Questões de Vestibular de Física - Cargas Elétricas e Eletrização

Nas Ciências, muitas vezes, se inicia o estudo de um problema fazendo uma aproximação simplificada. Um desses casos é o estudo do comportamento da membrana celular devido à distribuição do excesso de íons positivos e negativos em torno dela. A figura mostra a visão geral de uma célula e a analogia entre o modelo biológico e o modelo físico, o qual corresponde a duas placas planas e paralelas, eletrizadas com cargas elétricas de tipos opostos.


Com base no modelo físico, considera-se que o campo elétrico no interior da membrana celular tem sentido para

A enguia elétrica é um peixe típico da região Norte do Brasil. Ela possui uma série de células chamadas mioeletroplacas que, no seu conjunto, podem gerar uma diferença de potencial capaz de produzir um fluxo de 3,125 × 10¹⁸ elétrons em um segundo. A tabela a seguir traz alguns efeitos fisiológicos no organismo humano causados pela corrente elétrica.

Considerando que a carga elétrica elementar seja 1,6 × 10– 19 C, de acordo com a tabela apresentada, a corrente elétrica gerada pela descarga de uma enguia elétrica produz, no organismo humano,

Duas partículas idênticas eletrizadas positivamente com carga q estão fixas sobre uma circunferência, distantes 5d uma da outra. A linha que liga uma partícula a outra passa pelo centro C da circunferência. Considere um ponto P pertencente à mesma circunferência, distante 4d de uma das partículas, como representa a figura.


Sendo k a constante eletrostática do meio e desprezando a ação de quaisquer outras cargas, o potencial elétrico gerado no ponto P por essas duas partículas eletrizadas tem intensidade

No circuito ideal esquematizado na figura, o gerador fornece uma tensão contínua de 200 V. As resistências dos resistores ôhmicos são R₁ = R₃ = 20 Ω, R₂ = 60 Ω e a capacitância do capacitor é C = 2,0.10^–6 F.

Nessas condições, a quantidade de carga acumulada no capacitor será, em C, igual a

A enguia elétrica é um peixe típico da região Norte do Brasil. Ela possui uma série de células chamadas mioeletroplacas que, no seu conjunto, podem gerar uma diferença de potencial capaz de produzir um fluxo de 3,125 × 1018 elétrons em um segundo. A tabela a seguir traz alguns efeitos fisiológicos no organismo humano causados pela corrente elétrica. 

   

  (https://alunosonline.uol.com.br. Adaptado.)

Considerando que a carga elétrica elementar seja 1,6 × 10– 19 C, de acordo com a tabela apresentada, a corrente elétrica gerada pela descarga de uma enguia elétrica produz, no organismo humano,

A força de interação elétrica entre duas cargas de intensidades Q e 2Q, mantidas a uma distância d uma da outra, é igual a 1 N. Se a distância entre essas cargas elétricas for reduzida à metade, a relação entre a intensidade da força elétrica entre as cargas quando a distância era d e da força elétrica entre as mesmas cargas após a distância ter sido reduzida à metade é

Uma lâmpada LED (light emitting diode), para ser ligada diretamente à tomada residencial, tem, em seu invólucro, alguns elementos de circuitos, além do próprio LED. Dentre esses elementos, estão resistores, indutores e capacitores. Quanto ao armazenamento de cargas elétricas nesses elementos, é correto afirmar que é possível apenas no

A água é uma molécula polar, ou seja, embora tenha carga elétrica total nula, há uma separação entre as cargas na mesma molécula devido à diferença de eletronegatividade entre o átomo de oxigênio e os átomos de hidrogênio, conforme mostra a figura. Baseado nisso, um aluno resolveu realizar o seguinte experimento: quando uma torneira de água estava gotejando, colocou um bastão de vidro, previamente atritado em um pano de lã, próximo à trajetória das gotas. Assinale a alternativa CORRETA:

As cargas elétricas puntiformes Q₁ e Q₂, posicionadas em pontos fixos conforme o esquema abaixo mantém, em equilíbrio, a carga elétrica puntiforme q alinhada com as duas primeiras.

De acordo com as indicações do esquema, o módulo da razão Q₂/Q₁ é igual a:

Considere uma pilha típica de uso em controles remotos de TV, com tensão de 1,5 V. Caso o polo positivo seja conectado ao polo negativo por um fio condutor perfeito, é correto afirmar que, durante esta conexão,

“Fundado em 2002 pelo Prêmio Nobel Carl Wieman, o projeto PhET Simulações Interativas da Universidade de Colorado Boulder (EUA) cria simulações interativas gratuitas de matemática e ciências. As simulações PhET baseiam-se em extensa pesquisa em educação e envolvem os alunos através de um ambiente intuitivo, estilo jogo, onde os alunos aprendem através da exploração e da descoberta”.

Disponível em: https://phet.colorado.edu/pt_BR/. Acesso: 11 dez. 2018.

A figura a seguir foi obtida pelo PhET, sendo que duas partículas A e B, eletricamente carregadas, foram colocadas em uma determinada região do espaço. As setas indicam a direção e o sentido das linhas de força do vetor campo elétrico do sistema.

A respeito das cargas elétricas A e B, é CORRETO afirmar que:

Dois corpos pontuais portando cargas respectivamente iguais a Q e Q’ estão em repouso conectados por uma mola. Quando a carga de um deles é dobrada, passando de Q para 2Q, a extensão da mola diminui na nova posição de equilíbrio. Quatro hipóteses foram elaboradas sobre os sinais das cargas:

I: Q > 0 e Q’ > 0

II: Q > 0 e Q’ < 0

III: Q < 0 e Q’ > 0

IV: Q < 0 e Q’ < 0

São compatíveis com o fenômeno descrito as hipóteses

Três pequenas esferas carregadas com carga positiva Q ocupam os vértices de um triângulo, como mostra a figura. Na parte interna do triângulo, está afixada outra pequena esfera, com carga negativa q. As distâncias dessa carga às outras três podem ser obtidas a partir da figura.

Sendo ܳQ= 2 x 10^‐4 C, q = -2 x 10^‐5 C e d = 6 m, a força elétrica resultante sobre a carga q

Note e adote:

A constante ko da lei de Coulomb vale 9 x 10⁹ N m² /C²

Na ilustração, estão representados os pontos I, II, III e IV em um campo elétrico uniforme.

Uma partícula de massa desprezível e carga positiva adquire a maior energia potencial elétrica possível se for colocada no ponto:

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,

Um painel solar fotovoltaico, equipamento de uso bastante difundido nos últimos anos de crise energética no Brasil, é utilizado para

Durante uma aula de Física, o Professor Carlos Heitor faz a demonstração de eletrostática que se descreve a seguir.
Inicialmente, ele aproxima duas esferas metálicas &ndash; R e S &ndash;, eletricamente neutras, de uma outra esfera isolante, eletricamente carregada com carga negativa, como representado na Figura I. Cada uma dessas esferas está apoiada em um suporte isolante
Em seguida, o professor toca o dedo, rapidamente, na esfera S, como representado na Figura II.
Isso feito, ele afasta a esfera isolante das outras duas esferas, como representado na Figura III.



Considerando-se essas informações, é CORRETO afrmar que, na situação representada na Figura III,