Física

REVISÃO GERAL 3 PARA A UECE

ELETROSTÁTICA

01. (UECE 97.1) A matéria, em seu estado normal, não manifesta propriedades elétricas. No atual estágio de conhecimentos da estrutura atômica, isso nos permite concluir que a matéria:

a) é constituída somente de nêutrons.

b) possui maior número de nêutrons que de prótons.

c) possui quantidades iguais de prótons e elétrons.

d) é constituída somente de prótons.

02. (UECE 93.2) A série triboelétrica a seguir é uma lista de substâncias, de modo que cada uma se eletriza com carga positiva quando atritada com qualquer outra substância que a segue na lista: Um gato escorrega para baixo em uma vara de plástico e cai dentro de uma cuba metálica, x, que repousa sobre uma placa isolante. Duas outras cubas idênticas, y e z, apoiadas na placa, estão em contato com entre si, mas nenhuma faz contato com x. Quando o gato cai em x, a placa se quebra e todas as cubas caem, separadas, sobre o soalho isolado. O gato abandona a cuba x e foge.

Ao final deste processo:

a) x adquire carga positiva, y negativa e z positiva.

b) x adquire carga negativa, y positiva e z negativa.

c) somente x adquire carga positiva.

d) x, y e z têm cargas positivas.

03. (UECE 88.1) Um corpo tem 2.10¹⁸elétrons e 4.10¹⁸ prótons. Dado que a carga elétrica de um elétron (ou de um próton) vale, em módulo, 1,6.10^-19C, podemos afirmar que o coro está carregado com uma carga elétrica de :

a) ? 0,32 C b) 0,32 C c) 0,64 C d) ? 0,64 C

Q = N.e = (4.10¹⁸ ? 2.10¹⁸).1,6.10^-19 = 2.10¹⁸.1,6.10^-19= 3,2.10^-1 = 0,32 C.

04. (UECE 2011.1.F1) Um condutor elétrico metálico, de formato irregular e isolado está carregado com uma carga positiva total +Q. Pode-se afirmar corretamente que a carga +Q

a) é a somatória das cargas dos prótons que compõem o condutor.

b) está distribuída uniformemente por toda a superfície externa do condutor.

c) está distribuída uniformemente por todo o condutor, exceto pela sua superfície.

d) é o saldo do balanço entre as cargas dos prótons e dos elétrons que compõem o condutor.

I. (FALSO) O fato de a carga ser positiva há mais prótons do que elétrons.

II. (FALSO) A distribuição só seria uniforme se o condutor fosse esférico.

III. (FALSO) Não é uniforme, mas é na superfície externa.

05. (UECE 98.1)Observe as três situações seguintes.

Em (a), três blocos metálicos, X, Y e Z, alinhados, ficam em contato entre si e apoiados sobre uma mesa isolante; dois objetos com fortes cargas positivas, são postos um de cada lado e muito próximos dos blocos. Em (b), os blocos são separados com uma barra isolante e descarregada mantendo os dois objetos carregados em suas respectivas posições. Finalmente, em (c), os objetos carregados são retirados. As cargas esperadas, na última situação (figura c) são:

a) X positiva, Y negativa e Z positiva.

b) X negativa, Y positiva e Z negativa.

c) X negativa, Y neutra e Z negativa.

d) X, Y e Z, positivas.

Analisando a questão teremos a seguinte situação:

06. (UECE 97.2) A massa de um pêndulo de peso P,visto na figura,acumula uma determinada carga q₁,que é atraída por uma carga q₂,mediante F_E ,na horizontal,que possibilita o equilíbrio do pêndulo.O módulo de F_E ,é igual a :

a) Pcotg? b) Pcos? c) Ptg? d) Psec?

tg? = F/P, logo, F = P.tg?. (Obs.: T.sen? = F e T.cos? = P)

07. (UECE 98.2) Nos pontos de abscissas x = 2 e x = 5 são fixadas as cargas Q e 4Q respectivamente, conforme mostra o esquema abaixo.

Para que uma terceira carga ? Q fique em equilíbrio, sob a ação exclusiva das forças elétricas exercidas pelas cargas positivas Q e 4Q a carga negativa ? Q deve ser colocada no ponto de abscissa x igual a:

a) 3 b) 1 c) Zero d) 4

F₁ = F₂ ? K.Q.Q/x² = K.4Q.Q/(d ? x)² ? 1/x² = 4/(d ? x)², tirando a raiz quadrada de ambos os membros, temos: 1/x = 2/(d ? x) ? 2x = d ? x ? 3x = d ? x = d/3 = 3/3 = 1. Podemos concluir que a terceira carga deverá ficar no ponto 3, pois, a carga +Q se encontra no ponto 2 e somando com 1 temos 3.

08. (UECE 2004.2) Considere um quadrado de centro na origem dos eixos coordenados e lados, paralelos aos eixos x e y, medindo 2cm. Coloquemos nos vértices do quadrado as seguintes cargas puntiformes: no ponto (1,1), carga ?q; no ponto (-1,1), carga ?q; no ponto (-1,-1), carga +q e no ponto (1,-1), carga +q. No ponto (0,0), o campo elétrico produzido pelas quatro cargas tem:

a) direção y e sentido positivo;

b) direção y e sentido negativo;

c) direção x e sentido positivo;

d) direção x e sentido negativo.

09. (UECE 2008.1.F2) N prótons, cada um de carga q, foram distribuídos aleatoriamente ao longo de um arco de circulo de 60^o e raio r, conforme ilustra a figura.

Considerando k =1/4??₀ e o potencial de referência no infinito igual a zero, assinale a alternativa que contém o valor do potencial elétrico no ponto O devido a esses prótons.

a) kqN/ r b) kNq/ r . cos60^o c) kNq/r d) 2kNq /r . cos30^o

V = K.Q/R, porém há N cargas q, logo teremos: V = K.N.q/R.

10. (UECE 2002.2) No vácuo, 12 prótons de carga q estão igualmente espaçados e fixos ao longo de uma circunferência de raio R e centro C. Considerando V = 0, o valor do potencial elétrico no infinito e k a constante eletrostática, o potencial, em Volts, e o campo elétrico em Volts/m, gerados pelos prótons no ponto C são, respectivamente:

a) 12kq/R², 12kq/R b) 0, 12kq/R c) 12 kq/R, 12kq/R² d) 12kq/R, 0

O campo elétrico resultante será a soma vetorial dos campos de cada

carga.

Logo, por simetria o campo elétrico resultante é igual a zero. Assim como a questão anterior o potencial elétrico é o somatório dos potenciais no centro e igual a 12kq/R.

11. (UECE 2009.2) Qual a energia potencial, em elétron-Volt (eV), adquirida por um próton ao passar de um ponto A, cujo potencial vale 51 V, para o ponto B, com potencial de 52 V?

a) 1840 b) 1 c) 52 d) 51

W = q.U_AB = 1,6.10^-19.(51 ? 50) = 1,6.10^-19 eV = 1 J.

12. (UECE 2007.2.F2) Três cargas iguais a Q estão infinitamente distantes umas das outras. Considerando zero, no infinito, o potencial de referencia, o trabalho necessário para um agente externo trazê-las, cada uma, para cada um dos vértices de um triangulo equilátero de lado d, é: (OBS.: Considere, nas alternativas, k uma constante.)

a) kQ/d b) kQ/d² c) kQ²/d d) kQ²/d

W = q.V = Q.K.Q/d = kQ²/d. (Quando as partículas estão no infinito, a energia potencial do conjunto é nula, pois as distâncias tendem ao infinito)

13. (UECE 2006.2) Uma esfera metálica maciça é carregada eletricamente com carga positiva.

Considerando que o potencial no infinito é zero, podemos afirmar que os potenciais V_A, V_B e V_Creferentes, respectivamente, aos pontos A, B e C são, conforme sua intensidade,

a) V_A < V_B < V_C b) V_A> V_B =V_C c) V_A = V_B > V_C d) V_A > V_B> V_C

V_A = V_B = KQ/R e V_C = K.Q/d, onde d > R.

14. (UECE 2001.1) Uma carga de 15 nC pode ser produzida por simples atrito. A variação de potencial elétrico, em volts, que essa carga causará em uma esfera condutora isolada de 16 cm de raio é, aproximadamente:
a) 844 b) 864 c) 444 d) 464

V_P = K.Q/d = 9.10⁹.15.10^-9/16.0^-2= 135/16.0^-2 = 13500/16 = 843,75 V = 844 V.

ELETRODINÂMICA

15. (UECE 86.2) No gráfico a seguir, a carga transportada pela corrente, entre os tempos t₁ e t₂, corresponde a:

a) 0,10 C b) 0,18 C c) 4,00 C d) 5,00 C

Q = b.h = (50 ? 5).4.10^-3= 45.4.10^-3 = 180.10^-3 = 0,18 C.

16. (UECE 2008.1.F2) Uma corrente elétrica de 3,0 A percorre um fio de cobre. Sabendo-se que a carga de um elétron e igual a 1,6×10^-19C, o numero de elétrons que atravessa, por minuto, a secção reta deste fio é, aproximadamente:

a) 1,1x10²¹ b) 3,0x10⁶ c) 2,0x10¹⁰ d) 1,8x10¹¹

i = n.e/?t ? n = i.?t/e = 3.60/1,6.10^-19=18.10/1,6.10^-19 = 11,25.10²⁰ = 1,125.10²¹ = 1,1.10²¹elétrons.

17. (UECE 99.1) Um barbeador elétrico, cujos dados nominais são 120 V e 8 W, deve ser usado em uma tomada disponível de 240 V. Para não danificar o aparelho, deve ser instalada em série com este barbeador uma resistência cujo valor, em ohms, é:
a) 1800 b) 1200 c) 900 d) 600

I. i₁ = P₁/U₁ = 8/120 A.

II. U₂ = 2.U₁ ? 240 = 2.8.R/120 (dividindo os dois membros por 16) ? 15 = R/120 ? R = 120.15 = 1800 ?. Ou:

I. i₁ = P₁/U₁ = 8/120 A.

II. R₁ + R = R_EQ ? U₁/i + R = U/i ? 120/(8/120) + R = 240/(8/120) ? R = 240.120/8 ? 120.120/8 = 120.120/8 = 14400/8 = 1800 ?.

18. (UECE 2009.2.F2) Uma lâmpada incandescente de 100 W está ligada a uma tomada cuja tensão da rede é 220 V. Considerando que a tarifa da companhia de eletricidade é 0,54 R$/kWh, quanto será o consumo mensal aproximado, em Reais, se a lâmpada passa três dias acesa por mês?

a) 5,4 b) 54 c) 22 d) 3,9

E = P.?t = 100.24.3 = 7200 Wh = 7,2 kWh e R$ = 7,2.0,54 = 3,88.

19. (UECE 2010.1.F2 Cancelada) Uma bateria de 12 V de tensão e 60 A.h de carga alimenta um sistema de som, fornecendo a esse sistema uma potência de 60 W. Considere que a bateria, no inicio, está plenamente carregada e alimentara apenas o sistema de som, de maneira que a tensão da bateria permanecerá 12 V até consumir os 60 A.h de carga. O tempo máximo de funcionamento ininterrupto do sistema de som em horas é:

a) 08 b) 10 c) 12 d) 14

P = E/?t = Q.U/?t ? 60 = 60.12/?t ? ?t = 12h

20. (UECE 98.1) Um ferro elétrico de engomar opera sob tensão de 120 volts e consome uma potência de 600 watts. A intensidade da corrente, em ampéres, e a resistência do fio, em ohms, são, respectivamente, iguais a:

a) 5 e 24 b) 6 e 25 c) 6 e 60 d) 5 e 30

i = P/U = 600/120 = 5 A e R = U/i = 120/5 = 24 ?.

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