1
CAPÍTULO 02
MOVIMENTO RETILÍNEO UNIFORME (MRU)
Se observarmos atentamente os movimentos que ocorrem ao nosso redor, encontraremos vários exemplos de movimentos nos quais a velocidade escalar permanece constante. Uma estrela no céu, as extremidades dos ponteiros de um relógio movimentam-se com velocidade escalar constante. Também um pára-quedista, com o pára-quedas aberto há algum tempo, cai com velocidade praticamente constante. Num modelo simplificado do átomo de hidrogênio, dizemos que o elétron gira em torno do próton com velocidade escalar constante. Esses movimentos, nos quais a velocidade escalar permanece constante, são denominados movimentos uniformes.
DEFINIÇÃO DE M.R.U.
Um corpo realiza movimento uniforme quando percorre distâncias iguais em intervalos de tempo iguais. No movimento uniforme, a velocidade escalar instantânea é constante e diferente de zero, sendo igual à velocidade escalar média.
A figura a seguir representa um movimento uniforme, em trajetória retilínea, com velocidade escalar constante de 4 m/s.
MOVIMENTO PROGRESSIVO
Se o corpo em movimento desloca-se no sentido positivo da trajetória, as posições vão aumentando, teremos então o movimento progressivo:
MOVIMENTO RETRÓGRADO
Se o corpo em movimento desloca-se no sentido contrário ao sentido positivo da trajetória, as posições vão diminuindo, teremos então o movimento retrógrado:
FUNÇÃO HORÁRIA DA POSIÇÃO
Para estabelecermos a posição ou espaço ocupado pelo móvel em um instante de tempo qualquer, usaremos a função horária dos espaços para o movimento uniforme.
Considere um automóvel, movimentando-se com velocidade constante V, sobre uma trajetória retilínea, onde S0 é a posição inicial ocupada pelo automóvel. Em um determinado instante posterior t, o automóvel encontra-se sobre uma posição final S, conforme a figura. Lembrando que no movimento uniforme o deslocamento escalar é dado através da expressão , podemos deduzir sua função horária do espaço assim:
Todo movimento uniforme apresenta função horária do espaço do 1º grau.
VELOCIDADE RELATIVA
Consideremos dois móveis A e B movendo-se em uma mesma trajetória e com velocidades escalares A e B , em duas situações distintas: movendo-se no mesmo sentido e em sentidos opostos.
A velocidade escalar que uma das partículas possui em relação à outra (tomada como referência) é chamada de
velocidade relativa ( REL) e o seu módulo é calculado
como relatamos a seguir:
SENTIDOS OPOSTOS
V
REL= V
A+ V
B SENTIDOS IGUAISV
REL= V
A– V
BSe dois móveis, ao longo da mesma trajetória, mantiverem constantes suas velocidades escalares, logo um em relação ao outro executará um movimento relativo uniforme, aproximando-se ou afastando-se um do outro com velocidade relativa de módulo constante. Desta forma, podemos estabelecer a seguinte expressão para este M.U. :
Os processos de encontro ou ultrapassagens de móveis são analisados normalmente através de movimento relativo.
Rápido!
2
01. Marque com V de verdadeiro ou F de falso:( ) 1. A principal característica de um corpo que se encontra em MRU é ter posição constante.
( ) 2. No MRU o móvel percorre espaços iguais em intervalos de tempo iguais.
( ) 3. Um MRU é sempre progressivo.
( ) 4. Um corpo pode estar simultaneamente em MRU em relação a um dado referencial e em repouso em relação a outro referencial.
( ) 5. O velocímetro de um carro marca a sua velocidade média. ( ) 6. Um movimento é uniforme quando sua trajetória em relação a um dado referencial é retilínea.
02. Um móvel passa pela posição + 50m no instante inicial e caminha contra a orientação da trajetória. Sua velocidade escalar é constante e igual a 25 m/s em valor absoluto. Determine: A) A sua função horária;
B) o instante em que o móvel passa pela origem das posições.
03. Um pequeno bote de 4 m de comprimento navega a uma velocidade de 2,3 m/s em relação à margem de um rio, é alcançado por um navio, de 50 m de comprimento, que se move paralelamente a ele, no mesmo sentido, como mostrado nesta figura. Esse navio demora 20 segundos para ultrapassar o bote. Ambos movem-se com velocidades constantes. Nessas condições, determine a velocidade do navio em relação à margem do rio em km/h. Considere que as águas do rio estejam paradas.
01. (MACKENZIE-SP) Uma partícula descreve movimento uniforme cuja função horária é s = 5t - 2, para s em metros e t em segundos. Nesse caso, podemos afirmar que a velocidade escalar da partícula é: A) –2 m/s e o movimento é retrógrado. B) –2 m/s e o movimento é progressivo. C) 5 m/s e o movimento é progressivo. D) 5 m/s e o movimento é retrógrado. E) –2,5 m/s e o movimento é retrógrado.
02. Um móvel em movimento retilíneo uniforme tem sua posição em função do tempo indicada pela tabela. Para este movimento, a função horária da posição que o caracteriza é dada por:
t (s) 4 6 8 10 12 s (m) -12 -8 -4 0 4 A) S = 10 + 2t B) S = - 12 - 2t C) S = - 20 + 2t D) S = - 12 + 2t E) S = 4 - 2t
O enunciado seguinte refere-se às próximas duas questões. (FEI-SP) Dois móveis A e B, ambos com movimento uniforme, percorrem uma trajetória retilínea conforme mostra a figura. Em t = 0, estes se encontram, respectivamente, nos pontos A e B na trajetória. As velocidades dos móveis são vA = 50 m/s e vB = 30
m/s no mesmo sentido.
03. Em qual ponto da trajetória ocorrerá o encontro dos móveis? A) 200 m
B) 225 m C) 250 m D) 300 m E) 350 m
04. Em que instante a distância entre os dois móveis será 50 m? A) 2,0 s
B) 2,5 s C) 3,0 s
D) 3,5 s E) 4,0 s
05. A distância entre dois automóveis vale 375 km. Eles andam um ao encontro do outro com velocidades constantes de 60 km/h e 90 km/h. Ao fim de quanto tempo se encontrarão?
A) 1 h B) 1 h 15 min C) 1,5 h D) 1 h 50 min E) 2,5 h
06. Dois carros A e B movimentam-se na mesma rodovia. No instante t = 0, suas posições e os respectivos módulos de suas velocidades escalares constantes estão indicadas na figura abaixo. Determine o ponto de encontro dos móveis.
07. (FURRN) As funções horárias de dois trens que se movimentam em linhas paralelas são: s1 = k1 + 40t e s2 = k2 + 60t,
onde o espaço s está em quilômetros e o tempo t está em horas. Sabendo que os trens estão lado a lado no instante t = 2,0 h, a diferença k1 - k2, em quilômetros, é igual a:
A) 30 B) 40 C) 60 D) 80 E) 100
3
08. (COVEST 2002) A equação horária para o movimento de uma partícula é x(t) = 15 – 2 t, onde x é dado em metros e t em segundos. Calcule o tempo, em s, para que a partícula percorra uma distância que é o dobro da distância da partícula à origem no instante t = 0 s.09. (UPE - MODIFICADA) Os dois trens da figura movem-se em sentidos opostos, com movimentos uniformes. Na situação mostrada abaixo, o trem A está a 72 Km/h e o B, a 108 Km/h. Determine o tempo, em segundos, para a ultrapassagem.
A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5
10. (UFPE - MODIFICADA) Dois carros de fórmula 1 A e B, de 5,0 m de comprimento cada, correm em uma pista retilínea com velocidades uniformes mas diferentes. Inicialmente o mais lento (carro A) está na frente a uma velocidade de 180 km/h, seguido do mais rápido (carro B) que tem uma velocidade de 198 km/h, como mostra a figura abaixo (vista superior). Qual a distância percorrida pelo carro B, em relação ao solo, até ultrapassar completamente o carro A, em metros.
11. (UFRS) Um passageiro que perdeu um ônibus que saiu da rodoviária há 5 minutos, pega um táxi para alcançá-lo. O ônibus desenvolve uma velocidade média de 60 km/h e o táxi, 90 km/h. Para o táxi alcançar o ônibus são necessários:
A) 2 min B) 5 min C) 10 min D) 15 min E) 17 min
12. (ENEM 2002) As cidades de Quito e Cingapura encontram-se próximas à linha do equador e em pontos diametralmente opostos no globo terrestre. Considerando o raio da Terra igual a 6370 km, pode-se afirmar que um avião saindo de Quito, voando em média 800 km/h, descontando as paradas de escala, chega a Cingapura em aproximadamente A) 16 horas. B) 20 horas. C) 25 horas. D) 32 horas. E) 36 horas. GABARITO: 01. C 02. C 03. D 04. B 05. E 06. km 140 07. B 08. 15 09. C 10. 110 11. C 12. C
CAPÍTULO 01
CONCEITOS BÁSICOS DA ELETROSTÁTICA
O termo eletricidade vem do grego elektron, que significa âmbar, uma resina secretada das árvores que se petrifica em alguns séculos. Na antiguidade, o homem percebeu que ao atritar o âmbar com a pele de algum animal, adquirem a capacidade de atrair pequenos corpos tais como pedaços de palha, folhas, etc.
Eletrizar um corpo é fazer com que ele ganhe ou perca elétrons, corpos eletrizados interagem uns com os outros, podendo se atrair ou se repelir.
PARTÍCULAS ELEMENTARES
MEDIDA DE CARGA ELÉTRICA
A carga elétrica é uma grandeza física escalar. O sistema internacional de unidades define a unidade de carga elétrica a partir da unidade de intensidade de corrente. A unidade de carga elétrica é o coulomb ( C ).
E assim trabalharemos geralmente com submúltiplos desta unidade:
milicoloumb
mC = 10
-3C
microcoulomb
C = 10
-6C
nanocoulomb
nC = 10
-9C
Denominamos carga elementar a carga de um elétron, e possui o seguinte valor:
Um elétron tem carga igual, em módulo, a uma carga elementar. A quantidade de carga elétrica de um corpo será sempre igual a um número inteiro de cargas elementares negativas ou positivas.
4
PRINCÍPIOS DA ELETROSTÁTICAA Eletrostática é a parte da Física que estuda as cargas elétricas, suas características e propriedades. Os princípios sobre os quais se fundamenta a Eletrostática são:
1) Princípio da atração e repulsão: “Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e de sinal contrário se atraem”.
2) Princípio da conservação da carga elétrica: “Em um sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas positivas e negativas é sempre constante”.
CONDUTORES E ISOLANTES
Materiais condutores são aqueles em que as cargas espalham-se sobre a superfície. É o caso dos metais. Nos condutores metálicos, os elétrons mais afastados do núcleo estão ligados ao átomo por uma força fraca o suficiente para ser removido com facilidade, abandonam o átomo e percorrem os espaços interatômicos, são os elétrons livres.
Materiais isolantes conservam as cargas apenas nas
regiões em que elas surgem. É o caso do vidro, a
borracha, etc.
CONCLUSÃO
Perceba que num condutor é mais fácil carregá-lo com uma certa
carga elétrica do que um isolante, porém esta carga é facilmente escoada
para o meio ambiente, sendo assim difícil retê-la no condutor. Já nos
isolantes, a carga elétrica terá muita dificuldade para ser armazenada neste,
no entanto a carga não fluirá facilmente para o meio e será mais fácil
retê-la.
ELETRIZAÇÃO
Há três estados possíveis de eletrização de um corpo: Neutro, quando o número de prótons é igual ao número de elétrons. Carga positiva, quando o número de prótons é superior ao número de elétrons. Carga negativa, quando o número de elétrons é superior ao número de prótons.
ELETRIZAÇÃO POR ATRITO: Ao atritarmos dois
corpos, observamos que ocorre uma passagem de elétrons de um corpo para outro. O corpo que recebe elétrons fica eletrizado negativamente e o corpo que perde elétrons fica eletrizado positivamente. Por exemplo, se atritarmos um bastão de vidro a um pedaço de lã, elétrons irão passar da lã para o vidro. Assim a lã ficará eletrizada positivamente (perde elétrons), e o vidro ficará eletrizado negativamente (ganha elétrons).
–Q – – – – – – – –– – – – – – – – Condutor Metálico Inicialmente Neutro
carga distribuída uniformemente na superfície do condutor já que o
corpo é esférico
+ + +
+
5
SÉRIE TRIBOELÉTRICAELETRIZAÇÃO POR CONTATO: Ao colocarmos em
contato dois condutores, observamos que parte dos elétrons passa de um corpo para o outro, tornando-os de mesmo sinal. Por exemplo, se A estiver eletrizado positivamente, ao entrar em contato com B, inicialmente neutro, atrai parte dos elétrons de B. Assim, A continua eletrizado positivamente, mas com uma carga menor, e B, que estava neutro, fica eletrizado positivamente.
Se A estiver inicialmente negativo, seus elétrons em excesso espalham-se pela superfície externa do corpo. Assim A continua negativo, mas com um menor número de elétrons, e B, que estava neutro, eletriza-se negativamente.
OBSERVAÇÃO:
Se as esferas postas em contato forem idênticas, podemos determinar facilmente suas cargas finais através da expressão a seguir, que se baseia no princípio de conservação das cargas:
n
Q
Q
Q
n
Q
Q
final
n
1
2
nELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO: No processo de
eletrização por indução, o induzido adquire carga elétrica com sinal contrário ao da carga elétrica do indutor.
1ª Possibilidade: INDUTOR POSITIVO
2ª Possibilidade: INDUTOR NEGATIVO
CONCLUSÃO !!!
6
01. Não é possível eletrizar uma barra metálica segurando-a com a mão, porque:A) a barra metálica é isolante e o corpo humano bom condutor. B) a barra metálica é condutora e o corpo humano isolante. C) tanto a barra metálica como o corpo humano são bons condutores.
D) a barra metálica é condutora e o corpo humano semi-condutor. E) tanto a barra metálica como o corpo humano são isolantes. 02. Atrita-se um bastão de vidro com um pano de lã inicialmente neutros. Pode-se afirmar que:
A) só a lã fica eletrizada. B) só o bastão fica eletrizado.
C) o bastão e a lã se eletrizam com cargas de mesmo sinal. D) o bastão e a lã se eletrizam com cargas de mesmo valor absoluto e sinais opostos.
E) nenhuma das anteriores.
03. (U.F.UBERLÂNDIA/MG) Deixa-se cair no interior de um condutor oco A, eletricamente neutro, uma esfera B eletrizada positivamente. Ocorre, predominantemente, na transferência : A) Prótons de A para B ;
B) Elétrons de B para A ; C) Prótons de B para A ; D) Elétrons de A para B ; E) Neutrons de um para o outro.
04. (UFPA) Um corpo A, eletricamente positivo, eletriza um corpo
B, que inicialmente estava eletricamente neutro, por indução
eletrostática. Nestas condições, pode-se afirmar que o corpo B ficou eletricamente:
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. 05. (FGV/SP) Uma pequena esfera de isopor (B), pintada com tinta metálica, é atraída por outra esfera maior (A) também metalizada. Tanto A como B estão eletricamente isoladas. Este ensaio permite afirmar que:
A) A pode estar neutra; B) B possui carga positiva;
C) As cargas elétricas em A e em B são de sinais opostos; D) A possui carga positiva;
E) A não pode estar neutra.
06. (UPE) Considere três esferas condutoras A, B e C têm mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neutra, e as outras duas carregadas com qB = 6C e qc = 7C. Com a esfera A toca-se primeiramente B e depois C. As cargas elétricas de A , B e C, depois dos contatos, são respectivamente :
A) Zero, zero e 13C
B) 7C , 3C , e 5C C) 5C , 3C , e 5C
D) 6C , 7C , e zero E) Todos iguais a 4,3C
07. (MACK-SP) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, E1 e E2, são utilizadas numa experiência eletrostática. A esfera E1 está inicialmente neutra e a esfera E2, eletrizada positivamente com a carga 4,8.10-9 C. As duas esferas são colocadas em contato e em seguida afastadas novamente uma da outra. Após o contato, podemos dizer que:
A) a esfera E2 recebeu 1,5.1010 prótons da esfera E1. B) a esfera E2 recebeu 3,0.10
10
prótons da esfera E1. C) a esfera E2 recebeu 1,5.1010 elétrons da esfera E1. D) a esfera E2 recebeu 3,0.10
10
elétrons da esfera E1.
E) a esfera E2 pode ter recebido 3,0.1010 elétrons da esfera E1 como também pode ter cedido 3,0.1010 prótons à esfera E1.
01. (VUNESP/SP) Em 1990 transcorreu o cinqüentenário da descoberta dos “chuveiros penetrantes’’ nos raios cósmicos, uma contribuição da física brasileira que alcançou repercussão internacional. [O Estado de SP, 21.10.90, p.30]. No estudo dos raios cósmicos, são observadas partículas chamadas píons. Considere um píon com carga elétrica + e se desintegrando (isto é, se dividindo) em duas outras partículas : um múon com carga elétrica + e e um neutrino. De acordo com o Princípio de Conservação de Carga, o neutrino deverá ter carga elétrica: A) + e
B) – e C) + 2e D) – 2e E) nula.
02. (CESESP/PE) Sabe-se que a carga do elétron vale – 1,6 x 10 -19
C. Considere-se um bastão de vidro que foi atritado e perdeu elétrons, ficando positivamente carregado com a carga de 5,0 x 10-6C. Conclui-se que o número de elétrons retirados do bastão foi de aproximadamente: A) 1,6 x 1016 B) 3,1 x 1011 C) 2,5 x 1010 D) 3,1 x 1013 E) 1,6 x 1015
03. (UPE) O princípio da Conservação das Cargas pode ser assim enunciado:
A) O número total de cargas elétricas de um sistema isolado permanece constante.
B) Cargas elétricas da mesma espécie se repelem e de espécies diferentes se atraem.
C) O próton e o elétron são as menores cargas elétricas que podem existir em liberdade.
D) Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas positivas e negativas, em qualquer instante, nunca varia. E) A carga elétrica é quantizada.
04. (UPE) Quatro corpos A, B, C e D formam um sistema eletricamente isolado. Inicialmente tem-se que QA = + 6C, QB = - 2C, QC = + 4C e QD = - 4C. O corpo A cede 2C ao corpo B e o corpo C cede 1C ao corpo D. Assinale a alternativa INCORRETA.
A) O corpo B ficou eletricamente neutro. B) A carga total após a transferência é de 4C.
C) A soma algébrica das quantidades de carga elétrica é constante.
D) O corpo A antes e depois, tem carga elétrica positiva.
E) Após a transferência de carga, os corpos C e D ficaram eletricamente positivos.
7
05. Uma esfera metálica M, negativamente eletrizada, é posta em contato com outra esfera condutora N, não eletrizada. Durante o contato ocorre deslocamento de:A) prótons e elétrons de M para N. B) prótons de N para M.
C) prótons de M para N. D) elétrons de N para M. E) elétrons de M para N.
06. (PUC/SP) Duas pequenas esferas suspensas por fios isolantes estão eletrizadas negativamente e repelem-se mutuamente. Observa-se que, com o tempo, a distância entre elas diminuem 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.
07. Duas esferas metálicas idênticas, de cargas respectivamente iguais a 4,0 µC e 6,0.10-7 C, foram colocadas em contato. Então a carga de cada uma após o contato é:
A) 2,0 µC B) 2,1 µC C) 2,2 µC D) 2,3 µC E) 2,4 µC
08. Duas esferas metálicas idênticas, de cargas 18 µC e 82 µC, foram colocadas em contato. Assinale o número de elétrons transferido de uma para outra até o equilíbrio eletrostático. A) 2.1014 elétrons
B) 3.1014 elétrons C) 4.1014 elétrons D) 5.1014 elétrons E) 6.1014 elétrons
09. Dois corpos A e B são eletrizados por atrito e em seguida um corpo C, inicialmente neutro, é eletrizado por contato com B. Sabendo-se que na eletrização por atrito B perdeu elétrons para
A, pode-se afirmar que ao final desses processos as cargas A, B
e C são, respectivamente: A) positiva, positiva e positiva. B) positiva, negativa e positiva. C) negativa, negativa e negativa. D) negativa, positiva e positiva. E) negativa, negativa e positiva.
10. (FATEC/SP) Considere três pequenas esferas metálicas X, Y e Z, de diâmetros iguais. 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) zero (nula) B) 2 Q/3 C) –Q/2 D) Q/8 E) –Q/4
11. Duas esferas metálicas, muito leves, estão penduradas por fios perfeitamente isolantes, em um ambiente seco, conforme figura a seguir. Uma barra metálica positivamente carregada é encostada em uma das esferas e depois afastada. Após o afastamento da barra, qual deve ser a situação das esferas, sabendo-se que a carga inicial das esferas é nula?
12. Duas esferas condutoras A e B, idênticas, possuem a mesma carga Q. Uma terceira esfera C, inicialmente descarregada e idêntica às esferas A e B, é colocada em contato com a esfera A. Depois de algum tempo a esfera C é separada de A e colocada em contato com a esfera B. Qual a caga final da esfera C depois de separada da esfera B? A) 3Q/4 B) 2Q/4 C) Q/4 D) Q/2 E) Q
13. (UFRS) Três esferas metálicas idênticas, X, Y e Z, estão colocadas sobre suportes feitos de isolante elétrico e Y está ligada à terra por um fio condutor, conforme mostra a figura a seguir. X e Y estão descarregadas, enquanto Z está carregada com uma quantidade de carga elétrica q. Em condições ideais, faz-se a esfera Z tocar primeiro a esfera X e depois a Y. Logo após esse procedimento, as quantidades de carga elétrica nas esferas X, Y e Z são, respectivamente:
A) q/3, q/3 e q/3. B) q/2, q/4 e q/4. C) q/2, q/2 e nula. D) q/2, nula e q/2. E) q/2, nula e nula.
14. (U. E. Londrina-PR) Quatro esferas condutoras iguais têm, respectivamente, cargas elétricas Q/2, Q, 2Q e X (desconhecida). Pondo-se todas em contato simultâneo e depois separando-as, cada uma ficou com uma carga elétrica igual a 7Q/8. Supondo que as esferas tenham trocado cargas elétricas somente entre si, a carga elétrica X, da quarta esfera, era igual a:
A) zero B) Q/2 C) Q D) 3Q/2 E) 2Q
8
15. (UnB/DF) Na figura, estão representados dois condutores metálicos, descarregados, em contato entre si, suportados por barras isolantes. Aproxima-se deles um bastão isolante carregado positivamente. Com o bastão ainda próximo dos condutores, afasta-se um do outro. A representação correta das cargas presentes, agora, em cada condutor, bastante afastado entre si e do bastão, é :16. Aproximando-se uma barra eletrizada positivamente de duas esferas condutoras, inicialmente descarregadas e encostadas uma na outra, observa-se a distribuição de cargas esquematizadas na figura abaixo.
Em seguida, sem tirar do lugar a barra eletrizada, afasta-se uma esfera da outra. Finalmente, sem mexer nas esferas, remove-se a barra, levando-a para muito longe das esferas. Nessa situação final, a figura que melhor representa a distribuição de cargas nas duas esferas é:
17. (UFRJ) Três pequenas esferas metálicas idênticas, A, B e C, estão suspensas, por fios isolantes, a três suportes. Para testar se elas estão carregadas, realizam-se três experimentos durante os quais se verifica com elas interagem eletricamente, duas a duas:
Experimento 1: As esferas A e C, ao serem aproximadas, atraem-se eletricamente, como ilustra a figura 1:
Experimento 2: As esferas B e C, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura 2:
Experimento 3: As esferas A e B, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura 3:
Formulam-se três hipóteses:
I ) Apenas uma das bolas está carregada. II ) Duas das bolas estão carregadas. III ) As três bolas estão carregadas. O fenômeno pode ser explicado: A) somente pela hipótese I. B) somente pela hipótese II. C) somente pela hipótese III. D) somente pela hipótese II ou III. E) somente pela hipótese I ou II.
18. Se um condutor eletrizado positivamente for aproximado de um condutor neutro, sem tocá-lo, pode-se 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.
19. (PUC-MG) Um bastão isolante eletricamente carregado atrai uma bolinha condutora A e repele uma outra bolinha condutora B, penduradas, cada uma, na ponta de um fio leve e isolante. Sem dúvida, pode-se afirmar que:
A) a bolinha B não está carregada. B) a bolinha A pode não estar carregada.
C) ambas as bolinhas estão carregadas igualmente.
D) a bolinha B está carregada com carga de sinal oposto ao do bastão.
E) a bolinha A está carregada com carga de sinal oposto ao do bastão.
20. (UNIFOR) Três esferas metálicas idênticas X, Y e Z, montadas em suportes isolantes, estão dispostas conforme o esquema.
9
Somente a esfera Z está fortemente eletrizada positivamente. Em determinado momento, a esfera X é encostada na esfera Y e, a seguir, afastada. Após este procedimento, as esferas X, Y e Z ficam eletrizadas com cargas, respectivamente:A) negativas, positivas e positivas. B) positivas, negativas e positivas. C) positivas, positivas e negativas. D) positivas, negativas e negativas. E) positivas, positivas e positivas.
21. (Thio Rhafa) Numa série de experiências eletrostáticas, um professor de Física tomou primeiramente duas pequenas esferas metálicas idênticas, I e II, e as eletrizou, fazendo com que cada uma delas adquirisse uma carga elétrica inicial q0. Posteriormente, numa primeira experiência, a esfera I é colocada em contato simultâneo com quatro outras esferas idênticas à esfera I, porém neutras, adquirindo uma carga final qI. Numa segunda experiência, a esfera II é colocada em contato sucessivo com três outras esferas idênticas à esfera II, porém neutras, adquirindo uma carga final qII. Após estas experiências, qual a razão entre as cargas qI e qII ?
A) 1,6 B) 0,4 C) 0,625 D) 1 E) 0,75
22. (FUVEST) 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) QA < 0 QB >0 QC >0 B) QA < 0 QB = 0 QC = 0 C) QA = 0 QB < 0 QC < 0 D) QA > 0 QB > 0 QC = 0 E) QA > 0 QB < 0 QC > 0
23. (FUVEST) Dispõe-se de uma placa metálica M e de uma esferinha metálica P, suspensa por um fio isolante, inicialmente neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lançado sobre a placa retirando partículas elementares da mesma. As figuras (1) a (4) adiante, ilustram o desenrolar dos fenômenos ocorridos. Podemos afirmar que na situação (4):
a) M e P estão eletrizadas positivamente. b) M está negativa e P neutra.
c) M está neutra e P positivamente eletrizada. d) M e P estão eletrizadas negativamente. e) M e P foram eletrizadas por indução.
24. (VUNESP) De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron. (I) Próton. (II) Nêutron a) (I) d, d, d, (II) u, u, u b) (I) d, d, u, (II) u, u, d c) (I) d, u, u, (II) u, d, d d) (I) u, u, u, (II) d, d, d e) (I) d, d, d, (II) d, d, d
25. (PUC/SP) Os relâmpagos e os trovões são conseqüência de descargas elétricas entre nuvens ou entre nuvens e o solo. A respeito desses fenômenos, considere as afirmações que seguem.
I. Nuvens eletricamente positivas podem induzir cargas elétricas negativas no solo.
II. O trovão é uma conseqüência da expansão do ar aquecido. III. Numa descarga elétrica, a corrente elétrica é invisível sendo o relâmpago conseqüência da ionização do ar.
Dentre as afirmações, a) somente I é correta. b) somente II é correta. c) somente III é correta. d) somente I e II são corretas. e) I, II e III são corretas.
26. (UFV) Um filete de água pura cai verticalmente de uma torneira. Um bastão de vidro carregado com uma carga líquida negativa é aproximado da água. Nota-se que o filete encurva ao encontro do bastão. Isto se deve ao fato de:
a) o bastão produzir um acúmulo de carga líquida positiva no filete de água.
b) o filete de água pura possuir necessariamente uma carga líquida positiva.
c) o filete de água pura possuir uma carga líquida negativa. d) os momentos de dipolo das moléculas da água se orientarem no campo elétrico produzido pelo bastão.
e) ser significativa a atração gravitacional entre o bastão e o filete de água.
10
27. (UFMG) Duas esferas metálicas idênticas - uma carregada com carga elétrica negativa e a outra eletricamente descarregada estão montadas sobre suportes isolantes. Na situação inicial, mostrada na figura I, as esferas estão separadas uma da outra. Em seguida, as esferas são colocadas em contato, como se vê na figura II. As esferas são, então, afastadas uma da outra, como mostrado na figura III. Considerando-se as situações representadas nas figuras I e III, é CORRETO afirmar que:a) em I, as esferas se repelem e, em III, elas se atraem. b) em I, as esferas se atraem e em III, elas se repelem. c) em III, não há força entre as esferas.
d) em I, não há força entre as esferas.
28. (ITA-SP) Um objeto metálico carregado positivamente, com carga + Q, é aproximado de um eletroscópio de folhas, que foi previamente carregado negativamente com carga igual a - Q.
I. À medida que o objeto for se aproximando do eletroscópio, as folhas vão se abrindo além do que já estavam.
II. À medida que o objeto for se aproximando, as folhas permanecem como estavam.
III. Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, as folhas devem necessariamente fechar-se.
Nesse caso, pode-se afirmar que: A) somente a afirmativa I é correta B) as afirmativas II e III são corretas C) as afirmativas I e III são corretas D) somente a afirmativa III é correta E) nenhuma das afirmativas é correta
GABARITO:
01. E 02. D 03. D 04. E 05. E 06. E 07. D 08. A 09. D 10. E 11. A 12. A 13. E 14. A 15. E 16. A 17. B 18. A 19. B 20. B 21. A 22. A 23. A 24. C 25. E 26. D 27. B 28. D
