Questões Militares Sobre cargas elétricas e eletrização em física

Três esferas idênticas de massa m, carga elétrica Q e dimensões desprezíveis, são presas a extremidades de fios isolantes e inextensíveis de comprimento l. As demais pontas dos fios são fixadas a um ponto P, que sustenta as massas. Na condição de equilíbrio do sistema, verifica-se que o ângulo entre um dos fios e a direção vertical é θ, conforme mostra a figura. Sendo ∈_o a permissividade elétrica do meio, o valor da carga elétrica Q é dada por

Considere uma teoria na qual a força de interação entre duas “cargas generalizadas” q₁ e q₂ em universos N-dimensionais é expressa por F_e = q₁q₂ /(Kr^N-1), em que k é uma constante característica do meio. A teoria também prevê uma força entre dois “polos generalizados” p₁ e p₂ expressa por F_m = p₁p₂ /(µr^N-1 ), na qual µ é outra constante característica do meio. Sabe-se ainda que um polo p pode interagir com uma corrente de carga, i, gerando uma força F = ip /(r^N-2). Em todos os casos, r representa a distância entre os entes interagentes. Considerando as grandezas fundamentais massa, comprimento,tempo e corrente de carga, assinale a alternativa que corresponde à fórmula dimensional de kµ.

Uma carga positiva Q distribui-se uniformemente ao longo de um anel fixo não-condutor de centro C.

No ponto P, sobre o eixo do anel, abandona-se em repouso uma partícula com carga elétrica q, conforme ilustrado na figura abaixo.

Sabe-se que depois de um certo tempo essa partícula passa pelo centro C do anel. Considerando apenas as interações elétricas entre as cargas Q e q, pode-se afirmar que

As medidas da quantidade de carga que o capacitor pode armazenar em suas placas e a sua unidade são

Marque V para verdadeiro ou F para falso e em seguida assinale a sequência correta.

( ) Alguns gases são usados como condutores sob certas condições.

( ) Os metais, em geral, não são bons condutores de eletricidade.

( ) O cobre é o material mais comumente usado em condutores elétricos.

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra um sistema formado por duas pequenas esferas idênticas, de massa m cada uma, condutoras, neutras, suspensas por fios ideais e mantidas separadas uma da outra por um agente externo. Ao se eletrizar uma das esferas com carga -q e liberando o sistema da posição indicada na figura, após um pequeno intervalo de tempo, as esferas atingem novamente o repouso, estabelecendo uma distância x entre elas, sem o auxílio de um agente externo. Sendo k a constante elétrica e g a aceleração da gravidade local, qual a tangente do ângulo θ nessa nova situação?

O circuito elétrico esquematizado a seguir é constituído de uma bateria de resistência interna desprezível e fem ε, de um resistor de resistência elétrica R, de um capacitor de capacitância C, inicialmente descarregado, e de uma chave Ch, inicialmente aberta.

Fecha-se a chave Ch e aguarda-se o capacitor carregar. Quando ele estiver completamente carregado, pode-se afirmar que a razão entre a energia dissipada no resistor (ER) e a energia acumulada no capacitor , é

No triângulo retângulo isóceles XYZ, conforme desenho abaixo, em que XZ = YZ = 3,0 cm, foram colocadas uma carga elétrica puntiforme Qx = +6 nC no vértice X e uma carga elétrica puntiforme Qy = +8 nC no vértice Y.

A intensidade do campo elétrico resultante em Z, devido às cargas já citadas é

Dados: o meio é o vácuo e a constante eletrostática do vácuo é

Duas esferas condutoras idênticas de carga q = 2,0 μC estão penduradas em fios não condutores de comprimento D = 30,0 cm, conforme apresentado na figura abaixo. Se o ângulo entre os fios vale θ = 90°, qual é o valor das massas das esferas?

Dado: constante dielétrica k = 9,0 x 10⁹ N.m²/C²; aceleração da gravidade g = 10,0 m/s²

O esquema a seguir representa um circuito elétrico formado por uma fonte ideal que fornece uma diferença de potencial de 100 volts, um reostato R1 cuja resistência elétrica pode ser ajustada no valor de 0 a 300 ohms e um aquecedor R2. Sabe-se que, com o reostato na posição de zero ohms, o aquecedor gera calor e consome do circuito 100 watts de potência elétrica. Com base nesses dados, pode-se afirmar corretamente que se o reostato estiver na posição de 50% da sua resistência, o aquecedor irá consumir ______ watts do circuito.
Obs. Considere que o reostato e o aquecedor são resistores ôhmicos.

Três cargas elétricas puntiformes estão no vácuo e dispostas nos vértices de um triângulo retângulo conforme a figura a seguir.
Em função dos valores de distâncias e cargas indicados na figura, assinale a alternativa que indica a intensidade da força eletrostática resultante, em newtons, na carga negativa.
Utilize a constante eletrostática no vácuo k₀ = 9 x10⁹ N.m² /C²

Considere uma esfera metálica de massa igual a 10^-6 kg e carga positiva de 10^-3 C. Ela é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial v_o=50 m/s, em uma região onde há um campo elétrico uniforme apontado verticalmente para baixo, de módulo E=10^-2 N/C. A máxima altura que a esfera alcança, em relação ao ponto de onde foi lançada, é de
Dado: considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s².

Analise o gráfico abaixo. 

                        

Suponha que uma descarga atmosférica (raio) transferiu cargas positivas da nuvem para o solo de acordo com o gráfico da corrente elétrica (em quiloamperes) em função do tempo (em microssegundos) mostrado na figura acima. Com uma duração de apenas 60us, esse fenômeno transferiu ao solo uma carga elétrica total, em coulombs, de:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra uma casca esférica de raio interno a e raio externo 4a, ambos em metros, carregada com densidade volumétrica de carga p=2/a³ (C/m³). No centro geométrico da casca, há uma carga pontual q= -379C. Estando o sistema de cargas descrito acima isolado numa região de vácuo, qual o módulo, a direção e o sentido do vetor campo elétrico, em newtons/coulomb, nos pontos do espaço que distam 5a metros da carga pontual?

Dados: a é um número inteiro positivo

k₉ é a constante elétrica no vácuo

considere π = 3

Um condutor esférico P, de raio 4,0 cm e carregado com carga 8,0 nC, está inicialmente muito distante de outros condutores e no vácuo. Esse condutor é a seguir colocado concentricamente com um outro condutor T, que é esférico, oco e neutro. As superfícies interna e externa de T têm raios 8,0 cm e 10,0 cm, respectivamente. Determine a diferença de potencial entre P e T, quando P estiver no interior de T.

Sobre eletricidade e magnetismo analise as afirmativas abaixo e assinale, a opção que apresenta o conceito INCORRETO.

Considere as seguintes afirmações a respeito de uma esfera homogênea carregada em equilíbrio eletrostático:

I - As cargas elétricas se distribuem pela superfície da esfera, independentemente de seu sinal.

II - Na superfície dessa esfera o campo elétrico é nulo.

III - Na superfície dessa esfera o campo elétrico é normal à superfície e no seu interior ele é nulo.

IV - A diferença de potencial elétrico entre dois pontos quaisquer da sua superfície é nula.

A respeito dessas afirmações, pode-se dizer que:

Considere quatro esferas metálicas idênticas, A, B, C e D, inicialmente separadas entre si. Duas delas, B e D, estão inicialmente neutras, enquanto as esferas A e C possuem cargas elétricas iniciais, respectivamente, iguais a 3Q e -Q. Determine a carga elétrica final da esfera C após contatos sucessivos com as esferas A, B e D, nessa ordem, considerando que após cada contato, as esferas são novamene separadas.

Materiais são frequentemente classificados baseados na capacidade de os elétrons fluírem através deles. Os materiais em que os elétrons conseguem se mover de maneira livre são chamados condutores, os que não permitem os elétrons fluírem são os isolantes. Assinale abaixo, a alternativa que mostre somente materiais condutores:

A lei de Ohm é definida por: A resistividade (ou a condutividade) de um material é independente da intensidade, direção e campo elétrico. Essa é uma lei aplicável para alguns elementos apenas. Assinale a alternativa correta sobre materiais ôhmicos ou não: