Caderno
16
Eletrostática I
Conteúdos
Eletrização. Lei de Coulomb e Campo Elétrico.
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Do que se Trata?
...
Confira!
Você pode receber um choque elétrico se estiver eletricamente "carregado" e tocar em algo aterrado ou ainda se tocar, aterrado, em algo eletricamente "carregado". Devido à ação de cargas elétricas, fenômenos surpreendentes, e dolorosos, como esse são possíveis. Cargas elétricas, como massas, podem ter uma força associada e uma energia potencial dentro de um campo.
Neste caderno, você descobrirá como as cargas elétricas interagem umas com as outras e poderá chegar a um entendimento dos conceitos de força, campos e potencial elétrico.
01
Os átomos são compostos pelas três principais partículas subatômicas, não importando qual o elemento químico, se ferro ou oxigênio, para estes o que varia é a quantidade de tais partículas em cada elemento.
Normalmente os átomos não estão apenas flutuando, individualmente, mas interagindo com outros átomos, constituindo tudo ao nosso redor, como os tecidos de todos os seres vivos.
Sobre o átomo e a carga elétrica são feitas algumas afirmações:
I. O próton, o nêutron e o elétron são as 3 principais partículas subatômicas que constituem o átomo;
II. As 3 principais partículas subatômicas possuem carga elétrica;
III. Cargas elétricas de sinais diferentes se repelem;
IV. É mais ‘fácil’ retirar elétrons do átomo do que prótons ou nêutrons.
Assim, é correto o que se afirma em
a) I, apenas.
b) I e II, apenas.
c) I e IV, apenas.
d) III e IV, apenas.
e) I, II e IV, apenas.
Resolução Comentada
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Caderno de Exercícios.
02
Considere a série triboelétrica dada cujo sentido indica a tendência de um material, em relação a outros materiais, em terminar positivo, após uma eletrização por atrito.
a) Se atritarmos uma barra de vidro com um tecido de algodão, ambos inicialmente neutros, qual dos corpos perderá elétrons?
b) Se um bastão de plástico for atritado com o mesmo tecido de algodão, ambos inicialmente neutros, qual será o sinal da carga elétrica que cada um adquire?
+| Vidro ← Lã ← Papel ← Algodão ← Aço ← Prata ← Plástico |-
04
(FUVEST) Dois balões negativamente carregados são utilizados para induzir cargas em latas metálicas, alinhadas e em contato, que, inicialmente, estavam eletricamente neutras.
Conforme mostrado na figura, os balões estão próximos, mas jamais chegam a tocar as latas. Nessa configuração, as latas 1, 2 e 3 terão, respectivamente, carga total:
a) 1: zero; 2: negativa; 3: zero.
b) 1: positiva; 2: zero; 3: positiva.
c) 1: zero; 2: positiva; 3: zero.
d) 1: positiva; 2: negativa; 3: positiva.
e) 1: zero; 2: zero; 3: zero.
Note e adote:
- O contato entre dois objetos metálicos permite a passagem de cargas elétricas entre um e outro.
- Suponha que o ar no entorno seja um isolante perfeito.
05
Por que estou tomando choque em tudo que encosto?
Basta um toque na maçaneta da porta de um carro, em um bebedouro ou em uma pessoa ... Puxa! Choque dado e atenção para o próximo.
Geralmente isso acontece quando corro na esteira mas, apenas, em determinada época do ano: a estação seca.
...
Para tentar explicar por que isso acontece são feitas as seguintes afirmações:
I. A carga gerada, eletricidade estática, é resultado do atrito entre as partes em contato devido ao movimento repetitivo realizado na esteira.
II. Durante o atrito cargas de um dos corpos passa para o outro pelo contato, de forma que, ao final, os corpos apresentarão cargas de sinais iguais.
III. Quando tocamos no bebedouro ou em alguém estes funcionam como um fio terra, um caminho para a descarga elétrica, daí o choque que sentimos.
Sobre essa situação, está correto o que se afirma em:
a) I e III.
b) I e II.
c) II e III.
d) Apenas I.
e) Apenas II.
07
Duas pequenas esferas condutoras, com cargas iguais, positivas, estão separadas de 2 m e se repelem com uma força de 9.10 N. Sobre essa situação, considerando a Lei de Coulomb, analise as proposições a seguir:
I. A quantidade de carga de cada esfera é igual a 2.10 C.
II. Se a quantidade de carga de uma das esferas for triplicada, a força de repulsão elétrica aumentará 3 vezes.
III. Se forem mantidas as cargas iniciais, mas a distância entre os corpos for duplicada, a força de repulsão elétrica aumentará duas vezes.
Assim, está correto o que se afirma em:
a) I e III.
b) I e II.
c) II e III.
d) Apenas I.
e) Apenas II.
-3
-6
Adote k = 9.10 N.m /C.
2
2
9
08
Dadas duas esferas eletrizadas com cargas iguais a Q, uma presa ao solo enquanto a outra flutua na vertical acima desta. Sendo a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, determine o valor da carga elétrica Q, para que a esfera, de massa 90 g, permaneça suspensa em repouso, 20 cm acima do solo.
Adote k = 9.10 N.m /C.
2
2
9
09
(F.C.M. SANTA CASA) Em um ponto do espaço:
I. Uma carga elétrica não sofre ação da força elétrica se o campo nesse local for nulo.
II. Pode existir campo elétrico sem que aí exista força elétrica.
III. Sempre que houver uma carga elétrica, esta sofrerá ação da força elétrica.
Usando C (certo) ou E (errado), a sequência correta sobre as afirmações acima é:
a) CCC.
b) CEE.
c) ECE.
d) CCE.
e) EEE.
10
Uma carga de 4 µC produz um campo elétrico numa região do espaço próxima a ela. O campo elétrico produzido pela carga no ponto P do esquema é
a) de 9000 N/C, vertical e para baixo.
b) de 18000 N/C, vertical e para cima.
c) de 18000 N/C, horizontal e para direita.
d) de 9000 N/C, horizontal e para esquerda.
e) Nulo.
Adote k = 9.10 N.m /C.
2
2
9
11
Duas cargas elétricas estão fixas nos vértices de um triângulo retângulo como mostra a figura. Sabendo que as cargas estão imersas no ar, determine:
a) a intensidade do vetor campo elétrico que cada uma dessas cargas cria no vértice P do triângulo;
b) a intensidade do vetor campo elétrico resultante no vértice P do triângulo.
Adote k = 9.10 N.m /C.
2
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9
12
Sejam duas cargas puntiformes, Q1 = 4Q e Q2 = -Q, dispostas segundo a figura. Para este arranjo de cargas, sabendo que o campo elétrico resultante é nulo em apenas um dos pontos em destaque, pode-se afirmar que isso ocorre no ponto:
a) A.
b) B.
c) C.
d) D.
e) E.
Complemento: Sendo de 2 m a distância entre as cargas, qual a distância da carga Q2 até o ponto onde o campo elétrico resultante é nulo?
Veja em https://youtu.be/hvgR596nHq4 .
Respostas
01. Letra C.
02. a) A barra de vidro; b) O tecido de Algodão, positivo, e o bastão de plástico, negativo.
03. a) QA = 2 µC, QB = 8 µC e QC = 2 µC; b) QA = QB = QC = 4 µC.
04. Letra D.
05. Letra A.
06. 0,006 N, de atração.
07. Letra B.
08. 2 μC.
09. Letra D
10. Letra A.
11. a) E1 = 400000 N/C e E2 = 300000 N/C; b) ER = 500000 N/C.
12. Letra E (Complemento: 2,0 m).
Um presente para você
Cuide do Seu Jardim
Procuro evitar, mas, em alguns vídeos; talvez perceba minhas unhas sujas. Ocorre que, quando sobra tempo, ao final da tarde, cuido do meu quintal, o meu jardim. Quando lembro, evito fazê-lo na véspera de alguma gravação mas, como já deve ter percebido, nem sempre consigo.
Assim como o estudo, e em muitas outras situações de nossas vidas, formar um jardim é uma atividade dura, que requer método, dedicação mas que, mesmo que pareça contraditório, pode trazer muita satisfação.
Se engana quem acha que pode comprar um jardim pronto, ele nunca está pronto. Como tudo na nossa vida, ele também obedece a um ciclo: existe um tempo para florescer, fugaz, seguido de um novo tempo de cuidados.
Isso tudo reforçou, para mim, as ideias de que ‘tudo tem o seu tempo determinado’, de ‘aproveitar o processo’ e de ‘recomeçar sempre’.
Por fim, ainda que se mude ou delegue essa missão a outra pessoa, sempre que revisitar esse lugar pode encontrar um bom fruto em uma sombra agradável no jardim que plantou.
Mais uma ajuda para continuar seus estudos
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