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Sala de Estudos FÍSICA – Lucas 2° trimestre Ensino Médio 3º ano classe:___ Prof.LUCAS Nome:______________________________________ nº___
Sala de Estudos – Força Elétrica e Campo Elétrico
Força Elétrica
1. (Pucrj 2010) O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a
uma distância (d) se mudarmos a carga (+ Q) por (+ 4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d)
por (2d)?
a) Mantém seu módulo e passa a ser atrativa. b) Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva. c) Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva. d) Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva. e) Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa. 2. (Unicamp 2014) A atração e a repulsão entre partículas carregadas têm inúmeras aplicações
industriais, tal como a pintura eletrostática. As figuras abaixo mostram um mesmo conjunto de
partículas carregadas, nos vértices de um quadrado de lado a, que exercem forças eletrostáticas
sobre a carga A no centro desse quadrado. Na situação apresentada, o vetor que melhor
representa a força resultante agindo sobre a carga A se encontra na figura
a) b) c) d) 3. (Unesp 2015) 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.
a) b)
c) d)
e) 4. (Uftm 2012) O gráfico mostra como varia a força de repulsão entre duas cargas elétricas,
idênticas e puntiformes, em função da distância entre elas.
Considerando a constante eletrostática do meio como 9 2 2k 9 10 N m C , determine:
a) o valor da força F.
b) a intensidade das cargas elétricas.
5. (Unicamp 2013) Em 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cósmicos,
que são partículas provenientes do espaço.
a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol.
Sabendo-se que a distância do Sol à Terra é igual a 1,5 1011 m , e considerando a velocidade
dos neutrinos igual a 3,0 108 m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a
Terra.
b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio.
Ele consiste em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas. De forma
simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m
e mesma carga q localizadas nas suas extremidades. O módulo da força elétrica entre as
cargas é dado por 2
2,e
qF k
d sendo k = 9 109 N m2/C2. Para a situação ilustrada na figura
abaixo, qual é a carga q, se m = 0,004 g?
6. (Ufpe 2011) Considerando que as três cargas da figura estão em equilíbrio, determine qual o
valor da carga 1Q em unidades de 910 C . Considere 93Q 3 10 C .
7. (Pucrj 2012) Um sistema eletrostático composto por 3 cargas Q1 = Q2 = +Q e Q3 = q é montado
de forma a permanecer em equilíbrio, isto é, imóvel.
Sabendo-se que a carga Q3 é colocada no ponto médio entre Q1 e Q2, calcule q.
a) – 2 Q b) 4 Q c) – ¼ Q d) ½ Q e) – ½ Q 8. (Unifesp 2009) Considere a seguinte "unidade" de
medida: a intensidade da força elétrica entre duas cargas
q, quando separadas por uma distância d, é F. Suponha
em seguida que uma carga q1 = q seja colocada frente a
duas outras cargas, q2 = 3q e q3 = 4q, segundo a
disposição mostrada na figura. A intensidade da força
elétrica resultante sobre a carga q1, devido às cargas q2 e
q3, será
a) 2F. b) 3F. c) 4F. d) 5F. e) 9F.
9. (Unifesp 2015) Uma carga elétrica puntiforme Q 0 está fixa em uma região do espaço e
cria um campo elétrico ao seu redor. Outra carga elétrica puntiforme q, também positiva, é
colocada em determinada posição desse campo elétrico, podendo mover-se dentro dele. A malha
quadriculada representada na figura está contida em um
plano xy, que também contém as cargas. Quando na
posição A, q fica sujeita a uma força eletrostática de
módulo F exercida por Q. Calcule o módulo da força
eletrostática entre Q e q, em função apenas de F,
quando q estiver na posição B.
10. (Ufpe 2004) Nos vértices de um triângulo
equilátero de lado L = 3,0 cm, são fixadas cargas q
pontuais e iguais. Considerando q = 3,0 C, determine
o módulo da força, em N, sobre uma carga pontual q0
= 2,0 C, que se encontra fixada no ponto médio de um
dos lados do triângulo.
_______________________________________________________________________
GABARITO: 1) D 2) D 3) B 4) (a) 1000 N (b) 1.10-4 C 5) (a) 500 s (b) 2 nC }
6) 91 2Q Q 12 10 C 7) C 8) D 9) F/2 10) 80 N
Campo Elétrico
1. (G1 - ifsul 2017) As cargas elétricas puntiformes 1q 20 Cμ e 2q 64 Cμ estão fixas no
vácuo 9 2 20k 9 10 Nm C , respectivamente nos pontos A e B, conforme a figura a seguir.
O campo elétrico resultante no ponto P tem
intensidade de
a) 63,0 10 N C
b) 63,6 10 N C
c) 64,0 10 N C
d) 64,5 10 N C
2. (Espcex (Aman) 2017) Uma partícula de carga q e massa 610 kg foi colocada num ponto
próximo à superfície da Terra onde existe um campo elétrico uniforme, vertical e ascendente de
intensidade 5E 10 N C. Sabendo que a partícula está em
equilíbrio, considerando a intensidade da aceleração da
gravidade 2g 10 m s , o valor da carga q e o seu sinal são
respectivamente:
a) 310 C,μ negativa
b) 510 C,μ positiva
c) 510 C,μ negativa
d) 410 C,μ positiva
e) 410 C,μ negativa
3. (Unesp 2017) Três esferas puntiformes, eletrizadas com cargas elétricas 1 2q q Q e
3q –2Q, estão fixas e dispostas sobre uma circunferência de raio r e centro C, em uma região
onde a constante eletrostática é igual a 0k , conforme representado na figura.
Considere CV o potencial eletrostático e CE o módulo do campo
elétrico no ponto C devido às três cargas. Os valores de CV e
CE são, respectivamente,
a) zero e 02
4 k Q
r
b) 04 k Q
r
e 0
2
k Q
r
c) zero e zero
d) 02 k Q
r
e 0
2
2 k Q
r
e) zero e 02
2 k Q
r
4. (Ufjf-pism 3 2017) Duas cargas elétricas, q1 1 Cμ e q2 4 C,μ estão no vácuo, fixas nos
pontos 1 e 2, e separadas por uma distância d 60 cm, como mostra a figura abaixo.
Como base nas informações, determine:
a) A intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante no ponto médio da
linha reta que une as duas cargas.
b) O ponto em que o campo elétrico resultante é nulo à esquerda de q1.
5. (Uema 2016) Poraquê é o nome popular do peixe elétrico da Amazônia. Seu nome vem da
língua tupi e significa “o que coloca pra dormir”. Ele é comparado com uma pilha e pode produzir
descarga de até 1500 volts, a denominação não podia ser mais apropriada. Caso uma pessoa
mergulhe a uma distância de 20 cm desse peixe, considerando uma descarga elétrica de
1500 V, calcule a intensidade
a) do campo elétrico produzido por esse peixe
para essa distância.
b) da corrente elétrica, considerando a
resistência elétrica da água desse local de
120 .Ω
6. (Fuvest 2016) Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes
de carga, formam um quadrado. Um feixe de elétrons penetra na região delimitada por esse
quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com velocidade inicial vr
na
direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura. A
trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de v,r
e eles serão acelerados com velocidade
crescente dentro da região plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem,
respectivamente, eletrizadas com cargas
Note e adote:
Q é um número positivo.
a) Q, Q, Q, Q
b) 2Q, Q, Q, 2Q
c) Q, Q, Q, Q
d) Q, Q, Q, Q
e) Q, 2Q, 2Q, Q
7. (Uern 2015) Os pontos P, Q, R e S são equidistantes das cargas localizadas nos vértices
de cada figura a seguir:
Sobre os campos elétricos resultantes, é correto afirmar que
a) é nulo apenas no ponto R.
b) são nulos nos pontos P, Q e S.
c) são nulos apenas nos pontos R e S.
d) são nulos apenas nos pontos P e Q.
8. (Uem-pas 2016) Uma pequena massa m com carga q se encontra em equilíbrio, como
mostrado abaixo.
O campo elétrico Eur
é uniforme e constante. A aceleração da gravidade é g. Assinale o que for
correto.
01) A carga q é positiva.
02) O ângulo α é dado por | q | E
arctan .mg
α
04) O módulo da tensão no fio vale 2 2 2 2T q E m g .
08) Se quisermos colocar a partícula na horizontal
( 2),α π devemos aplicar um campo elétrico infinito.
16) Se o fio se romper, a coordenada horizontal da
partícula varia linearmente com o tempo t .
9. (Unesp 2015) Modelos elétricos são
frequentemente utilizados para explicar a
transmissão de informações em diversos sistemas
do corpo humano. O sistema nervoso, por exemplo,
é composto por neurônios (figura 1), células
delimitadas por uma fina membrana lipoproteica que
separa o meio intracelular do meio extracelular. A
parte interna da membrana é negativamente
carregada e a parte externa possui carga positiva
(figura 2), de maneira análoga ao que ocorre nas
placas de um capacitor.
A figura 3 representa um fragmento ampliado dessa
membrana, de espessura d, que está sob ação de
um campo elétrico uniforme, representado na figura
por suas linhas de força paralelas entre si e
orientadas para cima. A diferença de potencial entre o meio intracelular e o extracelular é V.
Considerando a carga elétrica elementar como e, o íon de potássio K , indicado na figura 3, sob
ação desse campo elétrico, ficaria sujeito a uma força elétrica cujo módulo pode ser escrito por
a) e V d
b) e d
V
c) V d
e
d) e
V d
e) e V
d
10. (Ufpr 2014) Um próton é injetado no ponto O e passa a se mover no interior de um capacitor
plano de placas paralelas, cujas dimensões estão indicadas na figura abaixo.
O próton tem velocidade inicial 0v
rcom módulo
51,0 10 m/ s e direção formando um ângulo θ
igual a 45° com o eixo x horizontal. O campo
elétrico está orientado na direção do eixo y
conforme mostrado na figura. Considere a massa
do próton igual a 271,6 10 kg e sua carga igual
191,6 10 C. Supondo que somente o campo
elétrico uniforme no interior do capacitor atue sobre o próton, calcule qual deve ser o mínimo
módulo deste campo para que o próton não colida com a placa inferior.
_________________________________________________________________________
GABARITO: 1) B 2) D 3) E 4) (a) 5.105 N/C (b) x = 0 5) (a) 7500 N/C
(b) 12,5 A 6) C 7) B 8) 02 + 04 + 08 = 14. 9) E 10) 800 N/C