Física - força de interação entre duas cargas puntiformes PDF

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FÍSICA 1. (Fatec-SP) A força de interação entre duas cargas puntiformes Q1 e Q2 afastadas de uma distância d entre si, no vácuo, é dada pela lei de Coulomb: F = k0(Q1 x Q2/d2) na qual k0 é uma constante de valor 9 × 109 Nm2/C2. As cargas Q1 = 2Q e Q2 = 3Q se repelem no vácuo com força de 0,6 N quando afastadas de 3 m. O valor de Q, em C, é: a) 12 ×10-6 b) 10 ×10-6 c) 8 ×10-6 d) 6 ×10-6 e) 4 ×10-6 2. (Fatec-SP) Duas pequenas esferas estão, inicialmente, neutras eletricamente. De uma das esferas são retirados 5,0 × 1014 elétrons, que são transferidos para a outra esfera. Após essa operação, as duas esferas são afastadas de 8,0 cm no vácuo. Dados: carga elementar e = 1,6 × 10-19 C constante eletrostática no vácuo k0 = 9,0 × 109 Nm2/C2 A força de interação elétrica entre as esferas será de: a) atração e intensidade 7,2 × 105 N. b) atração e intensidade 9,0 × 103 N. c) atração e intensidade 6,4 × 103 N. d) repulsão e intensidade 7,2 × 103 N. e) repulsão e intensidade 9,0 × 103 N. 3. (Fatec-SP) Duas pequenas esferas idênticas, A e B, têm cargas respectivamente QA = –14 x 10-6 C e QB = 50 x 10-6 C. As duas são colocadas em contato e, após atingido o equilíbrio eletrostático, são separadas. Lembrando-se de que a carga de um elétron é 1,6 x 10-19 C, é correto afirmar que, após atingido o equilíbrio, a) 2 x 1014 prótons terão passado de A para B. b) 1,6 x 10-19 prótons terão passado de A para B. c) 2 x 1014 elétrons terão passado de A para B. d) 1,6 x 10-19 elétrons terão passado de A para B. e) 2 x 1014 elétrons terão passado de B para A. 4. (FGV-SP) Em relação aos principais conceitos da eletrostática, é correto afirmar que: a) um pêndulo eletrostático neutro é atraído tanto por um corpo eletrizado negativamente como por um corpo eletrizado positivamente, devido à indução. b) no processo de eletrização por atrito de dois corpos condutores, um fio terra pode ser conectado entre esses dois corpos, permitindo a obtenção de cargas mais elevadas.

c) um corpo carregado eletricamente possui diferentes quantidades de cargas positivas e negativas, de modo que, aquele que nomeamos como positivamente carregado, possui elétrons em excesso. d) os conceitos de campo elétrico e de potencial elétrico são bastante semelhantes, visto que ambos envolvem o conhecimento da intensidade, da direção e do sentido de aplicação dos vetores de campo e de potencial elétrico. e) quando dois corpos carregados eletricamente, mesmo que de formatos distintos, se encostam, há uma partilha de cargas elétricas de tal modo que ambos fiquem com cargas de mesmo tipo e intensidade. 5. (FGV-SP) Já havia tocado o sinal quando o professor dera o ultimato: “– Meninos, estou indo embora!”. Desesperadamente, um aluno, que terminara naquele momento a resolução do último problema onde se pedia o cálculo da constante eletrostática em um determinado meio, arranca a folha que ainda estava presa em seu caderno e a entrega ao professor. Durante a correção da segunda questão, o professor não pôde considerar cem por cento de acerto, devido à falta da unidade correspondente à grandeza física solicitada. O pedaço faltante que daria a totalidade do acerto para a segunda questão, dentre os apresentados, seria:

6. (Fuvest-SP) Duas barras isolantes, A e B, iguais, colocadas sobre uma mesa, têm em suas extremidades esferas com cargas elétricas de módulos iguais e sinais opostos. A barra A é fixa, mas a barra B pode girar livremente em torno de seu centro O, que permanece fixo. Nas situações I e II, a barra B foi colocada em equilíbrio, em posições opostas. Para cada uma dessas duas situações, o equilíbrio da barra B pode ser considerado como sendo, respectivamente:

(Situações de equilíbrio – após o sistema ser levemente deslocado de sua posição inicial: estável = tende a retornar ao equilíbrio inicial instável = tende a afastar-se do equilíbrio inicial indiferente = permanece em equilíbrio na nova posição.) a) indiferente e instável. b) instável e instável. c) estável e indiferente. d) estável e estável. e) estável e instável. 7. (Fuvest-SP) Pequenas esferas, carregadas com cargas elétricas negativas de mesmo módulo Q, estão dispostas sobre um anel isolante e circular, como indicado na figura I. Nessa configuração, a intensidade da força elétrica que age sobre uma carga de prova negativa, colocada no centro do anel (ponto P), é F1. Se forem acrescentadas sobre o anel três outras cargas de mesmo módulo Q, mas positivas, como na figura II, a intensidade da força elétrica no ponto P passará a ser:

a) zero b) (1/2)F1 c) (3/4)F1 d) F1 e) 2F1 8. (ITA-SP) Duas cargas pontuais, +q e –q, de massas iguais m, encontram-se inicialmente na origem de um sistema cartesiano xy e caem devido ao próprio peso a partir do repouso, bem como devido à ação de um campo elétrico horizontal e uniforme E, conforme mostra a figura. Por simplicidade, despreze a força coulombiana atrativa entre as cargas e determine o trabalho realizado pela força peso sobre as cargas ao se encontrarem separadas entre si por uma distância horizontal d.

9. (ITA-SP) Em uma impressora a jato de tinta, gotas de certo tamanho são ejetadas de um pulverizador em movimento, passam por uma unidade eletrostática onde perdem alguns elétrons, adquirindo uma carga q, e, a seguir, se deslocam no espaço entre placas planas paralelas eletricamente carregadas, pouco antes da impressão. Considere gotas de raio igual a 10 m lançadas com velocidade de módulo v = 20 m/s entre placas de comprimento igual a 2,0 cm, no interior das quais existe um campo elétrico vertical uniforme, cujo módulo é E = 8,0 x 104 N/C (veja figura). Considerando que a densidade da gota seja de 1 000 kg/m3 e sabendo-se que ela sofre um desvio de 0,30 mm ao atingir o final do percurso, o módulo da sua carga elétrica é de:

a) 2,0 x 10-14 C b) 3,1 x 10-14 C c) 6,3 x 10-14 C d) 3,1 x 10-11 C e) 1,1 x 10-10 C 10. (PUCCamp-SP) Um pequeno papel, de massa 0,02 g pode ser erguido da superfície em 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 x 10-1 b) 2 x 10-2 c) 2 x 10-3 d) 2 x 10-4 e) 2 x 10-5...