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1. (Pucpr 2017) Uma indústria automotiva faz a pintura de peças de um veículo usando a
pintura eletrostática, processo também conhecido como pintura a pó. Nele, a pinça de um
braço robótico condutor que segura a peça é ligada a um potencial de 1kV.
A pinça junto com
a peça é imersa em um tanque de tinta em pó à 0 V.A diferença de potencial promove a
adesão da tinta à peça, que depois é conduzida pelo mesmo braço robótico a um forno para
secagem. Após essa etapa, o robô libera a peça pintada e o processo é reiniciado. A ilustração
a seguir mostra parte desse processo.
A indústria tem enfrentado um problema com a produção em série: após duas ou três peças
pintadas, a tinta deixa de ter adesão nas peças. Uma possível causa para tal problema é:
a) o movimento do braço robótico carregando a peça no interior da tinta gera atrito e aquece o
sistema, anulando a diferença de potencial e impedindo a adesão eletrostática.
b) a ausência de materiais condutores faz com que não exista diferença de potencial entre a
peça e a tinta.
c) cada peça pintada diminui a diferença de potencial até que, após duas ou três peças
pintadas, ela torne-se nula.
d) quando a pinça e a peça são imersas na tinta, ambos entram em equilíbrio eletrostático, o
que impede que a tinta tenha aderência sobre a superfície da peça.
e) com o tempo, a pinça acaba ficando recoberta por uma camada de tinta que atua como
isolante elétrico anulando a diferença de potencial entre a peça e a tinta.
2. (G1 - ifsp 2016) A tabela a seguir mostra a série triboelétrica.
Pele de coelho
Vidro
Cabelo humano
Mica
Lã
Pele de gato
Seda
Algodão
Âmbar
Ebonite
Poliéster
Isopor
Plástico
Através dessa série é possível determinar a carga elétrica adquirida por cada material quando
são atritados entre si. O isopor ao ser atritado com a lã fica carregado negativamente.
O vidro ao ser atritado com a seda ficará carregado:
a) positivamente, pois ganhou prótons.
b) positivamente, pois perdeu elétrons.
c) negativamente, pois ganhou elétrons.
d) negativamente, pois perdeu prótons.
e) com carga elétrica nula, pois é impossível o vidro ser eletrizado.
3. (Fepar 2016)
O ano de 2014 entrou para a história de São Paulo como o ano da seca. Os níveis dos
reservatórios de todo o Estado caíram, e em muitas cidades os moradores enfrentaram
torneiras secas e falta de água.
Outro fenômeno que se acentua com a baixa umidade do ar é a eletrização estática por atrito:
muitas pessoas podem sentir um choque elétrico ao tocar a carroceria de um carro ou a
maçaneta de uma porta (principalmente em cômodos de piso recoberto por carpete). Centelhas
ou faíscas elétricas de aproximadamente um centímetro de comprimento podem saltar entre os
dedos das pessoas e esses objetos.
Entre dois corpos isolados no ar, separados por uma determinada distância, uma faísca elétrica
ocorre quando existe uma diferença de potencial suficiente entre eles.
Considere essas informações e avalie as afirmativas.
( ) O choque elétrico é sentido por uma pessoa em razão da passagem de corrente elétrica
por seu corpo.
( ) No processo de eletrização por atrito, quando a pessoa toca a maçaneta da porta, os
choques elétricos podem ser fatais, já que cargas estáticas acumulam grande quantidade
de energia.
( ) O processo de eletrização por indução é o principal responsável pelo surgimento do
fenômeno descrito no texto.
( ) O ar é um excelente condutor de eletricidade e favorece a eletrização em qualquer
situação.
( ) O valor absoluto do potencial elétrico da carroceria de um carro aumenta em
consequência do armazenamento de cargas eletrostáticas.
4. (Uece 2016) Precipitador eletrostático é um equipamento que pode ser utilizado para
remoção de pequenas partículas presentes nos gases de exaustão em chaminés industriais. O
princípio básico de funcionamento do equipamento é a ionização dessas partículas, seguida de
remoção pelo uso de um campo elétrico na região de passagem delas. Suponha que uma
delas tenha massa m,adquira uma carga de valor qe fique submetida a um campo elétrico
de módulo E.A força elétrica sobre essa partícula é dada por
a)mqE.
b)mE q.
c)q E.
d)qE.
5. (Uece 2016) Os aparelhos de televisão que antecederam a tecnologia atual, de LED e LCD,
utilizavam um tubo de raios catódicos para produção da imagem. De modo simplificado, esse
dispositivo produz uma diferença de potencial da ordem de 25 kVentre pontos distantes de
moléculas de proteínas e cada uma delas transporta, por segundo,210 Na
para fora e
140 K
para dentro da célula.
Carga do elétron:
19
1 ,6 10 C
8. (G1 - cps 2015) O transporte de grãos para o interior dos silos de armazenagem ocorre com
o auxílio de esteiras de borracha, conforme mostra a figura, e requer alguns cuidados, pois os
grãos, ao caírem sobre a esteira com velocidade diferente dela, até assimilarem a nova
velocidade, sofrem escorregamentos, eletrizando a esteira e os próprios grãos. Essa
eletrização pode provocar faíscas que, no ambiente repleto de fragmentos de grãos suspensos
no ar, pode acarretar incêndios.
Nesse processo de eletrização, os grãos e a esteira ficam carregados com cargas elétricas de
sinais
a) iguais, eletrizados por atrito.
b) iguais, eletrizados por contato.
c) opostos, eletrizados por atrito.
d) opostos, eletrizados por contato.
e) opostos, eletrizados por indução.
9. (Unesp 2015) Modelos elétricos são frequentemente utilizados para explicar a transmissão
de informações em diversos sistemas do corpo humano. O sistema nervoso, por exemplo, é
composto por neurônios (figura 1), células delimitadas por uma fina membrana lipoproteica que
separa o meio intracelular do meio extracelular. A parte interna da membrana é negativamente
carregada e a parte externa possui carga positiva (figura 2), de maneira análoga ao que ocorre
nas placas de um capacitor.
A figura 3 representa um fragmento ampliado dessa membrana, de espessura d,que está sob
ação de um campo elétrico uniforme, representado na figura por suas linhas de força paralelas
entre si e orientadas para cima. A diferença de potencial entre o meio intracelular e o
extracelular é V.Considerando a carga elétrica elementar como e, o íon de potássio K ,
indicado na figura 3, sob ação desse campo elétrico, ficaria sujeito a uma força elétrica cujo
módulo pode ser escrito por
a)e V d
b)
e d
V
c)
V d
e
d)
e
V d
e)
e V
d
10. (Uepb 2014) As nuvens (do tipo cúmulo-nimbo), das quais resultam as tempestades,
apresentam-se em geral eletrizadas. Os relâmpagos e os trovões são consequências de
descargas elétricas entre nuvens ou entre nuvens e o solo.
Com base no exposto, analise, nas proposições a seguir, os fenômenos atmosféricos,
escrevendo V ou F , conforme elas sejam verdadeiras ou falsas, respectivamente:
( ) O elevado aquecimento do ar (efeito térmico das correntes) causa uma brusca expansão,
produzindo urna onda sonora de grande amplitude, denominada trovão.
( ) A descarga elétrica na atmosfera (o raio) produzida por urna trovoada. causando urna
corrente elétrica de grande intensidade que ioniza o ar ao longo do seu percurso, emite
intensa radiação eletromagnética, parte da qual. sob a forma de luz, é denominada
relâmpago.
( ) Durante uma tempestade. uma pessoa observa um relâmpago e. somente após 11s,ela
escutará o barulho correspondente ao trovão. Lembrando que a velocidade do som no ar
é 340 m s,então, pode-se afirmar corretamente que a distância da pessoa ao local onde
ocorreu o relâmpago é de3,4 km.
Após a análise feita, assinale a alternativa que corresponde à sequência correta:
a) F – V – V
d) elétrons passam do para-raios para a nuvem.
e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro.
13. (Ufrgs 2013)
Um dos grandes problemas ambientais decorrentes do aumento da produção industrial mundial
é o aumento da poluição atmosférica. A fumaça, resultante da queima de combustíveis fósseis
como carvão ou óleo, carrega partículas sólidas quase microscópicas contendo, por exemplo,
carbono, grande causador de dificuldades respiratórias. Faz-se então necessária a remoção
destas partículas da fumaça, antes de ela chegar à atmosfera. Um dispositivo idealizado para
esse fim está esquematizado na figura abaixo.
A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente carregada, é ionizada e
posteriormente atraída pelas placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente fica
até 99% livre de poluentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um processo
fundamentalmente baseado na
a) eletricidade estática.
b) conservação da carga elétrica.
c) conservação da energia.
d) força eletromotriz.
e) conservação da massa.
14. (G1 - ifsc 2012) Como funciona a Máquina de Xerox
Quando se inicia a operação em uma máquina de Xerox, acende-se uma lâmpada, que varre
todo o documento a ser copiado. A imagem é projetada por meio de espelhos e lentes sobre a
superfície de um tambor fotossensível, que é um cilindro de alumínio revestido de um material
fotocondutor.
Os fotocondutores são materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando expostos à
luz, são condutores. Assim, quando a imagem refletida nos espelhos chega ao tambor, as
cargas superficiais do cilindro se alteram: as áreas claras do documento eliminam as cargas
elétricas que estão sobre a superfície do cilindro e as áreas escuras as preservam. Forma-se,
então, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada. Para isso, o cilindro é revestido
por uma fina tinta de pó, o tonalizador, ou toner, que adere à imagem latente formada sobre o
tambor. Em seguida, toda a imagem passa para as fibras do papel, através de pressão e calor.
E, assim, chega-se à cópia final.
Fonte: Revista Globo Ciência , dez. 1996, p. 18.
O texto acima se refere a uma aplicação do fenômeno de eletrização, pois é graças a ele que o
toner adere ao cilindro metálico mencionado. O processo de eletrização pode ocorrer de três
formas distintas: atrito, indução e contato, mas todos os processos têm algo em comum. É
CORRETO afirmar que o comum destes processos é:
a) Deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas
e negativas.
b) Deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas positivas e
negativas.
c) Arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado.
d) Deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa.
e) Deixar o corpo eletrizado com um campo magnético.
15. (Upf 2012) Uma pequena esfera de 1,6 g de massa é eletrizada retirando-se um número n
de elétrons. Dessa forma, quando a esfera é colocada em um campo elétrico uniforme de
9
1 10 N C, na direção vertical para cima, a esfera fica flutuando no ar em equilíbrio.
Considerando que a aceleração gravitacional local g é 10 m/s
2
e a carga de um elétron é
19
1 ,6 10 C,
pode-se afirmar que o número de elétrons retirados da esfera é:
a)
19
b)
10
c)
9
d)
8
e)
7
16. (Uftm 2010) Na época das navegações, o fenômeno conhecido como “fogo de santelmo”
assombrou aqueles que atravessavam os mares, com suas espetaculares manifestações nas
extremidades dos mastros das embarcações. Hoje, sabe-se que o fogo de santelmo é uma
consequência da eletrização e do fenômeno conhecido na Física como o “poder das pontas”.
Sobre os fenômenos eletrostáticos, considerando-se dois corpos, é verdade que
a) são obtidas cargas de igual sinal nos processos de eletrização por contato e por indução.
b) toda eletrização envolve contato físico entre os corpos a serem eletrizados.
c) para que ocorra eletrização por atrito, um dos corpos necessita estar previamente eletrizado.
d) a eletrização por indução somente pode ser realizada com o envolvimento de um terceiro
corpo.
e) um corpo não eletrizado é também chamado de corpo neutro, por não possuir carga elétrica.
17. (Ufjf 2010) Um pêndulo simples é construído com uma esfera metálica de massa m = 1,0 x
kg, carregada positivamente com uma carga q = 3,0x
−
C e um fio isolante de
comprimento l de massa desprezível. Quando um campo elétrico uniforme e constante Eé
aplicado verticalmente para cima, em toda a região do pêndulo, o seu período T = 2 π
l
g
dobra
de valor. Considere g =10 m/s
2
1. (Epcar (Afa) 2015) Uma pequenina esfera vazada, no ar, com carga elétrica igual a 1 Cμ e
massa 10 g,é perpassada por um aro semicircular isolante, de extremidades Ae B,situado
num plano vertical.
Uma partícula carregada eletricamente com carga igual a 4 μCé fixada por meio de um
suporte isolante, no centro C do aro, que tem raio R igual a 60 cm,conforme ilustra a figura
abaixo.
Despreze quaisquer forças dissipativas e considere a aceleração da gravidade constante.
Ao abandonar a esfera, a partir do repouso, na extremidade A,pode-se afirmar que a
intensidade da reação normal, em newtons, exercida pelo aro sobre ela no ponto mais baixo
(ponto D)de sua trajetória é igual a
a)0,
b)0,
c)0,
d) 0,
2. (Pucpr 2015) Uma carga pontual de 8 μC e 2 gde massa é lançada horizontalmente com
velocidade de 20 m / snum campo elétrico uniforme de módulo 2,5 kN / C,direção e sentido
conforme mostra a figura a seguir. A carga penetra o campo por uma região indicada no ponto
A, quando passa a sofrer a ação do campo elétrico e também do campo gravitacional, cujo
módulo é
2
10 m / s ,direção vertical e sentido de cima para baixo.
Ao considerar o ponto Aa origem de um sistema de coordenadas xOy,as velocidades
x
v e
y
v quando a carga passa pela posição x 0,em m / s,são:
a)( 10, 10).
b)( 20, 40)
c)(0, 80).
d)(16,50).
e)(40,10).
3. (Ufpr 2014) Um próton é injetado no ponto O e passa a se mover no interior de um capacitor
plano de placas paralelas, cujas dimensões estão indicadas na figura abaixo.
O próton tem velocidade inicial
0
v com módulo
5
1 ,0 10 m / se direção formando um ânguloθ
igual a 45° com o eixo x horizontal. O campo elétrico está orientado na direção do eixo y
conforme mostrado na figura. Considere a massa do próton igual a
27
1 ,6 10 kg
e sua carga
igual
19
1 ,6 10 C.
Supondo que somente o campo elétrico uniforme no interior do capacitor
atue sobre o próton, calcule qual deve ser o mínimo módulo deste campo para que o próton
não colida com a placa inferior.
4. (Fuvest 2004) Um certo relógio de pêndulo consiste em uma pequena bola, de massa M =
0,1 kg, que oscila presa a um fio. O intervalo de tempo que a bolinha leva para, partindo da
posição A, retornar a essa mesma posição é seu período T 0 , que é igual a 2s. Neste relógio, o
ponteiro dos minutos completa uma volta (1 hora) a cada 1800 oscilações completas do
pêndulo.
Estando o relógio em uma região em que atua um campo elétrico E, constante e homogêneo, e
a bola carregada com carga elétrica Q, seu período será alterado, passando a T(Q). Considere
a situação em que a bolinha esteja carregada com carga Q = 3 x 10
C, em presença de um
campo elétrico cujo módulo E = 1 x 10
5
V/m.
Então, determine:
a) A intensidade da força efetiva F(e), em N, que age sobre a bola carregada.
b) A razão R = T(Q)/T 0
entre os períodos do pêndulo, quando a bola está carregada e quando
não tem carga.
c) A hora que o relógio estará indicando, quando forem de fato três horas da tarde, para a
situação em que o campo elétrico tiver passado a atuar a partir do meio-dia.
NOTE E ADOTE:
Nas condições do problema, o período T do pêndulo pode ser expresso por
a) Determine a razão Fe/Fp entre os módulos da força elétrica e da força peso que atuam
sobre a gota de tinta.
b) Calcule a componente vertical da velocidade da gota após atravessar a região com campo
elétrico.
7. (Ufes 1999) Um elétron de massa 9,0×
kg e carga elétrica - 1,6×
C, inicialmente em
repouso, é submetido a um campo elétrico horizontal constante de módulo 20V/m ao longo de
uma distância de 100m. O módulo da aceleração da gravidade vale 10m/s
2
e age na vertical.
a) Qual será o valor da componente horizontal da velocidade do elétron ao final dos 100m?
b) Qual será o valor da deflexão vertical ao final do mesmo trajeto?
c) Calcule a razão entre os módulos das forças gravitacional e elétrica durante o trajeto.
8. (Ufba 1996) Uma partícula de carga 5,0 × 10
C e massa 1,6 × 10
kg é lançada com
velocidade de 10
2
m/s, perpendicularmente ao campo elétrico uniforme produzido por placas
paralelas de comprimento igual a 20 cm, distanciadas 2 cm entre si. A partícula penetra no
campo, num ponto equidistante das placas, e sai tangenciando a borda da placa superior,
conforme representado na figura a seguir. Desprezando a ação gravitacional, determine, em
3
V/m, a intensidade do campo elétrico.
