Pré-visualização parcial do texto
Baixe questões eletromagnetismo e outras Exercícios em PDF para Física para Ensino Médio, somente na Docsity!
3.Desencoste os terminais e veja que a lâmpada se apaga. Em seguida, mergulhe os terminais na água do pires. Observe qua a lâmpada permane- ce apagada. Pires com água 4.Retire os fios do pires e dissolva um pouco de sal de cozinha na água. Volte a mergulhar os termi- nais na água com sal dissolvido. Note que a lâm- pada se acende. Pires com água + sal Aexplicação é que, ao dissolvermos o sal na água, passamos a ter uma solução iônica, com Na? e CL”. Essa solução é condutora de eletricidade. Como pode passar corrente elétrica através dessa solução iônica, o circuito será fechado e a lâmpada se acenderá. Observe que a água pura não é condutora, mas a solução iônica, sim. Exercícios 1. E.R. Determine o número de elétrons que deverá ser for- necido a um condutor metálico, inicialmente neutro, para que fique eletrizado com carga elétrica igual a —1,0C. Dado: carga elementar e = 1,6: 10-19C Resolução: A carga elétrica de qualquer corpo pode ser expressa sempre da seguinte forma: Q=+ne em que: n = 1,2,3...e e é a carga elementar. Assim: —1,0=—n:1,6-10-19 selim — 0.625-101 n= 6,25 - 1018 elétrons 2. Determine a carga elétrica de um condutor que, estando ini- cialmente neutro, perdeu 5,0 - 10!º elétrons. Dado: carga elementar e = 1,6 - 10-19 C 3. Em uma aula experimental, realizada em laboratório, um pro- fessor colocou duas partículas eletrizadas com cargas Q, e Q, a uma pequena distância. Como resultado, os alunos observaram que as partículas se atraíam. O professor fez, então, dois ques- tionamentos. Parte = Eletrostática | TF3-007. 091. P1T1. SP.indd 18 nível 1 a) O que se pode afirmar sobre os sinais de Q, e Q,? b) AcargaQ, é repelida por uma terceira carga, Q, positiva. Qual é o sinal de Q,? 4. Considere os materiais a seguir: a) madeira; e) ouro; b) vidro; f) porcelana; c) algodão; 9) platina; d) alumínio; h) náilon. Quais deles são bons condutores de eletricidade? 5. Durante uma aula de Física, uma aluna de longos cabelos loiros começa a penteá-los usando pente de plástico. Após passar o pente pelos cabelos, nota que ele atrai pequenos pedaços de papel que se encontram sobre sua carteira. Admirada, ela pergunta ao professor qual a explicação para tal fato. O professor pede que os demais alu- nos se manifestem. Cinco deles deram respostas diferentes, qual acertou a explicação? Aluno À — O pente é um bom condutor elétrico. Aluna B — O papel é um bom condutor elétrico. Aluno C — Os pedaços de papel já estavam eletrizados. Aluna D— O pente ficou eletrizado por atrito no cabelo. Aluno E — Entre o pente e os pedaços de papel ocorre atração gravitacional. 6. Dois corpos A e B de materiais diferentes, inicialmente neutros e isolados de outros corpos, são atritados entre si. Após o atrito, observamos que: 2omBn2 10:07 a) um fica eletrizado positivamente e o outro continua neutro. b) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro. c) ambos ficam eletrizados negativamente. d) ambos ficam eletrizados positivamente. e) um fica eletrizado negativamente e o outro, positivamente. 7. Três pequenas esferas metálicas A, B e C idênticas estão ele- trizadas com cargas +3q, —2q e +5q, respectivamente. Determi- nea carga de cada uma após um contato simultâneo entre as três. 8. (Unifor-CE) Dois corpos x e y são eletrizados por atrito, tendo o corpo x cedido elétrons a y. Em seguida, outro corpo, z, inicial- mente neutro, é eletrizado por contato com o corpo x. No final dos processos citados, as cargas elétricas de x, y e z são, respec- tivamente: a) negativa, negativa e positiva. b) positiva, positiva e negativa. c) positiva, negativa e positiva. d) negativa, positiva e negativa. e) positiva, positiva e positiva. 9. Em um experimento realizado em sala de aula, um professor de Física mostrou duas pequenas esferas metálicas idênticas, suspensas por fios isolantes, em uma situação de atração. Na tentativa de explicar esse fenômeno, cinco alunos fizeram os seguintes comentários: Maria — Uma das esferas pode estar eletrizada positivamente e a outra, negativamente. José — Uma esfera pode estar eletrizada positivamente e a outra, neutra. Roberto — O que estamos observando é simplesmente uma atra- ção gravitacional entre as esferas. Marisa — Essas esferas só podem estar funcionando como ímãs. Celine — Uma esfera pode estar eletrizada negativamente e a ou- tra, neutra. Fizeram comentários corretos os alunos: xercícios 12. (PUC-PR) Um corpo possui 5 - 101º prótons e 4 - 1019 elétrons. Considerando a carga elementar igual a 1,6 - 10-19C, este corpo está: a) carregado negativamente com uma carga igual a 1 : 10-19 C. b) neutro. c) carregado positivamente com uma carga igual a 1,6 C. d) carregado negativamente com uma carga igual a 1,6 C. e) carregado positivamente com uma carga igual a 1 - 10-19 C. 13. Um átomo de cálcio perde dois elétrons para dois átomos de cloro; um elétron para cada átomo de cloro. Forma-se, assim, o composto iônico Ca** C€; (cloreto de cálcio). Calcule, em cou- lomb, a carga de cada íon: a) Marisa, Celine e Roberto. b) Roberto, Maria e José. c) Celine, José e Maria. d) José, Roberto e Maria. e) Marisa e Roberto. 10. (Unesp-SP) Um dispositivo simples, capaz de detectar se um corpo está ou não eletrizado, é o pêndulo eletrostático, que pode ser feito com uma pequena esfera condutora suspensa por um fio fino e isolante. Um aluno, ao aproximar um bastão eletrizado do pêndulo, observou que ele foi repelido (etapa 1). O aluno segurou a esfera do pêndulo com suas mãos, descarregando-a e, então, ao aproximar novamente o bastão, eletrizado com a mesma carga inicial, percebeu que o pêndulo foi atraído (etapa Il). Após tocar o bastão, o pêndulo voltou a sofrer repulsão (etapa III). A partir dessas informações, considere as seguintes possibilidades para a carga elétrica presente na esfera do pêndulo: 1 Neutra Negativa Neutra 2 Positiva Neutra Positiva 3 Negativa Positiva Negativa 4 Positiva Negativa Negativa 5 Negativa Neutra Negativa Somente pode ser considerado verdadeiro o descrito nas pos- sibilidades: a) 1e3. b) 1e2. c) 264. d)4e5. e) 265. 11. (Vunesp-SP) Objetos eletricamente neutros podem ser ele- trizados por vários processos. Considere: |. Na eletrização por contato, os objetos que se tocam assumem, no final do processo, cargas elétricas de mesmo sinal. Il. Na eletrização por indução, os elétrons do objeto induzido pro- curam se afastar o máximo possível dos elétrons do corpo indutor. III. Na eletrização por atrito, há transferência de elétrons de um objeto para outro e, por conta disso, os objetos adquirem car- gas de sinais opostos. É correto o contido em: a) |, apenas, d) Ile III, apenas. b) III, apenas. e) Ile ll. c) lelapenas. a) Cat+ b) c6 Dado: e = 1,6: 10-19C 14. (UFPel-RS) Recentemente foi inaugurado o LHC, um grande acelerador de partículas que deverá permitir a recriação das con- dições do universo logo após o “Big Bang”. De acordo com as teorias atuais, os prótons e os nêutrons são formados, cada um, por três partículas elementares chamadas de quarks. Existem doze tipos de quarks na natureza, mas os pró- tons e nêutrons são formados por apenas dois tipos. O quark up (u) possui carga elétrica positiva igual a 2 do valor da carga elétrica elementar (e), enquanto o quark down (d) possui carga elétrica negativa igual a 4 do valor da carga elétrica elementar. Tópico 1 — Cargas elétricas TF3-007. 081. P1T1. SP.indd 19 2omBn2 10:07 | TF3-007. 091. P1T1. SP.indd 21 A + + 1, 4 + + + q ANA. 3. O + +41 + > + [o + 4 À 22. A cidade de Brasília possui um clima bastante seco, choven- do raramente. Nesse tipo de ambiente os condutores eletrizados mantêm suas cargas elétricas mais tempo do que o normal. Em um laboratório, de um colégio de Brasília, um professor de Física realizou um experimento para seus alunos. Ele utilizou duas pe- quenas esferas metálicas, ocas e leves penduradas em fios iso- lantes de massas desprezíveis. Um bastão de vidro foi atritado com um pano de poliéster, tornando-se positivamente eletrizado. O bastão é, então, aproximado, sem tocar, da esfera da direita, como mostra a ilustração dada a seguir. e— A B Decorridos alguns segundos, mantido o bastão à direita próximo da esfera B, a configuração que melhor representa o estado final do experimento é: a) d) A B b) | e) A A B A B A B 23. (Vunesp-SP) O conhecimento da eletricidade não se deu de forma definida. Fenômenos elétricos conhecidos antes de Cristo somente foram retomados a partir do século XVII, com a constru- ção das primeiras máquinas eletrostáticas. No início, as máquinas eletrostáticas eram baseadas no processo de eletrização por atrito. Una! images Groupe Hstomy re IOMEDIA 1663 - Máquina de Guerike Foi somente no século XIX que as primeiras máquinas eletrostá- ticas baseadas na indução eletrostática foram construídas, as chamadas máquinas de indução ou influência. Essa defasagem é bastante coerente, visto que o processo de eletrização por indu- ção consiste em um procedimento que guarda determinada com- plexidade e ordem. Solene Museum, London OIONEDIA 1883 — Máquina de Wimshurst De fato, para podermos eletrizar um corpo, contando com um segundo corpo eletricamente carregado, pelo processo da indu- ção, devemos essencialmente reproduzir os passos descritos, são eles: a) afastam-se os corpos; o corpo neutro é aterrado, sendo em seguida desfeito o aterramento; o corpo eletrizado é aproxi- mado do corpo neutro; o corpo inicialmente neutro fica com carga de mesmo sinal que a do corpo previamente eletrizado. b) afastam-se os corpos; o corpo neutro é aterrado, sendo em seguida desfeito o aterramento; o corpo eletrizado é aproxi- mado do corpo neutro; o corpo inicialmente neutro fica com carga de sinal oposto a do corpo previamente eletrizado. c) o corpo eletrizado é aproximado do corpo neutro; o corpo neu- tro é aterrado, sendo em seguida desfeito o aterramento; afastam-se os corpos; 0 corpo inicialmente neutro fica com carga de sinal oposto a do corpo previamente eletrizado. d) o corpo eletrizado é aproximado do corpo neutro; afastam-se Os corpos; o corpo neutro é aterrado, sendo em seguida des- feito o aterramento; o corpo inicialmente neutro fica com car- ga de mesmo sinal que a do corpo previamente eletrizado. e) o corpo eletrizado é aproximado do corpo neutro; afastam-se os corpos; o corpo neutro é aterrado sendo em seguida desfei- to o aterramento; o corpo inicialmente neutro fica com carga de sinal oposto a do corpo previamente eletrizado. Tópico 1 — Cargas elétricas omBn2 104 
