Questões de Vestibular Sobre cargas elétricas e eletrização em física

Considere um drone que utiliza uma bateria com carga total q = 900 mAh . Se o drone operar por um intervalo de tempo igual a ∆t = 90 min , a corrente média fornecida pela bateria nesse intervalo de tempo será igual a

Na figura abaixo, está representada a trajetória de uma partícula de carga negativa que atravessa três regiões onde existem campos magnéticos uniformes e perpendiculares à trajetória da partícula.

Nas regiões I e III, as trajetórias são quartos de circunferências e, na região II, a trajetória é uma semicircunferência. A partir da trajetória representada, pode-se afirmar corretamente que os campos magnéticos nas regiões I, II e III, em relação à página, estão, respectivamente,

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 ........ .

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:

Uma partícula de carga elétrica negativa entra na região central delimitada por duas placas planas e paralelas cujas dimensões são muito maiores do que a separação entre elas. Os potenciais elétricos das placas esquerda e direita são, respectivamente, iguais a 100V e 200V.

Analise

I o lado para o qual a partícula será defletida nessas condições;

II o que ocorre com a deflexão da partícula caso os valores dos potenciais elétricos de ambas as placas sejam acrescidos de 300V, passando a ter valores iguais a 400V e 500V, respectivamente.

É correto afirmar que:

O desenvolvimento tecnológico das últimas décadas tem exigido a produção cada vez maior de energia, principalmente de energia elétrica. Além das hidrelétricas, outras fontes como painéis fotovoltaicos, usinas eólicas, termoelétricas e baterias têm sido usadas para produzir energia elétrica. São fontes de energia que não se baseiam na indução eletromagnética para produção de energia elétrica:

Um capacitor é composto por dois planos paralelos e condutores, que estão separados por uma distância muito menor que as suas dimensões. Suponha que os planos estejam eletricamente carregados, um com carga positiva +q e outro com carga negativa -q, e que a distribuição dessas cargas seja homogênea em cada plano. Na região entre os dois planos (longe das suas bordas), à medida que nos afastamos do plano com carga +q em direção ao plano com carga -q, a intensidade do campo elétrico E e o potencial eletrostático V comportam-se da seguinte forma:

Em um experimento de eletrostática, um estudante dispunha de três esferas metálicas idênticas, A, B e C, eletrizadas, no ar, com cargas elétricas 5Q, 3Q e –2Q, respectivamente.
Utilizando luvas de borracha, o estudante coloca as três esferas simultaneamente em contato e, depois de separá-las, suspende A e C por fios de seda, mantendo-as próximas. Verifica, então, que elas interagem eletricamente, permanecendo em equilíbrio estático a uma distância d uma da outra. Sendo k a constante eletrostática do ar, assinale a alternativa que contém a correta representação da configuração de equilíbrio envolvendo as esferas A e C e a intensidade da força de interação elétrica entre elas.

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere as informações a seguir.

Em Física de Partículas, uma partícula é dita elementar quando não possui estrutura interna. Por muito tempo se pensou que prótons e nêutrons eram partículas elementares, contudo as teorias atuais consideram que essas partículas possuem estrutura interna. Pelo modelo padrão da Física de Partículas, prótons e nêutrons são formados, cada um, por três partículas menores denominadas quarks. Os quarks que constituem tanto os prótons quanto os nêutrons são dos tipos up e down, cada um possuindo um valor fracionário do valor da carga elétrica elementar e (e = 1,6 x 10-19 C). A tabela abaixo apresenta o valor da carga elétrica desses quarks em termos da carga elétrica elementar e.

Assinale a alternativa que melhor representa os quarks que constituem os prótons e os nêutrons.

Fibrilação ventricular é um processo de contração desordenada do coração que leva à falta de circulação sanguínea no corpo, chamada parada cardiorrespiratória. O desfibrilador cardíaco é um equipamento que aplica um pulso de corrente elétrica através do coração para restabelecer o ritmo cardíaco. O equipamento é basicamente um circuito de carga e descarga de um capacitor (ou banco de capacitores). Dependendo das características da emergência, o médico controla a energia elétrica armazenada no capacitor dentro de uma faixa de 5 a 360 J. Suponha que o gráfico dado mostra a curva de carga de um capacitor de um desfibrilador. O equipamento é ajustado para carregar o capacitor através de uma diferença de potencial de 4 kV. Qual o nível de energia acumulada no capacitor que o médico ajustou?

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,

Duas cargas pontuais q₁ e q₂ são colocadas a uma distância R entre si. Nesta situação, observa-se uma força de módulo F₀ sobre a carga q₂ .

Se agora a carga q₂ for reduzida à metade e a distância entre as cargas for reduzida para R/4, qual será o módulo da força atuando em q₁ ?

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

Muitos experimentos importantes para o desenvolvimento científico ocorreram durante o século XIX. Entre eles, destaca-se a experiência de Millikan, que determinou a relação entre a carga q e a massa m de uma partícula eletrizada e que, posteriormente, levaria à determinação da carga e da massa das partículas elementares. No interior de um recipiente cilíndrico, em que será produzido alto vácuo, duas placas planas e paralelas, ocupando a maior área possível, são mantidas a uma curta distância d, e entre elas é estabelecida uma diferença de potencial elétrico constante U. Variando-se d e U, é possível fazer com que uma partícula de massa m eletrizada com carga q fique equilibrada, mantida em repouso entre as placas. No local da experiência, a aceleração da gravidade é constante de intensidade g.

Nessas condições, a relação q/m será dada por

Uma carga de prova Q₀ pode ser colocada em quatro posições distintas sobre a linha que une duas cargas fixas, Q₁ = - Q₀ /3 e Q₂ = 3Q₀ , como ilustra a figura. Assinale a alternativa que representa a posição em que a resultante das forças sobre a carga de prova Q₀ é nula.

                         

Uma partícula com carga -Q está sob a ação de forças elétricas devido a duas outras partículas com cargas +Q e Q’. Elas distam, respectivamente, d e 2d da carga -Q, conforme ilustrado na figura. Determine a razão Q’/Q necessária para que a carga -Q permaneça em repouso.

Tem-se duas esferas metálicas (A e B) de mesmo material, carregadas com cargas iguais a Q_A = 10 nC e Q_B = 5 nC e com raios respectivamente iguais a R_A = 20 cm e R_B = 30 cm. Considerando que essas duas esferas serão colocadas em contato e, após atingirem o equilíbrio eletrostático, serão separadas novamente, pergunta-se: qual será a carga de cada uma delas? Considere: 1 nC = 1.10^-9C.

Deseja-se eletrizar um objeto metálico, inicialmente neutro, pelos processos de eletrização conhecidos, e obter uma quantidade de carga negativa de 3,2 μC. Sabendo-se que a carga elementar vale 1,6·10^–19 C, para se conseguir a eletrização desejada será preciso

Dois bastões metálicos idênticos estão carregados com a carga de 9,0μC. 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 μ C, no terceiro bastão?

Planetas, planetoides e satélites naturais que apresentam campo magnético possuem um núcleo condutor elétrico no qual, originalmente, foram induzidas correntes elétricas pelo campo magnético da estrela-mãe, as quais foram intensificadas pela autoindução, empregando a energia do movimento de rotação desses astros. O campo magnético do nosso planeta é de extrema importância para os seres vivos, pois, aprisionando uma grande parte das partículas com carga elétrica que o atingem, vindas do espaço, reduz drasticamente a radiação de fundo, que é danosa a eles.

Considerando essas informações, são feitas as seguintes afirmativas:

I. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre são constituídas por núcleos de hélio, elétrons, prótons e nêutrons livres.

II. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre, quando interagem com as partículas da atmosfera, podem dar origem às auroras austrais e boreais.

III. Um planeta que não apresenta campo magnético não tem correntes elétricas induzidas no seu núcleo.

A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são: