Questões de Vestibular Sobre cargas elétricas e eletrização em física

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

Tasers são armas de eletrochoque que usam uma corrente elétrica para imobilizar pessoas que estejam representando alguma ameaça a alguém ou à ordem pública. O sistema interno da arma cria e trata a corrente elétrica que será descarregada por meio dos fios de cobre. Capacitores, transformadores e baterias são peças fundamentais nesse processo.

Fonte: Disponível em: < https://www.tecmundo.com.br/infografico/12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Adaptada. Acesso em: 03 de set. 2017.

Nesse sentido, assinale a alternativa correta que completa as lacunas das frases a seguir.

O Transformador é um equipamento elétrico que tem seu principio de funcionamento baseado na ________. A bateria é uma fonte de energia que transforma energia _________ em energia elétrica. O capacitor é um dispositivo que armazena ______________. 

O QUE É O VENTO SOLAR?

Nada menos que 1 milhão de toneladas de matéria o Sol ejeta a cada segundo. Ela é formada por elétrons e núcleos de átomos de elementos abundantes na estrela, como hidrogênio e hélio. Acelerados pelo calor solar, eles escapam do seu campo gravitacional. “Esse turbilhão tem um campo magnético próprio que interage com o da Terra e, assim, afeta o nosso planeta”, diz o astrônomo Enos Picazzio, da USP.

Disponível em: http://mundoestranho.abril.com.br/ Acesso em: 20 de agosto de 2015.

Um desses elétrons que possui a carga elementar de 1,6 _ˑ 10^–19 C penetra no campo magnético do planeta cuja magnitude vale 1,2 _ˑ 10^–7 T. Desprezando os efeitos gravitacionais, qual é o raio da trajetória descrita por esse elétron de massa 9,10^–31 kg, sabendo que tal partícula penetra perpendicularmente o campo magnético terrestre com uma velocidade de módulo 8 _ˑ 10⁶ m/s?

Em uma ligação iônica, os átomos estão ligados pela atração de íons com cargas opostas. Um exemplo dessa ligação é o KCℓ. A força de Coulomb entre os dois íons é atrativa, mas, à medida que os elétrons das demais camadas sofrem superposições, produzem efeitos repulsivos de modo que a configuração molecular estável corresponde a um balanço entre esses efeitos de modo que, na molécula, ocorre uma força atrativa de mais longo alcance e uma força repulsiva de mais curto alcance.

Fonte: http://www.cesarzen.com

Na molécula de KCℓ, a distância entre os íons vale cerca de 3 _ˑ 10^–10 m. Considerando que o meio de interação elétrica entre os íons é o vácuo de constante eletrostática K₀ = 9 _ˑ 10⁹ N _ˑ m² _ˑ C^–2 e o módulo da carga elementar e = 1,6 _ˑ 10^–19 C, qual é a energia mínima necessária para separar esses íons de forma que fiquem infinitamente afastados? 

Em uma solução salina, passam 30 C de carga positiva em direção a um eletrodo e 30 C de carga elétrica negativa em direção a outro eletrodo, em um intervalo de tempo de 10 minutos. O valor da intensidade da corrente elétrica iônica que atravessa a solução será:

Segundo o princípio da eletrização por atrito, ao atritarmos um pedaço de isopor na pele pode haver transferência de elétrons entre eles. Neste caso, após a separação do pedaço de isopor da pele é correto afirmar que:

Um condutor metálico é percorrido por uma corrente elétrica cuja intensidade varia em função do tempo, de acordo com o gráfico.
Com base nessas informações, é correto afirmar que a quantidade de carga que atravessa uma seção transversal do condutor no intervalo de tempo entre 0 e 10,0s, em mC, é igual a

A figura representa três pequenas esferas, A, B e C, fixadas no vácuo e eletrizadas com a mesma carga Q.
Considerando-se que a força de repulsão entre A e B tem intensidade igual a 40,0N, é correto afirmar que a intensidade da força elétrica exercida por A e B sobre a esfera C, em N, é igual a

A integridade da membrana plasmática é vital para que as células executem de forma eficiente suas funções. A membrana celular é uma estrutura composta por duas camadas lipídicas que separam o meio intracelular do extracelular. 

Disponível em:<http://cronodon.com/BioTech/Membranes.htm> .

Por ser uma estrutura em bicamada isolante e possuir a propriedade de separar soluções condutoras tanto do meio intra como do extracelular, a membrana plasmática é responsável pelas propriedades dielétricas das células e tem características capacitivas, demonstrando uma capacitância de 1 µF/cm² .

OBS.:Considere a permissividade do vácuo como sendo 9 x 10^–12 F/m e a constante dielétrica dos lipídios igual a 2.

Sobre o exposto acima, pode-se afirmar que a espessura d da membrana plasmática é, aproximadamente, igual a

Sempre quando temos uma diferença de potencial muito grande entre nuvens ou entre nuvens e terra, podemos ter uma descarga elétrica. É justamente a essa descarga elétrica que damos o nome de raio. Dentro das nuvens, ocorrem as chamadas correntes de convecção. Muitas vezes, essas correntes de ar são tão fortes que as colisões entre o granizo e os cristais de gelo dentro da nuvem eletrizam os cristais com carga positiva e o granizo com carga negativa.

Disponível em:<https://www.infoenem.com.br/> .

Caso essa eletrização seja muito alta, ocorre a indução de uma carga positiva na superfície da Terra, estabelecendo um campo elétrico. Assim, se o campo se tornar muito intenso,

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

Considerando-se uma partícula carregada com carga positiva, de massa 0,2mg, que parte do repouso em uma região onde existe um campo elétrico uniforme de intensidade igual a 25kN/C e adquire uma energia cinética de 0,4kJ, ao percorrer uma distância de 0,8dam, é correto afirmar que a carga elétrica dessa partícula, em mC, é igual a

Na figura, A e B representam duas placas metálicas; a diferença de potencial entre elas é V_B – V_A = 2,0 x 10⁴ V. As linhas tracejadas 1 e 2 representam duas possíveis trajetórias de um elétron, no plano da figura.
Considere a carga do elétron igual a -1,6 x 10^-19 C e as seguintes afirmações com relação à energia cinética de um elétron que sai do ponto X na placa A e atinge a placa B:
I. Se o elétron tiver velocidade inicial nula, sua energia cinética, ao atingir a placa B, será 3,2 x10^-15 J. II. A variação da energia cinética do elétron é a mesma, independentemente de ele ter percorrido as trajetórias 1 ou 2. III. O trabalho realizado pela força elétrica sobre o elétron na trajetória 2 é maior do que o realizado sobre o elétron na trajetória 1.
Apenas é correto o que se afirma em

Em uma cartilha fornecida pelos DETRANs do país é alertado sobre o risco em caso de acidente e cabos elétricos estarem em contato com os veículos. Nesta cartilha há um erro conceitual quando é afirmado 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 mesmo está isolado pelos pneus.” Noções de Primeiros Socorros no Trânsito, p. 25/São Pau-lo: ABRAMET – 2005

Assinale a alternativa correta que proporciona uma justificativa cientificamente adequada para a situação descrita na cartilha.

Três corpos eletrizados inicialmente com carga Q1 = -2 µC, Q2 = 5 µC e Q3 = -4 µC, localizam-se em um sistema eletricamente isolado. Após trocarem cargas entre si, os corpos 1 e 2 apresentam as cargas Q`1 = 1 µC e Q`2 = 3 µC, respectivamente. Qual a carga final do corpo 3 (Q`3)? Qual o número de elétrons cedidos ou recebidos pelo corpo 2? (Dado 1 µC = 10^-6 C.)

Imagine duas cargas, Q₁ e Q₂, fixas em uma linha imaginária no vácuo (K = 9 .10⁹ Nm² /C² ). Uma delas, Q₁ = 1,6.10^-19 ºC, é fixada na origem da linha. Outra, Q₂ = 6,4.10^-19 ºC, é fixada a 1 metro de distância da Q1 na mesma linha. Se uma terceira carga, Q₃ = -1,6.10^-19 ºC é posta entre Q₁ e Q₂ e tem liberdade para se mover pela linha imaginária, a que distância da origem a carga Q₃ estará em equilíbrio de forças com Q₁ e Q₂?