Questões de Vestibular Sobre cargas elétricas e eletrização em física

Durante uma tempestade, ocorrem na atmosfera fenômenos elétricos impressionantes. Raios, relâmpagos e trovões representam manifestações de processos eletrostáticos naturais. As nuvens de tempestade acumulam carga elétrica devido ao movimento das partículas de água e gelo em seu interior. Quando a diferença de potencial entre uma nuvem e o solo, ou entre duas nuvens, atinge um nível crítico, acontece uma descarga elétrica: o raio. O som que se ouve, chamado trovão, é gerado pelo rápido aquecimento do ar durante o percurso do raio, fazendo com que ele se expanda de maneira violenta. Julgando-se os conceitos de eletrização e fenômenos elétricos na atmosfera, marque a alternativa correta.

Em um laboratório de física experimental, estudantes estão investigando as propriedades de dois condutores elétricos A e B isolados e inicialmente neutros. Durante o experimento, o condutor A é ligado a uma fonte de alta tensão até que lhe seja transferida quantidade de carga elétrica Q. Em seguida, o condutor B é posto em contato com o condutor A, permitindo que a carga elétrica do condutor A seja compartilhada com o condutor B. Sobre esse experimento, é correto afirmar que 

Uma carga elétrica positiva Q, de massa desprezível, movimenta-se em trajetória retilínea com velocidade constante de módulo V quando penetra em uma região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme de módulo E e um campo magnético uniforme de módulo B. Observa-se que, após adentrar na referida região, a carga segue seu movimento sem nenhuma alteração de sua velocidade ou mesmo em sua trajetória. Assim, pode-se afirmar corretamente que 

Uma partícula com uma carga elétrica Q = 1,6 x 10^-19 C tem uma velocidade de módulo v = 5 x 10⁴ m/s. Num dado instante, ela entra numa região onde há um campo magnético de módulo B = 10 mT. Nesse instante, o ângulo entre o campo magnético e a velocidade da partícula vale θ, e sabe-se que cos θ = 0,80 e sen θ = 0, 60. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo F da força magnética que surge sobre a partícula quando ela entra na região onde há o campo magnético.

Raios caem duas vezes em um mesmo lugar
    Um dos maiores mitos culturais propagados é o de que dois raios não caem no mesmo lugar. Pesquisas científicas registram que em áreas de grande incidência podem cair não somente dois, mas diversos raios.
PRONIN, T. Disponível em: http://noticias.uol.com.br. Acesso em: 1 ago. 2015 (adaptado).
Esse mito ignora o fato de que os raios se direcionam, preferencialmente, para objetos de

Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s².

Em outro processo de esterilização, uma lâmpada UV de potência P = 60 W funciona sob uma diferença de potencial elétrico U = 100 V. A potência elétrica pode ser expressa também em kVA, sendo 1 kVA = 1000 V x 1 A = 1000 W.  A corrente elétrica i do circuito que alimenta a lâmpada é igual a  

Uma esfera metálica de massa m e carga elétrica + q descansa sobre um piso horizontal isolante, em uma região em que há um campo elétrico uniforme e também horizontal, de intensidade E, conforme mostrado na figura. Em certo instante, com auxílio de uma barra isolante, a esfera é erguida ao longo de uma linha vertical, com velocidade constante e contra a ação da gravidade, a uma altura total h, sem nunca abandonar a região de campo elétrico uniforme.

Ao longo do movimento descrito, os trabalhos realizados pela força gravitacional e pela força elétrica sobre a esfera são, respectivamente:

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:

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.

A figura a seguir ilustra um gráfico da potência dissipada P por quatro diferentes resistores quando submetidos a uma passagem de corrente de intensidade i. Assim, é CORRETO afirmar que

Entre 2011 e 2017, caíram, no Brasil, quase 78 milhões de raios, segundo levantamento do INPE. Muitos desses, infelizmente, foram fatais — para se ter ideia, a cada 50 mortes por raio no mundo, uma ocorre no país.
(“9 coisas que você precisa saber sobre raios”. https://super.abril.com.br, 15.08.2018. Adaptado.)
Os para-raios são essenciais para proteger pessoas e equipamentos elétricos de raios. Essa proteção é baseada

Toma-se o mesmo chuveiro do exercício anterior e, em um dia de temperatura média elevada, a chave seletora é passada para a posição verão, que leva a potência do chuveiro para 3.200 W. Se na residência moram quatro pessoas, que tomam um banho diário de quinze minutos, e se R$ 0,40 é o preço de 1,0 kWh consumido, a parte da conta mensal de luz relativa aos banhos custa em reais (R$)

Utilizando como base a carga máxima da bateria de 6000 mAh, qual a intensidade média da corrente elétrica que essa bateria, saindo de 100% para 10% de seu armazenamento, fornece para o funcionamento de um celular que foi utilizado por 6 h?

Leia os trechos a seguir.
“A corrente elétrica é o fluxo ordenado de cargas elétricas, que se movem de forma orientada em um condutor elétrico sólido ou em soluções iônicas.”
“Esse fenômeno ocorre devido ao encontro dos elétrons da corrente elétrica com as partículas do condutor. Os elétrons sofrem colisões com átomos do condutor; parte da energia cinética (energia de movimento) do elétron é transferida para o átomo aumentando seu estado de agitação, consequentemente a sua temperatura.”
Considerando os trechos anteriores podemos afirmar que a transformação de energia elétrica em energia cinética é conhecido por:

A força entre uma partícula de carga Q, distante r metros de uma outra carga q, é F. Se a primeira carga passasse a ter uma carga igual a 5/7 de Q, a segunda uma carga igual a 3/4 de q e a distância entre elas fosse igual a 5/6 de r, o valor da nova força será:

Duas cargas negativas e uma carga positiva, as três de mesmo módulo, estão arranjadas, em posições fixas, de três maneiras distintas, conforme representa a figura abaixo.


Assinale a alternativa que ordena corretamente os valores da energia potencial eletrostática armazenada U.

Em uma aula prática, um professor de Física levou duas esferas de isopor idênticas para a sala de aula e colocou-as, juntas, sobre uma mesa forrada com um material isolante. Em seguida, esfregou um pedaço de lã em um bastão de vidro eletrizando ambos e aproximou o bastão eletrizado das esferas sem tocá-las, como indica a figura. E como último passo, ele afastou as esferas ainda na presença do bastão.

De acordo com os conhecimentos sobre eletrização, pode-se afirmar que

Nos pontos I e II da figura representada são colocadas, em repouso e no vácuo, duas cargas puntiformes idênticas, A e B. Em seguida, B é deslocada para o ponto III, mantendo-se A na sua posição original. As distâncias entre os pontos I e II e entre II e III são iguais.
Sendo F₁ e F₂ os módulos das forças elétricas, entre A e B, antes e depois da mudança da posição de B, respectivamente, a razão F₁ / F₂ é igual a 

Um elétron penetra com velocidade horizontal em um campo magnético de indução vertical e uniforme. Com base nessa informação, pode-se concluir que a trajetória do elétron é

Um solenoide muito longo é percorrido por uma corrente elétrica I,conforme mostra a figura 1.

Em um determinado instante, uma partícula de carga q positiva desloca‐se com velocidade instantânea perpendicular ao eixo do solenoide, na presença de um campo elétrico na direção do eixo do solenoide. A figura 2 ilustra essa situação, em uma seção reta definida por um plano que contém o eixo do solenoide.

O diagrama que representa corretamente asforças elétrica e magnética atuando sobre a partícula é: