Eletricidade
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Muito aprendizado decore de se fazer perguntas.
Eletrostática
LISTA 72 – CONDUTORES EM EQUILÍBRIO ELETROSTÁTICO
01. (UNESP) Uma esfera condutora descarregada (potencial elétrico nulo), de raio R = 5,0 cm, isolada, encontra-se distante de outra esfera condutora, de raio R2 = 10,0 cm, carregada com carga elétrica Q = 3,0 μC (potencial elétrico não nulo), também isolada.
Em seguida, liga-se uma esfera à outra, por meio de um fio condutor longo, até que se estabeleça o equilíbrio eletrostático entre elas. Nesse processo, a carga elétrica total é conservada e o potencial elétrico em cada condutor esférico isolado descrito pela equação V = kq/r, onde k é a constante de Coulomb, q é a sua carga elétrica e r o seu raio.
Supondo que nenhuma carga elétrica se acumule no fio condutor, determine a carga elétrica final em cada uma das esferas.
02. Considere um condutor metálico com a forma indicada na figura. O condutor está eletrizado positivamente e em equilíbrio eletrostático. Observe os pontos A, B e C na superfície do condutor.
Assinale as afirmações corretas.
I. A densidade de cargas elétricas é maior em C do que em B.
II. O campo elétrico em B é mais intenso do que em C.
III. Os pontos A, B e C possuem o mesmo potencial elétrico.
IV. As cargas elétricas em excesso distribuem-se na superfície externa do condutor.
a) I, II e III
b) I, III e IV
c) II, III e IV
d) II e IV
e) II e III
03. (UFRN) Mauro ouviu no noticiário que os presos do Carandiru, em São Paulo, estavam comandando, de dentro da cadeia, o tráfico de drogas e fugas de presos de outras cadeias paulistas, por meio de telefones celulares. Ouviu também que uma solução possível para evitar os telefonemas, em virtude de ser difícil controlar a entrada de telefones no presídio, era fazer uma blindagem das ondas eletromagnéticas, usando telas de tal forma que as ligações não fossem completadas. Mauro ficou em dúvida se as telas eram metálicas ou plásticas. Resolveu, então, com seu celular e o telefone fixo de sua casa, fazer duas experiências bem simples.
1ª. Mauro lacrou um saco plástico com seu celular dentro. Pegou o telefone fixo e ligou para o celular. A ligação foi completada.
2ª. Mauro repetiu o procedimento, fechando uma lata metálica com o celular dentro. A ligação não foi completada.
O fato de a ligação não ter sido completada na segunda experiência justifica-se porque o interior de uma lata metálica fechada:
a) permite a polarização das ondas eletromagnéticas, diminuindo a sua intensidade.
b) fica isolado de qualquer campo magnético externo.
c) permite a interferência destrutiva das ondas eletromagnéticas.
d) fica isolado de qualquer campo elétrico externo.
04. (UNEB-BA) A proteção contra descargas elétricas na atmosfera, apesar de não ser absolutamente segura, é feita por para-raios, cujo funcionamento é explicado pelo(a):
a) blindagem eletrostática.
b) poder das pontas.
c) efeito Joule.
d) histerese magnética.
e) supercondutividade.
05. Considere a seguinte afirmação: “O interior de um carro é um bom lugar para uma pessoa se proteger de raios em um dia de chuva”. Assinale a alternativa correta.
a) A afirmação está correta, pois os pneus do carro, por serem de borracha – um bom isolante elétrico –, não permitem que o raio atinja o carro.
b) A afirmação está incorreta. Dentro de um carro, ou fora dele, o perigo dos raios é o mesmo.
c) A afirmação está correta, pois o carro funciona como uma blindagem eletrostática.
d) A afirmação está correta em parte. Dentro do carro, a pessoa é atingida por um raio de menor intensidade.
06. (UERJ) No dia seguinte ao de uma intensa chuva de verão no Rio de Janeiro, foi publicada em um jornal a foto a seguir, com a legenda: “Durante o temporal, no morro do Corcovado, raios cortam o céu e um deles cai exatamente sobre a mão esquerda do Cristo Redentor”.
A alternativa que explica corretamente o fenômeno é:
a) há um excesso de elétrons na Terra.
b) o ar é sempre um bom condutor de eletricidade.
c) há transferência de prótons entre a estátua e a nuvem.
d) há uma suficiente diferença de potencial entre a estátua e a nuvem.
e) o material de que é feita a estátua é um mau condutor de eletricidade.
07. Em uma cartilha fornecida pelos DETRANs do país alerta-se sobre o risco em caso de acidente e cabos elétricos estarem em contato com os veículos. Nesta cartilha há um erro conceitual ao se afirmar que: No interior dos veículos, as pessoas estão seguras, desde que os pneus estejam intactos e não haja nenhum contato com o chão. Se o cabo estiver sobre o veículo, elas podem ser eletrocutadas ao tocar o solo. Isso já não ocorre se permanecerem no seu interior, pois o carro está isolado pelos pneus.
Adaptado de Noções de Primeiros Socorros no Trânsito, p. 25/São Paulo: ABRAMET – 2005
Assinale a alternativa correta que proporciona uma justificativa cientificamente adequada para a situação descrita na cartilha.
a) As pessoas jamais estarão seguras, pois os pneus não têm isolamento adequado.
b) As pessoas devem permanecer no interior do carro porque estão blindadas eletricamente, independentemente de estarem isoladas pelos pneus.
c) Os pneus devem estar cheios de ar, caso contrário não haverá isolamento.
d) Se as pessoas estiverem com calçados de borracha, elas podem saltar do carro.
08. (ENEM) Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando assim a bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia, as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da área de cobertura ou desligado. Para explicar essa situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa cujo telefone celular não recebeu as ligações é de:
a) madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade.
b) metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
c) metal, e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
d) metal, e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior.
e) madeira, e o telefone não funcionava porque a espessura dessa caixa era maior que a espessura da caixa de metal.
09. (ENEM) Há muitos mitos em relação a como se proteger de raios, cobrir espelhos e não pegar em facas, garfos e outros objetos metálicos, por exemplo. Mas, de fato, se houver uma tempestade com raios, alguns cuidados são importantes, como evitar ambientes abertos. Um bom abrigo para proteção é o interior de um automóvel, desde que este não seja conversível.
OLIVEIRA, A. Raios nas tempestades de verão.
Disponível em: http://cienciahoje.uol.com.br. Acesso em: 10 dez, 2014 (adaptado).
Qual o motivo físico da proteção fornecida pelos automóveis, conforme citado no texto?
a) Isolamento elétrico dos pneus.
b) Efeito de para-raios da antena.
c) Blindagem pela carcaça metálica.
d) Escoamento da água pela lataria.
e) Aterramento pelo fio terra da bateria.
10. (UFRGS-RS) A figura a seguir representa, em corte, três objetos de formas geométricas diferentes, feitos de material bom condutor, que se encontram em repouso. Os objetos são ocos, totalmente fechados, e suas cavidades internas se acham vazias. A superfície de cada um dos objetos está carregada com carga elétrica estática de mesmo valor Q.
Em quais desses objetos o campo elétrico é nulo em qualquer ponto da cavidade interna?
a) Apenas em I
b) Apenas em II
c) Apenas em I e II
d) Apenas em II e III
e) Em I, II e III
Respostas
1- Q1 = 1 µC e Q2 = 2 µC
2- B
3- D
4- B
5- C
6- D
7- B
8- B
9- C
10- E
