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
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.
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.
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]
[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]
[D]
As figuras representam
as duas situações.
Na
primeira situação, as forças são atrativas e têm intensidade:
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]
[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]
[B]
Resposta da questão 6:
2 + 16 = 18
2 + 16 = 18
Resposta da questão 7:
[C]
[C]
Resposta da questão 8:
[E]
[E]
Resposta da questão 9:
[C]
[C]
Resposta da questão 10:
[B]
[B]
Resposta da questão 11:
[D]
[D]
Resposta da questão 12:
[C]
[C]
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