Exercícios
Carga Elétrica A carga elétrica
é a propriedade das partículas de atrair ou não outras. Por exemplo, os elétrons
atraem os prótons, já os nêutrons não são nem atraídos nem repelidos pelos
elétrons. Um corpo será neutro quando possui a mesma quantidade de elétrons e
prótons. Quando ele possui um maior número de elétrons do que de prótons ele
está eletrizado negativamente. Por outro lado, quando o número de elétrons é
menor que o número de prótons ele estará eletrizado positivamente. Aproveite as questões resolvidas e comentadas para tirar suas dúvidas
sobre este assunto da eletrostática. Questões Resolvidas 1) UFRGS - 2018 Uma carga negativa Q é aproximada de uma esfera condutora isolada,
eletricamente neutra. A esfera é, então, aterrada com um fio condutor.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado
abaixo, na ordem em que aparecem. Se a carga Q for afastada para bem longe
enquanto a esfera está aterrada, e, a seguir, for desfeito o aterramento, a
esfera ficará ________ . Por outro lado, se
primeiramente o aterramento for desfeito e, depois, a carga Q for afastada, a
esfera ficará ________ . a) eletricamente neutra – positivamente carregada Resposta Quando uma carga negativa é
aproximada de uma esfera condutora neutra, uma força de repulsão faz com que
os elétrons fiquem acumulados na região da esfera mais afastada da carga. Desta forma, a região mais próxima
da esfera fica com falta de elétrons. Na primeira situação, ao aterrar a
esfera enquanto a carga é afastada, faz com que a carga na esfera volte a
ficar neutra. Na segunda situação, como a carga é afastada após o aterramento ser
desfeito, isso faz com que o excesso de cargas negativas acumuladas em uma
extremidade da esfera seja escoado para a terra, tornando a esfera
positivamente carregada. Alternativa: a) eletricamente neutra – positivamente carregada 2)
Fuvest - 2017 Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 5,0 x
10-12 C. Um segundo objeto metálico, Y, neutro, mantido em
contato com a Terra, é aproximado do primeiro e ocorre uma faísca entre
ambos, sem que eles se toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade
é 10-11 A. No final desse processo, as cargas elétricas
totais dos objetos X e Y são, respectivamente, a) zero e zero. Resposta A quantidade de carga transferida
na situação apresentada, pode ser calculada através da seguinte fórmula: Substituindo os valores indicados,
temos: Desta forma, o objeto y recebeu uma
carga de 5.10-12 C, mas como está ligado à terra, esse
excesso de carga será escoada e o objeto ficará com
carga total igual a zero. O excesso de cargas negativas que
estava no objeto x, foi totalmente transferida para o objeto y, conforme
calculamos. Sendo assim, sua carga total também será igual a zero. Alternativa: a) zero e zero 3)
PUC/RJ - 2015 Dois bastões metálicos idênticos estão carregados com a carga de 9,0 µC.
Eles são colocados em contato com um terceiro bastão, também idêntico aos
outros dois, mas cuja carga líquida é zero. Após o contato entre eles ser
estabelecido, afastam-se os três bastões. Qual é a carga líquida resultante,
em µC, no terceiro bastão? a) 3,0 Resposta Na eletrização por contato, quando os corpos são idênticos, a carga
será dividida igualmente pelos corpos. Assim, a carga de 18 µC (9 µC + 9 µC) será dividida por 3, portanto,
cada bastão terá, após o contato, uma carga líquida resultante de 6 µC (18 µC/3). Alternativa: c) 6,0 µC 4)
UFRGS - 2015 Em uma aula de Física, foram utilizadas duas esferas metálicas
idênticas, X e Y: X está suspensa por um fio isolante na forma de um pêndulo
e Y fixa sobre um suporte isolante, conforme representado na figura abaixo.
As esferas encontram-se inicialmente afastadas, estando X positivamente
carregada e Y eletricamente neutra. Considere a descrição, abaixo, de dois procedimentos simples para
demonstrar possíveis processos de eletrização e, em seguida, assinale a
alternativa que preenche corretamente as lacunas dos enunciados, na ordem em
que aparecem. I - A esfera Y é aproximada de X, sem que elas se toquem. Nesse caso,
verifica-se experimentalmente que a esfera X é _____________ pela esfera Y. a) atraída – eletricamente neutra Resposta No procedimento I, ao aproximar a
esfera Y da esfera X, carregada positivamente, os elétrons serão atraídos
para a região mais próxima de X. Assim, a esfera X é atraída pela esfera Y. Já no segundo processo, ao ligar a
esfera Y com um fio condutor, a região que ficou com falta de elétrons vai
receber cargas negativas. Ao interromper essa ligação, a esfera Y ficará
negativamente carregada. Alternativa: c) atraída – negativamente carregada 5) Fuvest - 2015 Em uma aula de laboratório de Física, para estudar propriedades de
cargas elétricas, foi realizado um experimento em que pequenas esferas
eletrizadas são injetadas na parte superior de uma câmara, em vácuo, onde há
um campo elétrico uniforme na mesma direção e sentido da aceleração local da
gravidade. Observou-se que, com campo elétrico de módulo igual a 2 x 10³ V/m,
uma das esferas, de massa 3,2 x 10-15 kg, permanecia com
velocidade constante no interior da câmara. Essa esfera tem a) o mesmo número de elétrons e de prótons. Note e adote: carga do elétron = - 1,6 x 10-19C; carga do
próton = + 1,6 x 10-19C; aceleração local da gravidade = 10 m/s2 Resposta Como a carga permaneceu no interior
da câmara com velocidade constante, isto significa que a força resultante é
igual a zero. Sendo a força peso e a força
elétrica as forças que atuam na carga, elas deverão ter mesma intensidade e
sentidos opostos para que a força resultante seja igual a zero. A força elétrica é calculada pela
fórmula Felétrica = q. E e a força peso dada por P = m.g,
então temos: Como a carga é dada por q = n.e, temos: Para que a força elétrica tenha o
sentido contrário da força peso, será necessário que a carga seja negativa,
desta forma, a força terá o sentido contrário ao campo elétrico. Portanto,
teremos excesso de elétrons. Alternativa: b) 100 elétrons a mais que prótons.
Duas esferas condutoras descarregadas e iguais 1 e 2 estão em contato
entre si e apoiadas numa superfície isolante. Aproxima‐se de uma delas um bastão
eletrizado positivamente, sem tocá‐la, conforme
figura abaixo. Em seguida as esferas são afastadas e o bastão eletrizado é
removido. É CORRETO afirmar que a) as esferas permanecem descarregadas, pois não há transferência de
cargas entre bastão e esferas. Resposta As cargas positivas do bastão irão
atrair para a esfera 1 as cargas negativas e a esfera 2 ficará com falta de
elétrons. Ao separar as duas esferas, mantendo
o bastão na mesma posição, a esfera 1 ficará eletrizada negativamente e a
esfera 2 ficará carregada positivamente. Alternativa: c) as esferas ficam eletrizadas com
cargas iguais e de sinais opostos. |