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Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 21 Questão 6 (UNIFOR) Duas pequenas esferas condutoras idênticas estão eletrizadas com cargas de +6,0C e –10C, respectivamente. Colocando-se as esferas em contato, o número de elétrons que passam de uma esfera para a outra vale: Dado: carga elementar e = 1,6.1019C a) 5,0. 1013 b) 4,0 .1013 c) 2,5 .1013 d) 4,0 .106 e) 2,0 .106 Questão 7 Sejam 5 pequenas esferas condutoras a, b, c, d e x de mesmo raio, das quais apenas a esfera x encontra-se eletrizada. Após fazer contatos sucessivos da esfera x com cada uma das demais esferas, percebe-se que a esfera b adquire uma carga de 24 C a mais que a esfera d. O prof Renato Brito pede para você determinar a carga final da esfera x : a) 4 C b) 8 C c) 12 C d) 16 C e) 32 C a b c d x Questão 8 Uma pequena esfera condutora A de raio 2 cm, maciça, eletrizada com carga –4C, está no interior de uma casca esférica metálica B de raio 6 cm, eletrizada com carga + 16C. Um fio isolante que passa por pequeno orifício permite descer a esfera A até que encoste na casca esférica B. a) quais as cargas finais de cada esfera, após esse contato interno ? b) caso o contato tivesse ocorrido externamente, quais as cargas finais adquiridas por cada esfera ? Questão 9 O prof Renato Brito conta que existe um plano onde se encontra fixa uma carga +Q fonte de campo elétrico. Quando uma carga de prova +q é posicionada num ponto A do plano, é repelida pela carga fonte com uma força FA de intensidade 50 N. Quando levada para o ponto B do plano, a referida carga de prova +q passa a ser repelida pela carga fonte com uma força FB indicada na figura. Assim, quando a carga de prova é finalmente posicionada no ponto C, sofrerá uma força elétrica repulsiva de intensidade: a) 40 N b) 36 N c) 27 N d) 18 N e) 12 N C F A F B +q +q A B +q Questão 10 Na figura abaixo, duas bolinhas de mesma massa e cargas elétricas positivas idênticas q = +12C estão suspensas a um mesmo ponto por fios de mesmo comprimento L = 1m. Sabendo que a gravidade local vale g = 10 m/s², a constante eletrostática do meio vale K = 9.109 (no SI) e as partículas encontram- se em equilíbrio, determine a massa das partículas. Dados: sen = 0,6 e cos = 0,8 LL +q +q Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 22 Questão 11 (UFJF-MG) Quatro cargas elétricas iguais de módulo q estão situadas nos vértices de um quadrado, como mostra a figura. Qual deve ser o módulo da carga Q de sinal contrário que é necessário colocar no centro do quadrado para que todo o sistema de cargas fique em equilíbrio? + qq q q Q Questão 12 Três pequenas esferas isoladas, carregadas com cargas idênticas, estão localizadas como mostra a figura. A força (resultante) exercida sobre a esfera B, pelas esferas A e C, é de 54N. Qual a força (resultante) exercida sobre a esfera A ? a) 80N b) 32N c) 36N d) 27N e) 9N Questão 13 (Inatel-MG) Uma partícula de massa m, carregada com quantidade de carga Q, negativa, gira em órbita circular em torno de uma partícula de massa M, carregada com quantidade de carga Q, positiva. Sabendo que o raio da órbita é r, determine: a) a intensidade da velocidade V em função de K, Q, m e r; b) o período do movimento. r +Q -Q M m V Questão 14 O prof Renato Brito conta que duas esferas A e B condutoras de raios 2R e R e cargas elétricas +Q e –2Q estão separadas a uma grande distância D e que se atraem mutuamente com uma força elétrica de intensidade F = 9 N. Se as esferas forem postas em contato e separadas, novamente, a uma distância D, passarão a: a) se repelir com uma força elétrica de 1N b) se repelir com uma força elétrica de 2N c) se repelir com uma força elétrica de 4N d) se repelir com uma força elétrica de 8N e) se repelir com uma força elétrica de 9N Questão 15 (Med. Marília-SP) A figura mostra quatro cargas pontuais, colocadas nos vértices de um quadrado. O vetor-campo-elétrico produzido por estas cargas no ponto p tem direção e sentido dados por: a) b) c) d) e) Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 26 Questão 7 Uma pequena esfera de isopor B, recoberta por uma fina lâmina de alumínio, é atraída por outra esfera condutora A. tanto A como B estão eletricamente isoladas. BA Tal experimento permite afirmar que: a) a esfera A possui carga positiva. b) a esfera B possui carga negativa. c) a esfera A não pode estar neutra. d) as cargas elétricas existentes em A e B têm sinais opostos. e) pelo menos uma bola está eletrizada, podendo a outra estar neutra. Questão 8 Na figura abaixo, A é uma esfera condutora e B é uma pequena esfera de isopor, ligada a um fio flexível. Supondo que a situação indicada é de equilíbrio, analise as afirmativas a seguir: B A I. É possível que somente a esfera B esteja eletrizada. II. As esferas A e B devem estar eletrizadas. III. A esfera B pode estar neutra, mas a esfera A certamente está eletrizada. Para a resposta, utilize o código: a) A afirmação I está correta. b) Somente a afirmação II está correta. c) As afirmações II e III estão corretas. d) Somente a afirmação III está correta. e) Todas as afirmações estão corretas. Questão 9 (Fuvest-SP) Uma esfera condutora A, de peso P, eletrizada positivamente, é presa por um fio isolante que passa por uma roldana. A esfera A se aproxima, com velocidade constante, de uma esfera B, idêntica à anterior, mas neutra e isolada. A esfera A toca em B e, em seguida, é puxada para cima, com velocidade também constante. Quando A passa pelo ponto M a tração no fio é T1 na descida e T2 na subida. Podemos afirmar que: a) T1maior aceleração ? Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 27 Questão 13 Uma pequena esfera condutora de raio 2 cm, maciça, eletrizada com carga –4C, está no interior de uma casca esférica metálica de raio 5 cm, eletrizada com carga + 18C. Um fio isolante que passa por pequeno orifício permite descer a esfera A até que encoste na casca esférica B. a) quais as cargas finais de cada esfera, após esse contato ? b) caso o contato tivesse ocorrido externamente, quais as cargas finais adquiridas por cada esfera ? Questão 14 (Fuvest-SP) Três pequenas esferas carregadas com cargas de mesmo módulo, sendo A positiva e B e C negativa, estão presas nos vértices de um triângulo eqüilátero. No instante em que elas são soltas, simultaneamente, a direção e o sentido de suas acelerações serão mais bem representados pelo esquema: a) A BC b) A BC c) A BC d) A BC e) A BC Questão 15 (UEL-PR) Três partículas carregadas positivamente, cada uma com carga q, ocupam os vértices de um triângulo retângulo cujos catetos são iguais e medem d. Sabendo-se que as cargas estão num meio cuja constante eletrostática é k, a força elétrica resultante sobre a carga do ângulo reto é dada pela expressão: a) 2 2 d2 kq b) 2 2 d2 kq2 c) 2 2 d kq d) 2 2 d kq2 e) 2 2 d kq2 Questão 16 A figura mostra três cargas A, B e C de mesma intensidade Q posicionadas ao longo de um hexágono regular interagindo eletricamente com uma carga de prova positiva +q. O prof Renato Brito pede para você determinar a intensidade da força elétrica resultante sobre esta última, sabendo que ela é repelida pela carga A com uma força elétrica de intensidade F. a) F b) 2F c) 3F d) 4F e) 5F +q A B C Dica: Propriedade da resultante entre doss vetores que têm módulos iguais e formam 120o entre si. Questão 17 (FUVEST) Considere as três cargas pontuais representadas na figura por +Q, Q e +q. Determine o módulo da força eletrostática total que age sobre a carga q. +Q -Q +q 30 o 30 o R R Dica: Se dois vetores têm o mesmo módulo, a resultante entre eles está na bissetriz. FR = F.cos30o + F.cos30o Semana 1 de 15 Assunto sugerido: Vetores e Cinemática Geral. REVISÃO SEMANAL PROGRAMADA Se você revisar um pouquinho a cada semana, não acumulará toda a revisão para a semana da véspera do vestibular, né verdade ? Questão 18 Uma carga elétrica +Q desconhecida encontra-se fixa no plano mostrado abaixo. Uma carga de prova +q, quando colocada nos pontos A e C desse plano, fica sujeita a forças elétricas repulsivas FA e FC de mesma intensidade 64 N, mostradas na figura abaixo. Assim, quando prof Renato Brito colocá-la no ponto B, a carga de prova +q fica sujeita a uma força elétrica de intensidade: A B C F A F C a) 80 N b) 64 N c) 36 N d) 90 N e) 120 N Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 28 Questão 19 (UFPE) Duas bolinhas iguais, carregadas negativamente, estão presas por fios de seda de 3 cm de comprimento a um ponto comum, como mostra a figura. Cada bola tem massa igual a 80 g. Qual a quantidade de carga das bolas para que os fios formem entre si 90o ? a) 4 .10–2 C. b) 4.10–4C. c) 4 .10–6 C. d) 4.10–7C. e) 4.10–8 C. 90º 3 cm 3 cm qq Dica: A massa precisa estar em kg, distâncias em metros. Questão 20 Três pequenas esferas isoladas, carregadas com cargas respectivamente +q, –q e +q estão localizadas como mostra a figura. A força (resultante) exercida sobre a esfera C pelas esferas A e B é de 5N. A força (resultante) exercida sobre as esferas A e B, valem, respectivamente: a) 32N, 27 N b) 30N, 45N c) 36N, 48N d) 27N, 36N e) 16N, 25N Questão 21 (Cescea-SP) Uma mola de constante elástica K = 400 N/m tem uma extremidade presa a um suporte fixo e a outra possui uma carga elétrica puntiforme, de massa desprezível, de +10C. Essa mola encontra-se permanentemente comprimida devido à presença de uma segunda carga elétrica q, localizada a uma distância d = 60 cm da primeira. Sabendo que a compressão permanente da mola vale x = 0,5 cm nesse equilíbrio, a carga q deve ser de: a) 16 C b) 8 C c) –12 C d) –36C e) 24C Questão 22 O prof Renato Brito conta que duas esferas A e B condutoras de raios 3R e 2R e cargas elétricas +2Q e –Q estão separadas a uma grande distância D e que se atraem mutuamente com um força elétrica de intensidade F = 50 N. Se as esferas forem postas em contato e separadas, novamente, a uma distância D, passarão a: a) se repelir com uma força elétrica de 2N b) se repelir com uma força elétrica de 4N c) se repelir com uma força elétrica de 6N d) se repelir com uma força elétrica de 8N e) se repelir com uma força elétrica de 9N Questão 23 (Fuvest-SP) Quatro cargas pontuais estão colocadas nos vértices de um quadrado. As duas cargas +Q e –Q têm mesmo valor absoluto e as outras duas, q1 e q2, são desconhecidas. A fim de determinar a natureza destas cargas, coloca-se uma carga de prova positiva no centro do quadrado e verifica-se que a força sobre ela é F, mostrada na figura. Podemos afirmar que: a) q1 > q2 > 0 b) q2 > q1 > 0 c) q1 + q2 > 0 d)q1 + q2 0 F -Q +Q q 1 q 2 Carga de prova positiva Questão 24 (Mack-SP) Um modelo conhecido para o átomo de hidrogênio é o de um elétron de carga q girando em trajetória circular de raio R em torno do próton localizado no núcleo. Sendo k a constante eletrostática do vácuo, a energia cinética do elétron, nessas condições, é: a) 2 R.q.k.5 2 b) R q.k.2 2 c) 2 R.q.k.3 2 d) R.2 q.k 2 e) 4 R.q.k.5 2 Dica: encontre inicialmente a velocidade v do elétron, lembrando que a força elétrica é a força resultante centrípeta que age sobre o elétron. A energia cinética é dada por Ecin = m.v² / 2 . Questão 25 Duas pequenas esferas de carga +q e massa 600g cada, penduradas em cordões de comprimento L = 2 m , giram em movimento circular num plano horizontal com velocidade angular = 2 rad/s. Sendo g = 10 m/s2 a aceleração da gravidade, determine +q. (K = 9.109 e g = 10 m/s2) Dica: Colocação de forças num pêndulo cônico : uma prá cima, uma prá baixo, uma prá dentro e (eventualmente) uma prá fora , lembra ?