Física


Questôes de física. Prof. Wilson Jr.

1. (Ufpe 2011)  Considerando que as três cargas da figura estão em equilíbrio, determine qual o valor da carga Q1 
                                 -9
em unidades de 10     C
Considere
                  -9
Q3=  - 3.10    C




.................Q1...............................Q2....................................Q3.....
                 +------10cm-----------+------------10cm--------+
 

2. (Pucrj 2010) Três cargas elétricas estão em equilíbrio ao longo de uma linha reta de modo que uma carga positiva (+Q) está no centro e duas cargas negativas (–q) e (–q) estão colocadas em lados opostos e à mesma distância (d) da carga Q. Se aproximamos as duas cargas negativas para d/2 de distância da carga positiva, para quanto temos que aumentar o valor de Q (o valor final será Q’), de modo que o equilíbrio de forças se mantenha?

a) Q’ = 1 Q   

b) Q’ = 2 Q   

c) Q’ = 4 Q   

d) Q’ = Q / 2   

e) Q’ = Q / 4   

  

3. (Pucrj 2010) O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a uma distância (d) se mudarmos a carga (+ Q) por (+ 4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d) por (2d)?

a) Mantém seu módulo e passa a ser atrativa.   

b) Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva.   

c) Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva.   

d) Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva.   

e) Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa.   

  

4. (Puc-rio 2009)  Dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo cargas elétricas de 1 C e de 5 C, são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 m. Considerando a Constante de Coulomb k = 9 × 109 N m2/C2, podemos dizer que a força que atua entre as cargas após o contato é:

a) atrativa e tem módulo 3 ×109 N.   

b) atrativa e tem módulo 9 × 109 N.   

c) repulsiva e tem módulo 3 × 109 N.   

d) repulsiva e tem módulo 9 × 109 N.   

e) zero.   

  

5. (Puc-rio 2008)  Duas esferas carregadas, afastadas de 1 m, se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas esferas?

(Considere k = 9 . 109 Nm2/C2)

a) 1,0 . 10-4C e 2,0 . 10-4 C   

b) 2,0 . 10-4C e 4,0 . 10-4 C   

c) 3,0 . 10-4C e 6,0 . 10-4 C   

d) 4,0 . 10-4C e 8,0 . 10-4 C   

e) 5,0 . 10-4 C e 10,0 . 10-4 C   

  

6. (Uepg 2008) A interação eletrostática entre duas cargas elétricas q1 e q2, separadas uma da outra por uma distância r, é F1. A carga q2 é removida e, a uma distância 2r da carga q1, é colocada uma carga cuja intensidade é a terça parte de q2. Nesta nova configuração, a interação eletrostática entre q1 e q3 é - F2. Com base nestes dados, assinale o que for correto.

01) As cargas q1 e q2 têm sinais opostos.   

02) As cargas q2 e q3 têm sinais opostos.   

04) As cargas q1 e q3 têm o mesmo sinal.   

08) A força F2 é repulsiva e a força F1 é atrativa.   

16) A intensidade de F2 =

   

  

7. (Ufrgs 2007)  Três cargas elétricas puntiformes idênticas, Q1, Q2 e Q3, são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme indica a figura a seguir.

.................Q1...............................Q2...............Q3.....

               +------10cm------+--5cm---+


Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q1 sobre Q2 é de 4,0 × 10-5 N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q2?

a) 4,0 × 10-5 N.   

b) 8,0 × 10-5 N.   

c) 1,2 × 10-4 N.   

d) 1,6 × 10-4 N.   

e) 2,0 × 10-4 N.   

  

8. (Puc-rio 2007)  Duas partículas de carga elétrica Q e massa M são colocadas sobre um eixo e distam de 1 m. Podemos dizer que:

a) a força de interação entre as partículas é nula.   

b) as partículas serão atraídas pela força Coulombiana e repelidas pela força Gravitacional.   

c) as partículas serão repelidas pela força Coulombiana e repelidas pela força Gravitacional.   

d) as partículas serão atraídas pela força Coulombiana e atraídas pela força Gravitacional.   

e) as partículas serão repelidas pela força Coulombiana e atraídas pela força Gravitacional.   

  

9. (Puc-rio 2006)  Inicialmente, a força elétrica atuando entre dois corpos A e B, separados por uma distância d, é repulsiva e vale F. Se retirarmos metade da carga do corpo A, qual deve ser a nova separação entre os corpos para que a força entre eles permaneça igual a F?

a) d.   

b) d/2.   

c) d/  .   

d) d/  .   

e) d/3.   

  



Para que seja nula a força eletrostática resultante sobre uma terceira carga puntiforme, esta carga deve ser colocada no ponto

a) A.   

b) B.   

c) C.   

d) D.   

e) E.   



TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:

Todas as diferentes forças que se observam na natureza podem ser explicadas em termos de quatro interações básicas das partículas elementares:



1. a força gravitacional

2. a força eletromagnética

3. a força nuclear forte

4. a força nuclear fraca



As forças observadas na vida diária entre os corpos macroscópicos se devem ou à força gravitacional ou à força eletromagnética. Ambas comportam-se segundo a lei do inverso do quadrado da distância entre os corpos que interagem.



Adaptado de Paul Tipler. Física. v.1. Rio de Janeiro: LTC. p.83







11. (Puccamp 2005) Um pequeno papel, de massa 0,02 g pode ser erguido da superfície que está apoiado e, vencendo a força gravitacional, se acelera em direção a um pente eletrizado que o atrai. A força eletrostática mínima para a ocorrência desse fenômeno tem intensidade, em newtons, de

Dado: g = 10 m/s2

a) 2 . 10-1   

b) 2 . 10-2   

c) 2 . 10-3   

d) 2 . 10-4   

e) 2 . 10-5   

  

12. (Puccamp 2005)  Duas pequenas esferas A e B, de mesmo diâmetro e inicialmente neutras, são atritadas entre si. Devido ao atrito, 5,0 . 1012 elétrons passam da esfera A para a B. Separando-as, em seguida, a uma distância de 8,0 cm a força de interação elétrica entre elas tem intensidade, em newtons, de

Dados:

carga elementar = 1,6 . 10-19 C

constante eletrostática = 9 . 109 N . m2/C2

a) 9,0 . 10-5   

b) 9,0 . 10-3   

c) 9,0 . 10-1   

d) 9,0 . 102   

e) 9,0 . 104   

 

Gabarito:  



Resposta da questão 1:
 Por simetria Q3 só ficará em equilíbrio se Q1 = Q2. Como Q1 e Q2 têm o mesmo sinal elas irão repelir-se, portanto elas devem ser atraídas por Q3 para também permanecerem em equilíbrio.

Sendo assim Q1 = Q2 >0 e a atração entre Q3 e Q1 deve ser compensada pela repulsão entre Q2 e Q1.












Portanto, o valor da carga , em unidades de , é igual a 12.  



Resposta da questão 2:
 [A]



As figuras a seguir mostram as situações inicial e final propostas.






Situação inicial






Situação final



Na situação inicial, as cargas negativas (-q), nas extremidades, repelem-se com forças de intensidade F, sendo 2 d a distância entre elas. Como as cargas negativas estão em equilíbrio, elas trocam forças, também, de intensidade F com a carga positiva (+Q) central, sendo d a distância do centro às extremidades.

A lei de Coulomb nos afirma que a intensidade das forças eletrostáticas entre duas cargas varia com o inverso do quadrado da distância entre essas cargas: .

Na situação final, a distância entre as cargas negativas foi reduzida à metade (de 2 d para d) logo, as forças de repulsão entre elas passam a ter intensidade 4 F. Porém,  a distância de cada carga negativa à carga central também é reduzida à metade (de d para d/2) quadruplicando, também, as forças de atração entre elas, ou seja, 4 F.



Portanto o equilíbrio é mantido com Q’ = 1 Q.  



Resposta da questão 3:
 [D]



As figuras representam as duas situações.


Na primeira situação, as forças são atrativas e têm intensidade:

. (I)

Na segunda situação, as forças são repulsivas e têm intensidade:

F’ =  = 3 .(II)



Comparando as expressões (I) e (II), concluímos que F’ = 3 F, e que as forças passam de atrativas para repulsivas.  



Resposta da questão 4:
 [D]



Resolução

Depois do contato cada corpo terá carga de = 3 C

F = k.q.Q/d2 = 9.109.3.3/32 = 9.109 N



A força será repulsiva, pois os dois corpos apresentam a mesma natureza elétrica (são cargas positivas).

  



Resposta da questão 5:
 [B]  



Resposta da questão 6:
 2 + 16 = 18  



Resposta da questão 7:
 [C]  



Resposta da questão 8:
 [E]  



Resposta da questão 9:
 [C]  



Resposta da questão 10:
 [B]  



Resposta da questão 11:
 [D]  



Resposta da questão 12:
 [C]  

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