  Determine a intensidade da força de atração entre duas cargas pontuais de 30.-10  C e 20.-10  C, situados no vácuo à distância de 0,5m.

               Solução :  As forças F1 e F 2, possuem a mesmA  direção e sentido opostos pois são forcas repulsivas . Sendo assim :

                                           F =  k . Q . Q  =  9 .10 9  30 -10 . 20 -10 = F = 2,16  -7 N

                                                          D²                              (5.10-1)²

 

2-( Juliana) Duas cargas elétricas puntiformes, q = 3,0 -10 C e q = 5,0 -10 C, estão a 5,0 cm de distancia no vácuo. Sendo K = 9.10 N.m/C a constante do vácuo, determine a intensidade da força de repulsão entre elas.               

                    Solução :  F = K. Q . Q  ® F = 9. 10 9 3-10 . 5-10  ® F = 5,4. 10-7N

                                                    D²                                 (5.10-2)²

 

3-( Ramiles)  Duas pequenas esferas igualmente  eletrizadas , no vácuo, se repelem  mutuamente  quando separadas há uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a intensidade da força de repulsão entre elas torna-se :

 

a)      3 vezes maior

b)      6 vezes menor

c)      9 vezes menor

d)      9 vezes maior

e)      6 vezes maior

 

Resposta certa -  c

 

4-( Liliane )  Duas esferas condutoras idênticas, carregadas com cargas +Q e –3Q, inicialmente separadas por uma distância d, atraem-se com uma força elétrica de intensidade F. Se as esferas são postas em contato e, em seguida, levadas  de volta  para suas  posições originais, a nova força entre elas será :

 

a)      maior que F e de atração

b)      menor que F e de atração

c)      igual a F e de repulsão

d)      menor que F e de repulsão

e)      maior que F e de repulsão

 

Resposta certa – d

 

 

 

 

 

 

5-(Marcos) A figura ao lado representa um ponto P                             p

no qual existe um campo eletrico E.

 

A)Determine a direção e o sentido da força elétrica                         E    

sobre uma carga de prova qo> 0 colocada no ponto

(Fazer um desenho mostrando a situação).

 

B) Qual a direção e o sentido da força elétrica que atua sobre uma carga de prova qo<0 colocada no ponto P (represente a situação através de um desenho).          

 

A) Resolução

 Fe tem a mesma direção e sentido do campo eletrico.

  P               qo>0

   E    

           Fe

 

 

 

B)Resolução

 Fe tem a mesma direçào mas qo<0 sentido contrário ao de E

      F’e

 

   P     qo < 0

         E

 

 

7-(Jailma) No campo eletrico criado por uma carga eletrica Q puntiforme de 4,0.10-3 C, no vácuo,  é colocada uma carga eletrica q também puntiforme de 3,0.10-3 C a 20cm de Q. A energia potencial elétrica adquirida pela Carga q é:

 

A) 6,0 .10-3 J                          C) 6,3 J                          E) 7,2 . 105 J

B) 8,0 . 10-2 J                          D) 5,4.105 J   

 


Epel =     K.Q.q                                      Epel = 108.103 / 2.10-3  

                 d

9.109 . 4.0.10-3 .3.0.10-3                                   Epel = 54.10-3(-1)

                  20cm

 

Eepl= 9.109 . 4.0.10-3 .3.0.10-3                     Epel = 54.104

                     0,2                                   Epel = 5.4.105 J      

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-(Eliane) O que ocorre com a energia potencial elétrica de uma carga, quando é afastada de outra? Analise os casos:

 

A)As cargas eléricas têm mesmo sinal.

Resolução:

À medida que ela se afasta de outra, de mesmo sinal ela diminui .

 

B)As cargas elétricas têm sinais opostos.

Resolução:

À medida que ela se afasta de outra de sinal oposto ela aumenta.

 

Isso porque: Para a mesma carga teremos +Q . +Q ou –Q . –Q o que dará sinal + para a energia potencial, desta forma quando maior a distância teremos valores positivos e cada vez menores enquanto que, se tivermos cargas de sinais contrários, teremos como produto o sinal – para a energia potencial, como, aumentando a distância teremos valores, em módulo, menores, isso significará que estaremos cada vez mais com valores menos negativos, estaremos assim aumentando a Epot, lembre-se: +4 > +3, no entanto: -3 > -4.

 

10-(Pedra) Dispõe-se de três esferas metalicas e isoladas uma da outra. Duas delas A e B estão eletrizadas com cargas iguais a Q e a terceira C está neutra. Coloca-se  C em contato com A e a seguir C com B. Determine, nestas condições, a carga elétrica de C.

 

1.R = As cargas tendem a ficar com o mesmo modulo

 

1º  - Q + 0  /  2 = Q/2       Q´a = Q c = Q/2

2° - (Q/2 + Q) / 2 =  3Q/4

 

11-(Manuela) Determinar a intensidade da força eletrica que atua numa carga de 40 10-6 C quando essa é colocada num ponto elétrico, onde E = 500 N/C

 

E = Fel/q   Fel = E.q = Fel = 500.40.10-6

                                     Fel = 2.10-2  N

 

12-(Danielle) Um cilindro de vidro transparente possui internamente, na sua base inferior, uma esfera eletrizada, em repouso, cuja carga Q = 8 .10-6 C. Uma Segunda esfera de carga q = 2 . 10-6 c e peso                 P = 9 . 10-1 Kg é introduzida na abertura superior do cilindro e se mantém em equilíbrio no estado de repouso. Considerando-se que K = 9 . 109 unidade no S.I e que g = 10 m/s. Determine, em 10-1 m, a que distancia encontram-se uma da outra os centros das esferas.

P = Fel

P =K (Qq)/D2                  

 

          9.10-1 =9 .10 9 ( 8. 10 -6 . 2 10 –6 )/ D²

          D². 9 .10 –1  =  9 . 10 9 .16. 10 .-12

          D². 9 .10 –1 = 144. 10 -3

          D² = 144 .10-3 /9 10 –1

          D2 = 16 . 10-2

          D = 4 . 10 -1 m

 

 

 

 

 

13-(Aline Câmara) sobre uma carga elétrica q, situada num ponto p onde há um campo elétrico E, atua uma força elétrica F. afirma-se:

I-O módulo de F e proporcional ao módulo de q e ao modulo de E.

II-A direção de F sempre coincide com a direção de E.

III-O sentido de F sempre coincide com o sentido de E.

 

Das afirmativas acima é (são) correta(s):

 

a) apenas I e II                                    c) apenas II e III                                                           e) I, II e III

b) apenas I e III                                  d) apenas I

 

Resolução:

Letra (a) I e II

 

14-(Queli) Determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico nos pontos P1 e P2 da figura. O campo elétrico é gerado pela carga puntiforme Q = 10–5 C e o meio é o vácuo (K0 = 9 . 109 Nm2/C2)

 

                             10 cm                                       20 cm

            ·--------------------------- ·----------------------------- ·             Horizontal

            P1                                       Q (+)                                        P2

 

Resp:   E1 =  K.Q                   E1 = 9 . 109 . 10-5

                         d2                                             (10 –1)2

 

            E1 = 9 . 10 4          E1 = 9 . 10 6 N/C

                     10-2

 

            E2 =   K.Q             E2 = 9 . 10 9. 10-5

                         D2                           (20-1)2

 

            E2 =  9 . 10 4          E2 = 2,25 . 10 6 N/C

                        40-2

 

P1:

Intensidade = 9 . 106 N/C

Sentido = Horizontal

Direção = Para a esquerda

 

P2:

Intensidade = 2,25 . 106 N/C

Sentido = Horizontal

Direção = Para a direita

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14-(Kessiane) Determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico nos pontos P1 e P2 indicados na figura. O campo elétrico é gerado pela carga puntiforme Q = 1 mC e o meio é o vácuo. Determine a seguir, a intensidade da força elétrica que atua em q = 10 –7 C colocado em P1.

                           Vertical

                  P1                                                                                

                          3 cm

 

                                    10 cm

                        O                                P2 Horizontal

                        Q

 

 

E1 = 9 . 10 9 . 10-6                               E1 = 9 . 10 3     E1 = 10 7 N/C

                        (3 . 10-2)2                                        9 . 10-4

 

            E2 =   9 . 10 9 . 10-6                 E2 = 9 . 10 3     E2 = 9 . 10 5 N/C

(10-1)2                                         10 -2

 

E1:

Intensidade = 10 7 N/C

Sentido = vertical

Direção = Para cima

E2:

Intensidade = 9 . 10 5 N/C

Sentido = horizontal

Direção = Para direita

 

15-(Carla) Determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante no ponto P da figura abaixo:

 

                             5,0 m

                                              

                                                   2,0 m

 

 

 


QA = 3,0 µ C                      P             QB = -2,0  µC

 

Solução:

A intensidade do campo elétrico gerado por QA é:

 

E = K . |Q|   ; EA = 9 . 10 9 . 3,0 . 106 /3² ; EA = 3,0 . 103 N/C

            R2                                          

A intensidade do campo elétrico gerado por QB é:

EB = 9 . 10 9 . 2 . 10–6  ; EB = 4,5 . 103 N/C

                             22

Os vetores do campo elétrico podem ser representados da seguinte maneira:

                                                                             

 


                                     QA                      P  EA + EB           QB

E = EA + EB ; E = ( 3,0 + 4,5) . 103 N/C ; E = 7,5 . 103 N/C

 

 

 

16- (Taiane) Em pontos A e B, separados pela distância AB = 3 m, fixam-se cargas elétricas puntiformes QA = 8 C e QB = 2 C, respectivamente. Determine um ponto onde o vetor campo elétrico resultante é nulo.

            A                                                               B

 


                                                                 EB   =   EA

                  QA                         X                                                    QB

 


                                               3 m

 

 

EA = EB

 

K0 . (QA)         =        K0 . (QB)

                     X2                      (3 –X)2

 

    8       =          2        

   X2            (3 – X)2

 

    4      =         1        

   X2            (3 – X)2

36 –24x +4x² = x² ; 3x² - 24x + 36 = 0

 


X2 – 8X + 12 = 0         X = 2 m ; Resp: O vetor campo elétrico é neutro a uma distância de 2 m de Qa

                                    X = 6 m

 

17- (Jansen) Uma carga elétrica puntiforme de –2 µC, ao ser colocado num ponto P de um campo elétrico, fica sujeita a uma força de intensidade igual a 10-2 N, vertical e descendente.

            Determine:

 

a)A intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico em P.

b)A intensidade, a direção e o sentido da força que atuaria sobre uma carga puntiforme igual a 3 µC, se ela é quem fosse colocada em P.

 

Solução:

 

a)E  =  Fe   =  1 . 10-2 = 0,5 . 104 ; E = 5 . 103 N/C (módulo)

      |q|       2 . 10-6

           

Direção: vertical; Sentido: ascendente

 

            q                                

                F                            

 

b)Módulo                                                  Direção                       Sentido

  Fe  =  |q| . E                                            Vertical                        Para cima

  Fe  =  3 . 10-6 . 5 . 103

  Fe  = 15 . 10-3  =  1,5 . 10-2 N

 

 

 

 

 

 

 

18- (Ícaro Rezende)Duas esferas idênticas , de tamanhos despresíveis , com cargas 3Q e Q, encontran-se no vácuo , separadas de uma distância d . Sobre cada uma delas age uma força F, de interação eletrostática. Colocam-se as duas esferas em contato até que atinjam o equilíbrio eletrostático .

Calcule a intensidade da força F , que age sobre as duas esferas quando separadas de uma distãncia d , em relação a intensidade de F .

 

Resolução:

 

F = K 3Q Q     =>     F = KQ²          *      F' = K 2Q 2Q   =>   F'= 4KQ   

          d²                     3     d²                                  d²                        d²

 

           4KQ²

F'  =     d²                  =>      3F' = 4F       =>     F' = 4F

F         3KQ²                                                              3

               d²

           

19-(Alan Cardeck) Uma carga positiva Q1=5.10-6 C , no vácuo é fixa num determinado ponto do espaço.  Sobre o eixo vertical que passa por Q1, é colocada uma outra carga positiva 5.10-5 , de peso 100N .Determine a posição de equilíbrio, sabendo-se que Q2 só se movimenta sobre o eixo vertical.

Dado : K = 9.109  Nm²/C²

 

Resolução:

 

F=P   =>     K |Q| |q| =  100    =>     (9.109.5.10-6 .5.10-5  ) / d²=  10²

                         d²                                           

 

225.10-2 = 10²    =>    d²= 225.10-2  =>   d²=225.10-4      =>    d = 15.10-2 m ou 15 cm      

   d²                                          10²

 

20-(Juliana França) Entre duas cargas positivas, q1 e q2 , separadas por uma distância d no vácuo, aparece uma força F. Troca-se a carga q1 por uma outra com o dobro da sua carga e separa-se esta nova carga da carga q2 por uma distância 2d, também no vácuo. A intensidade da força entre esta nova carga e a carga q2 vale:

 

    (a)2 F                       Resolução:      F = K Q1 .Q2    =>    F' = K 2Q1. Q2   =>  F / F’ =   2 ; F’ = F /2

    (b)F                                                          d²                                    (2d)²               

X (c)F/2

    (d)F/4

    (e)F/8

 

21-(Ícaro Matos) Duas partículas eletrizadas possuem cargas Q e q. Sendo r a distância que as separa, no ar, elas interagem com forças de intensidade F. variando-se as cargas e as distâncias, varia a força. Um conjunto coerente, com os dados supra, é:

 

X (a)4Q 2q 2r 2F                   F = K Q q     =>   F = K 4Q 2q  =  8 K Q q = 2KQq  = 2F

    (b)2Q 2q 2r 2F                             r²                             2r²              4r²            r²

    (c)2Q 2q 2r 4F

    (d)2Q q 2r F

    (e)2Q 2q 2r 3F

 

 

 

 

 

 

22-(Elton Oliveira) Duas cargas Qa = 6 . 10-6 C e Qb = 4 . 10-6 C estão separadas por uma distância de 1 m no vácuo. Sendo a constante eletrostática do vácuo igual a 9 . 109 Nm2/C2, pode-se afirmar que o módulo da força de repulsão entre essas cargas, em Newtons, é de aproximadamente:

X a)0,2 N

   b)0,3 N

   c)0,4 N

   d)0,5 N

   e)0,6 N

Resolução: F = k . Qa . Qb/d2 ; F = 9 . 109 . 6 . 10-6 . 4 . 10-6/12 ; F = 216 . 109 . 10-12 ; F = 216 . 10-3 ;

F = 0,2 N

 

23-(Roberto Souza) Uma carga elétrica q1 = 10-4 C encontra-se no vácuo à distância r = 1 m de outra carga q2 = 10-4 C. Sendo a constante eletrostática do vácuo k = 9 . 109 Nm2/C2, a força elétrica entre as cargas tem módulo:

           

                        Resolução: F = k . Q . Q/d2 ; F = 9 . 109 . 10-4 . 10-4/12 ;’ F = 9 . 109 . 10-8 ; F = 90N

 

24-(André Sales) Duas cargas puntiformes de 5 . 10-5 C e –4 . 10-5 C, no vácuo, estão                                separadas por uma distância de 3m. Determinar a intensidade da força elétrica                                                 entre elas:

            Resolução:

            Dados:  Q1 = 5 . 10 –5 C

                         Q2 = -4 . 10 –5 C

             d = 3m

             k = 9 . 109 Nm2/C2

            Utilizando a lei de Coloumb, temos:

            F = k . Q . Q/d2 ; F = 9 . 109 . 5 . 10-5 . 4 . 10-5/32 ; F = 9 . 109 . 20 . 10-10/9 ; F = 2N

 

 

25-(LORENA FARIAS) Um átomo tem o nº de prótons igual ao nº de elétrons. Um íon de alumínio AL 3+ é um átomo de alumínio que perdeu três elétrons. Qual é a carga elétrica Q desse íon?

 

Perder três elétrons significa ficar eletrizado positivamente, com carga equivalente a um excesso de três prótons (n=3). Então:                 e= 1,6 x 10-19                     

                                                   n=3

q= n · e

q= 3 · 1,6 x 10-19 

q= 4,8 x 10-19  

 

26-(RAFAELA BRUNA) Em eletrólise, define-se uma unidade de carga denominada Faraday como sendo o módulo da carga elétrica existente em 1 mol de elétrons (6,0 x 10²³ elétrons). Sendo e= 1,6 x 10-19 c, estabeleça a relação entre a unidade Coulomb.                

 

Q= n · e

Q= 6,0 x 10²³ · 1,6 x 10-19

Q= 9,6 x 104  C

 

 

 

 

 

 

 

 

27 - (Lucas Daumerie) Quantos elétrons formam uma carga igual a –1 C?

 

q = - 1 C

e = 1,6 . 10 –19 C

 

28- (Carlos Danilo) Atritando-se dois corpos A e B, inicialmente neutros, verifica-se que A adquire carga de 1,6mC. Qual a carga adquirida por B?

 

O prefixo m (micro) significa um milionésimo, ou seja 10-6. Assim a carga adquirida por A foi:

 

qA = + 1,6mC = + 1,6 . 10-6 C.

 

A carga adquirida por B foi igual, com sinal oposto

 

 

29- (Esdras Nunes) Atritando-se um bastão de vidro com um pedaço de flanela, eletrizam-se esses corpos. Suponha que, por meio de um medidor muito preciso, tenha-se determinado a carga adquirida por cada um, obtendo-se:

 

            ¨ carga do bastão: + 0,8mC

            ¨ carga da flanela – 0,8mC

Determine o número de elétrons transferidos durante o atrito:

 

O prefixo m (micro) significa um milionésimo, ou seja 10-6.

 

 

 

 

 

 

30- (Jorge Coy) Duas esferas metálicas de mesmo diâmetro estão eletricamente carregadas. A carga da esfera X é igual a 4 q e a da esfera Y, a –q. Encostando-se uma esfera na outra, qual será a carga de cada uma delas?

 

A carga será a mesma entre elas e será representada pela metade da soma de suas cargas elétricas. Logo:

 

 

31- (Vitor Peralva) As gotículas formadas quando se pressiona a válvula de uma lata de spray podem apresentar carga elétrica. Determine a carga das gotículas que apresentam 20 elétrons em falta;