DISCIPLINA: FÍSICAProf.: ENG° ELETRIC. PEDRO PAULO REIS JRASSUNTO: ELETROSTÁTICAAULA - Nº:3DATA:_____/____/______

E

Q1Q2

Q3 Q4

EXERCÍCIOS 01. Quatro cargas elétricas pontuais, de módulos iguais, estão fixadas nos vértices de um quadrado, como ilustra a figura abaixo.

A alternativa que representa os sinais das cargas Q1, Q2, Q3 e Q4, respectivamente, para que o vetor campo elétrico (E⃗ ) resultante no centro do quadrado seja o indicado na figura, é:

A) +; +; −; − B) −; −; −; −C) +; +; +; +D) −; −; +; +E) +; −; +; −

02. Responda as questões seguintes:

a) Numa certa região da Terra, nas proximidades da superfície, a aceleração da gravidade vale 10 m/s 2 e o campo eletrostático do planeta (que possui carga elétrica negativa na região) vale 100 N/C. Determine o sinal e o valor da carga elétrica que uma bolinha de gude, de massa 50g, deveria ter pra permanecer suspensa em repouso, acima do solo.Considere o campo elétrico praticamente uniforme no local e despreze qualquer outra força atuante sobre a bolinha.

b) Por que nos pára-raios são geralmente utilizados metais pontiagudos? Explique.

03. (UNIRIO-RJ) Michael Faraday, um dos fundadores da moderna teoria da eletricidade, introduziu o conceito de campo na Filosofia Natural. Uma de suas demonstrações da existência do campo elétrico se realizou da seguinte maneira: Faraday construiu uma gaiola perfeitamente condutora e isolada do chão e a levou para uma praça. Lá, ele se trancou dentro da gaiola e ordenou a seus ajudantes que a carregassem de eletricidade e se afastassem. Com a gaiola carregada, Faraday caminhava sem sentir qualquer efeito da eletricidade armazenada em suas grades, enquanto que de fora quem se encostasse nas grades sem estar devidamente isolado sofria uma descarga elétrica dolorosa. Por que Faraday nada sofreu, enquanto as pessoas fora da gaiola podiam levar choques?A) O potencial elétrico dentro e fora da gaiola é diferente de zero, mas dentro da gaiola esse potencial não realiza trabalho.B) O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo; no entanto, fora da gaiola existe um campo

elétrico não nulo.C) O campo elétrico não é capaz de produzir choques em pessoas presas em lugares fechadosD) Os valores do potencial elétrico e do campo elétrico são constantes dentro e fora da gaiolaE) A diferença de potencial elétrico entre pontos dentro da gaiola e entre pontos da gaiola com pontos do exterior é a mesma,

mas, em um circuito fechado, a quantidade de carga que é retirada é igual àquela que é posta.

04. (UNAERP –SP) O Brasil é considerado o campeão mundial de descargas elétricas na atmosfera com, aproximadamente, 100 milhões de raios por ano. Esse número equivale ao dobro do registrado nos Estados Unidos. Essa ocorrência é explicada pelo calor, que acaba propiciando a formação dos “cúmulos-nimbos”, que são nuvens negras, parecidas com o cogumelo atômico e que apresentam um curto período de vida, cerca de duas horas. A descarga elétrica ocorre quando o campo elétrico de uma nuvem supera a capacidade isolante do ar, dando uma descarga entre a nuvem e o solo, entre a nuvem e o ar ou entre as próprias nuvens.A descarga pode ocorrer mesmo antes de se iniciar a chuva, bastando ter a formação dos cúmulos-nimbos. Portanto, aconselha-se não manipular objetos metálicos pontiagudos em locais abertos, que poderão funcionar como pára-raios. A nuvem eletricamente carregada pode causar nesse objeto pontiagudo:A) Uma atração elétrica devido o metal ser um isolante elétrico.B) Uma atração gravitacional intensa entre o metal e a nuvem.C) Uma eletrização, somente se o metal estiver conectado na rede de energia elétrica.D) Uma indução com carga de sinal contrário ao da nuvem e com uma densidade superficial de carga acentuada, pelo fato de ser

pontiagudo.E) Uma eletrização, somente se o metal estiver perfeitamente isolado do solo.

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Meio internoMembrana

Meio externo

V( 10 −3)

x

−70

0

(1)

(3) (2)

05. Duas pequenas esferas suspensas por fios isolantes estão eletrizadas negativamente repelem-se mutuamente. Observa-se que, com o tempo, a distância entre elas diminui gradativamente. Pode-se afirmar que isso ocorre porque as esferas, através do ar:

a) recebem prótons.b) perdem prótons.c) recebem elétrons.d) trocam prótons e elétrons.e) perdem elétrons.

06. Dizer que a carga elétrica é quantizada significa que ela:a) pode ser isolada em qualquer quantidadeb) só pode existir como múltipla de uma quantidade mínima definidac) só pode ser positiva ou negativa d) pode ser subdividida em frações tão pequenas quanto se queirae) só pode ser isolada quando positiva

07. O Princípio da Conservação das Cargas pode ser assim enunciado:a) O número total de cargas elétricas de um sistema isolado permanece constanteb) Cargas elétricas de mesma espécie se repelem e de espécies diferentes se atraemc) O próton e o elétron são as menores cargas elétricas que podem existir em liberdaded) Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas positivas e negativas, em qualquer instante, nunca varia e) A carga elétrica é quantizada

08. Duas cargas elétricas, positivas, estão separadas por uma distância d, no vácuo. Dobrando-se a distancia que as separa, a força de repulsão entre elas:

A) Ficará dividida por 2.B) Ficará multiplicada por 2.C) Ficará dividida por 4.D) Ficará multiplicada por 4.E) Não se alterará.

09. Se triplicarmos o valor de duas cargas iguais de mesmo sinal separadas por uma distancia d no vácuo, qual será a nova distancia de modo que a força de atração permaneça a mesma?

A) 18dB) 9dC) 6dD) 3dE) Impossível, pois a força é de repulsão.

10.(PUC/CAMPINAS-SP) Considere o esquema representando uma célula animal, onde (1) é o líquido interno, (2) é a membrana da célula e (3) é o meio exterior da célula. Considere ainda o eixo X de abscissa x, ao longo qual pode ser observada a intensidade do potencial elétrico. Um valor admitido para o potencial elétrico V, ao longo do eixo X, está representado no gráfico a seguir, fora de escala, porque a espessura da membrana é muito menor que as demais dimensões.

De acordo com as indicações do gráfico e admitindo 1 ∙10 −8 m para a espessura da membrana, o modulo do campo elétrico, supondo uniforme, no interior da membrana, em N/C, é igual a:A) 7,0 ∙10 −10 B) 1,4 ∙10 −7

C) 7,0 ∙10 −6

D) 7,0 ∙10 6

E) 1,4 ∙10 −11

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