Estudo Ativo Vol 3 - Ciências da Natureza-427-429

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exercícios de sala
1. (Famerp 2020)
Nas Ciências, muitas vezes, se inicia o estudo de um 
problema fazendo uma aproximação simplificada. 
Um desses casos é o estudo do comportamento da 
membrana celular devido à distribuição do excesso 
de íons positivos e negativos em torno dela. A figura 
mostra a visão geral de uma célula e a analogia entre 
o modelo biológico e o modelo físico, o qual corres-
ponde a duas placas planas e paralelas, eletrizadas 
com cargas elétricas de tipos opostos.
Com base no modelo físico, considera-se que o 
campo elétrico no interior da membrana celular tem 
sentido para
a) fora da célula, com intensidade crescente de dentro 
para fora da célula.
b) dentro da célula, com intensidade crescente de fora 
para dentro da célula.
c) dentro da célula, com intensidade crescente de den-
tro para fora da célula.
d) fora da célula, com intensidade constante.
e) dentro da célula, com intensidade constante.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Na(s) questão(ões), as medições são feitas por um 
referencial inercial. O módulo da aceleração gravi-
tacional é representado por g. Onde for necessá-
rio, use g = 10 m/s2 para o módulo da aceleração 
gravitacional.
2. (Ufpr 2022)
O comportamento gráfico para o módulo do campo 
elétrico E numa dada região do espaço, em função 
da posição x dentro dessa região, é linear e está 
representado na figura a seguir.
Considerando as informações apresentadas no 
enunciado e na figura, assinale a alternativa que 
apresenta corretamente o valor do módulo da força 
elétrica F produzida por esse campo sobre uma carga 
Q = 1,6 μC colocada na posição x = 4 cm.
a) F = 8,0 N.
b) F = 6,4 N.
c) F = 4,8 N.
d) F = 3,2 N.
e) F = 1,6 N.
3. (Uerj 2020)
Em uma impressora a jato de tinta, gotículas de 
tinta com carga elétrica q atravessam um campo 
elétrico uniforme EE

 de intensidade igual a 8 x 105 NC , 
sendo depositadas em uma folha de papel.
Admita que cada gotícula tenha massa m = 3,2 x 10-9 g 
e adquira aceleração de 104 ms2 , durante a interação 
com o campo EE

.
Desprezando a ação do campo gravitacional e a 
resistência do ar, determine a quantidade de elé-
trons em cada gotícula. 
4. (Espcex (Aman) 2019)
Considere uma esfera metálica de massa igual a 10-6 
kg e carga positiva de 10-3 kg Ela é lançada vertical-
mente para cima com velocidade inicial v0 = 50 
m
s , 
em uma região onde há um campo elétrico uniforme 
apontado verticalmente para baixo, de módulo E = 
10-2 NC .
A máxima altura que a esfera alcança, em relação ao 
ponto de onde foi lançada, é de
Dado: considere a aceleração da gravidade igual 
a 10 ms2 .
a) 32,5 m.
b) 40,5 m.
c) 62,5 m.
d) 70,0 m.
e) 82,7 m.
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5. (Ufms 2019)
Uma partícula de massa 2,5 ⋅ 10-21 kg move-se 4 
cm, a partir do repouso, entre duas placas metálicas 
carregadas que geram um campo elétrico uniforme 
de módulo igual a 1 ⋅ 105 NC Considerando que para 
percorrer essa distância a partícula gasta um tempo 
de 4 ⋅ 10-6 s a opção que dá corretamente o valor da 
carga elétrica é: 
a) 1,25 ⋅ 10-16 C.
b) 1,75 ⋅ 10-16 C.
c) 2,25 ⋅ 10-15 C.
d) 1,45 ⋅ 10-15 C.
e) 1,15 ⋅ 10-15 C.
6. (Fuvest)
Em uma aula de laboratório de Física, para estudar 
propriedades de cargas elétricas, foi realizado um 
experimento em que pequenas esferas eletrizadas 
são injetadas na parte superior de uma câmara, 
em vácuo, onde há um campo elétrico uniforme 
na mesma direção e sentido da aceleração local da 
gravidade. Observou-se que, com campo elétrico de 
módulo igual a 2 x 103 V/m, uma das esferas, de 
massa 3,2 x 10-15 kg, permanecia com velocidade 
constante no interior da câmara. Essa esfera tem
 NOTE E ADOTE:
- carga do elétron = -1,6 x 10 -19 C
- carga do prótron = +1,6 x 10 -19 C
- aceleração local da gravidade = 10 ms2
a) o mesmo número de elétrons e de prótons.
b) 100 elétrons a mais que prótons.
c) 100 elétrons a menos que prótons.
d) 2000 elétrons a mais que prótons.
e) 2000 elétrons a menos que prótons.
7. (Fuvest 2013)
Um equipamento, como o esquematizado na figura 
abaixo, foi utilizado por J.J.Thomson, no final do 
século XIX, para o estudo de raios catódicos em 
vácuo. Um feixe fino de elétrons (cada elétron tem 
massa m e carga e) com velocidade de módulo v0, na 
direção horizontal x, atravessa a região entre um par 
de placas paralelas, horizontais, de comprimento L. 
Entre as placas, há um campo elétrico de módulo 
constante E na direção vertical y. Após saírem da 
região entre as placas, os elétrons descrevem uma 
trajetória retilínea até a tela fluorescente T.
Determine
a) o módulo a da aceleração dos elétrons enquanto 
estão entre as placas;
b) o intervalo de tempo Δt que os elétrons permanecem 
entre as placas;
c) o desvio Δy na trajetória dos elétrons, na direção 
vertical, ao final de seu movimento entre as placas;
d) a componente vertical vy da velocidade dos elétrons 
ao saírem da região entre as placas.
Note e adote:
Ignore os efeitos de borda no campo elétrico; Ignore 
efeitos gravitacionais.
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estudo indiVidualizado (e.i.)
1. (Uepg 2022)
Quando uma partícula com carga elétrica é colo-
cada, em repouso, em um ponto do espaço, a região 
ao redor dessa partícula adquire propriedades que a 
caracterizam, pois nessa região passa a existir um 
campo elétrico. Considerando essas informações, 
assinale o que for incorreto. 
a) Quando uma carga positiva é colocada numa região 
onde existe um campo elétrico, esta ficará sujeita 
à ação de uma força elétrica de mesma direção do 
campo, porém em sentido contrário a ele. 
b) O campo elétrico gerado por uma carga puntiforme 
positiva é chamado de campo elétrico de afasta-
mento. 
c) A grandeza campo elétrico é vetorial e pode ser 
medida em V⋅m-1. 
d) Quando uma partícula carregada, sobre a qual atuam 
apenas forças elétrica e gravitacional, cai vertical-
mente com velocidade constante nas proximidades 
da Terra, conclui-se que essas forças terão módulos 
iguais. 
e) O campo elétrico é nulo no interior de um corpo 
condutor em equilíbrio eletrostático. 
2. (Ime 2022)
A figura mostra uma pequena esfera carregada, 
interligada por um cabo de comprimento L, inex-
tensível e de massa desprezível, que gira em torno 
de um eixo vertical com velocidade angular ω.
O movimento da esfera ocorre numa região sub-
metida a um campo elétrico uniforme , conforme 
indicado na figura.
Dados:
massa da esfera: m = 50 g;
carga elétrica da esfera: q = –10 C;
intensidade do campo elétrico: |E | = 0,07 N/C;
velocidade angular do eixo: ~ = 120 rpm;
comprimento do cabo: L = 30 cm;
aceleração da gravidade: g = 10 m/s2; e π2 ≈ 10.
Observação:
a espessura do eixo vertical é desprezível.
O ângulo i formado entre o cabo e o eixo é 
aproximadamente: 
a) 75° 
b) 60° 
c) 45° 
d) 30° 
e) 15° 
3. (Unicamp 2022)
As máscaras de proteção N95 e PFF2 se tornaram 
ferramentas importantes no combate à dissemina-
ção do novo coronavírus durante a pandemia da 
Covid-19. Essas máscaras possuem fibras compostas 
de um material com campo elétrico permanente e 
são capazes de realizar uma filtragem eletrostática 
das partículas ou gotículas dispersas no ar. Consi-
dere um campo elétrico uniforme de módulo E0 = 4,0 
. 10(-2) V/m em uma região do espaço. A diferença 
de potencial elétrico entre duas linhas tracejadas 
paralelas entre si e perpendiculares à direção desse 
campo elétrico, separadas por uma distância d, con-
forme mostra a figura a seguir, é igual a
 
a) 1,6 . 10(-10) V.
b) 2,0 . 10(-7) V.
c) 0,8 . 10(-6) V.
d) 1,2 . 10(-4) V.
4. (Fcmmg 2021)
Uma pequena esfera com carga negativa percorre 
os trechos PQ, inclinado, QR e RS horizontais, com 
atrito desprezível, como mostrado na figura abaixo. 
Ela desce a rampa, a partir do ponto P, com veloci-
dade inicial