{"id":895,"date":"2023-05-27T09:38:11","date_gmt":"2023-05-27T12:38:11","guid":{"rendered":"https:\/\/proexatas.com\/?page_id=895"},"modified":"2025-02-25T18:31:03","modified_gmt":"2025-02-25T21:31:03","slug":"eletrostatica","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/eletrostatica\/","title":{"rendered":"Eletrost\u00e1tica"},"content":{"rendered":"\n

Lei de Coulomb<\/strong><\/em><\/h4>\n\n\n
\n

Q-01)<\/strong> (Fuvest SP\/2022) <\/strong><\/em>Duas esferas de massa \ud835\udc5a<\/em>, ambas carregadas eletricamente com a mesma carga \ud835\udc5e<\/em>, est\u00e3o localizadas nas extremidades de fios isolantes, de comprimento \ud835\udc3f<\/em>, presos ao teto, e formam o arranjo est\u00e1tico mostrado na figura.<\/p>\n\n

\n
\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n

a) Fa\u00e7a um diagrama de corpo livre da esfera 1, indicando todas<\/u> as for\u00e7as que atuam sobre ela.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

b) Determine a raz\u00e3o  em termos do comprimento \ud835\udc3f<\/em> dos fios, da acelera\u00e7\u00e3o da gravidade \ud835\udc54<\/em> e da constante eletrost\u00e1tica do v\u00e1cuo \ud835\udc58<\/em>.<\/p>\n

c) Considere que as mesmas esferas s\u00e3o desconectadas dos fios e conectadas \u00e0s extremidades de uma mola de constante el\u00e1stica igual a 50 N\/m. O conjunto \u00e9 deixado sobre uma superf\u00edcie isolante e sem atrito, atingindo o equil\u00edbrio quando a for\u00e7a el\u00e9trica entre elas \u00e9 de 0,1 N. Nessas condi\u00e7\u00f5es, qual ser\u00e1 o valor da energia armazenada na mola?<\/p>\n

Note e adote<\/strong>:<\/p>\n

Despreze as dimens\u00f5es das esferas frente ao comprimento dos fios.<\/p>\n\n\n

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Visualizar alternativa correta \/ coment\u00e1rio da quest\u00e3o<\/div><\/summary>
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a) Observe a figura abaixo onde s\u00e3o representadas todas as for\u00e7as atuantes.<\/p>\n\n\n

\n
\"\"
Tra\u00e7\u00e3o, For\u00e7a eletrost\u00e1tica e Peso.<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

b) Voltando ao diagrama de corpo livre do item a), observamos que o peso \u00e9 igual \u00e0 for\u00e7a eletrost\u00e1tica. Sendo assim:<\/p>\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Da trigonometria e da situa\u00e7\u00e3o de equil\u00edbrio de for\u00e7as, temos:<\/p>\n\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n\n

<\/p>\n\n\n\n

c) Note que foram dadas Fel\u00e9trica<\/sub> = 0,1 N<\/em> e K = 50 N\/m<\/em> para, respectivamente, a for\u00e7a el\u00e9trica e para a constante el\u00e1stica da mola. Como o sistema est\u00e1 em equil\u00edbrio sobre uma superf\u00edcie horizontal, isolante e sem atrito, ent\u00e3o a for\u00e7a el\u00e9trica \u00e9 igual \u00e0 el\u00e1stica (Fel\u00e1stica<\/sub> = 0,1 N<\/em>). A energia armazenada na mola \u00e9 dada pela equa\u00e7\u00e3o Emola<\/sub> = \u00bd.(k.x2<\/sup>)<\/em>. Da for\u00e7a el\u00e1stica extra\u00edmos o valor de x = 2.10 -3<\/sup><\/em> metros e dessa forma podemos calcular a energia Emola<\/sub> = 1.10 -4<\/sup> J<\/em>oules.<\/p>\n<\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n

Q-02)<\/strong> <\/span>(Fuvest SP\/2021) <\/strong><\/em>Dois bal\u00f5es negativamente carregados s\u00e3o utilizados para induzir cargas em latas met\u00e1licas, alinhadas e em contato, que, inicialmente, estavam eletricamente neutras.<\/p>\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n

Conforme mostrado na figura, os bal\u00f5es est\u00e3o pr\u00f3ximos, mas jamais chegam a tocar as latas. Nessa configura\u00e7\u00e3o, as latas 1, 2 e 3 ter\u00e3o, respectivamente, carga total:<\/p>\n

Note e adote<\/strong>:<\/p>\n

O contato entre dois objetos met\u00e1licos permite a passagem de cargas el\u00e9tricas entre um e outro.<\/p>\n

Suponha que o ar no entorno seja um isolante perfeito.<\/p>\n

a) 1: zero; 2: negativa; 3: zero.<\/p>\n

b) 1: positiva; 2: zero; 3: positiva.<\/p>\n

c) 1: zero; 2: positiva; 3: zero.<\/p>\n

d) 1: positiva; 2: negativa; 3: positiva.<\/p>\n

e) 1: zero; 2: zero; 3: zero.<\/p>\n\n\n

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Visualizar alternativa correta \/ coment\u00e1rio da quest\u00e3o<\/div><\/summary>
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Alternativa correta (D)<\/strong> \u2013 Observar que as latas met\u00e1licas por serem condutoras, se comportam como um \u00fanico corpo condutor, permitindo o fluxo de cargas ao longo delas.<\/p>\n<\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n

Q-03)<\/strong>\u00a0<\/span>(Famema SP\/2021) <\/strong><\/em>Em determinado meio, uma carga el\u00e9trica q \u00e9 colocada a uma dist\u00e2ncia de 1,2.10\u20132<\/sup> m<\/em> de outra carga Q, ambas pontuais. A essa dist\u00e2ncia, a carga q \u00e9 submetida a uma for\u00e7a repulsiva de intensidade 20 N<\/em>. Se a carga q for reposicionada a 0,4.10\u20132<\/sup> m<\/em> da carga Q no mesmo meio, a for\u00e7a repulsiva entre as cargas ter\u00e1 intensidade de<\/p>\n

a) 360 N.<\/p>\n

b) 480 N.<\/p>\n

c) 180 N.<\/p>\n

d) 520 N.<\/p>\n

e) 660 N.<\/p>\n\n\n

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Visualizar alternativa correta \/ coment\u00e1rio da quest\u00e3o<\/div><\/summary>
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Alternativa correta (C)<\/strong> \u2013 Podemos comparar as duas situa\u00e7\u00f5es dividindo as for\u00e7as final e inicial, e aplicando a lei de Coulomb.<\/p>\n<\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n

Q-04)<\/strong>\u00a0<\/span>(Fuvest SP\/2019) <\/strong><\/em>Tr\u00eas pequenas esferas carregadas com carga positiva Q<\/em> ocupam os v\u00e9rtices de um tri\u00e2ngulo, como mostra a figura. Na parte interna do tri\u00e2ngulo, est\u00e1 afixada outra pequena esfera, com carga negativa q<\/em>. As dist\u00e2ncias dessa carga \u00e0s outras tr\u00eas podem ser obtidas a partir da figura.<\/p>\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n

Sendo Q <\/em>= 2.10\u2013 4<\/sup>C, q=<\/em> \u20132.10\u20135<\/sup>C e d<\/em> = 6m, a for\u00e7a el\u00e9trica resultante sobre a carga q<\/em><\/p>\n

a) \u00e9 nula.<\/p>\n

b) tem dire\u00e7\u00e3o do eixo y, sentido para baixo e m\u00f3dulo 1,8 N.<\/p>\n

c) tem dire\u00e7\u00e3o do eixo y, sentido para cima e m\u00f3dulo 1,0 N.<\/p>\n

d) tem dire\u00e7\u00e3o do eixo y, sentido para baixo e m\u00f3dulo 1,0 N.<\/p>\n

e) tem dire\u00e7\u00e3o do eixo y, sentido para cima e m\u00f3dulo 0,3 N.<\/p>\n

Note e adote:<\/strong><\/p>\n

A constante k0<\/sub> da lei de Coulomb vale 9.109<\/sup> N.m2<\/sup>\/C2<\/sup><\/strong><\/p>\n\n\n

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Alternativa correta (E)<\/strong>.<\/p>\n<\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n

Q-05)<\/strong>\u00a0<\/span>(IME RJ\/2019)\u00a0<\/strong><\/em><\/p>\n\n

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\"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n

A figura mostra uma estrutura composta pelas barras AB, AC, AD e CD e BD articuladas em suas extremidades. O apoio no ponto A impede os deslocamentos nas dire\u00e7\u00f5es x e y, enquanto o apoio no ponto C impede o deslocamento apenas na dire\u00e7\u00e3o x. No ponto D dessa estrutura encontra-se uma part\u00edcula el\u00e9trica de carga positiva q. Uma part\u00edcula el\u00e9trica de carga positiva Q encontra-se posicionada no ponto indicado na figura. Uma for\u00e7a de 10 N \u00e9 aplicada no ponto B, conforme indicada na figura. Para que a for\u00e7a de rea\u00e7\u00e3o no ponto C seja zero, o produto q.Q deve ser igual a<\/p>\n

Observa\u00e7\u00e3o<\/strong>:<\/p>\n

    \n
  • as barras e part\u00edculas possuem massa desprez\u00edvel; e<\/li>\n
  • as dist\u00e2ncias nos desenhos est\u00e3o representadas em metros.<\/li>\n<\/ul>\n

    Dado<\/strong>:<\/p>\n

      \n
    • constante eletrost\u00e1tica do meio: k.<\/li>\n<\/ul>\n

      a) 1250\/7k<\/p>\n

      b) 125\/70k<\/p>\n

      c) 7\/1250k<\/p>\n

      d) 1250\/k<\/p>\n

      e) k\/1250<\/p>\n\n\n

      \n
      Visualizar alternativa correta \/ coment\u00e1rio da quest\u00e3o<\/div><\/summary>
      \n

      Alternativa correta (A)<\/strong>.<\/p>\n<\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n

      Q-06)<\/strong>(UERJ\/2018) <\/strong><\/em>O esquema abaixo representa as esferas met\u00e1licas A e B, ambas com massas de 10\u20133<\/sup> kg e carga el\u00e9trica de m\u00f3dulo igual a 10\u20136<\/sup> C. As esferas est\u00e3o presas por fios isolantes a suportes, e a dist\u00e2ncia entre elas \u00e9 de 1 m.<\/p>\n\n

      \n
      \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n

      Admita que o fio que prende a esfera A foi cortado e que a for\u00e7a resultante sobre essa esfera corresponde apenas \u00e0 for\u00e7a de intera\u00e7\u00e3o el\u00e9trica. Calcule a acelera\u00e7\u00e3o, em m\/s2<\/sup>, adquirida pela esfera A imediatamente ap\u00f3s o corte do fio.<\/p>\n\n\n

      \n
      Visualizar alternativa correta \/ coment\u00e1rio da quest\u00e3o<\/div><\/summary>
      \n

      Pode-se aplicar a 2\u00aa Lei de Newton para o c\u00e1lculo da acelera\u00e7\u00e3o, conforme o desenvolvimento abaixo.<\/p>\n\n\n

      \n
      \"\"<\/figure>\n<\/div><\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n\n

      <\/p>\n\n\n

      Q-07)<\/strong>(PUC-SP) <\/strong><\/em>Uma placa retangular de madeira Pinus elliottii, cuja densidade \u00e9 igual a 0,5g\/cm3<\/sup>, possui as seguintes dimens\u00f5es de arestas: 20cm x 40cm x 8cm. Ela encontra-se boiando em equil\u00edbrio no interior de uma cuba preenchida com benzeno, cuja densidade \u00e9 de 0,9 g\/cm3<\/sup>. Depois de um certo instante, no centro da superf\u00edcie emersa da placa de madeira, \u00e9 fixada uma pequenina esfera met\u00e1lica, de massa desprez\u00edvel e eletrizada com carga q1<\/sub> = \u20131,0 microcoulombs. Ent\u00e3o, o sistema \u201cmadeira+esfera\u201d \u00e9 posicionado abaixo de um outro sistema formado por uma pequenina esfera met\u00e1lica, id\u00eantica \u00e0quela fixada na madeira, um fio isolante e um suporte tamb\u00e9m isolante. Essa segunda esferinha met\u00e1lica est\u00e1 eletrizada com carga q2<\/sub> = +20,0 microcoulombs. A dist\u00e2ncia entre os centros das esferas, consideradas pontuais, \u00e9 de 10cm, conforme indica a figura.<\/p>\n\n

      \n
      \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n

      Ap\u00f3s alguns segundos, verifica-se o equil\u00edbrio dos sistemas. Nas condi\u00e7\u00f5es de equil\u00edbrio, determine a raz\u00e3o aproximada, em porcentagem (%), entre os volumes imersos da placa de madeira com e sem a presen\u00e7a das esferinhas met\u00e1licas:<\/p>\n

      a) 55.<\/p>\n

      b) 50.<\/p>\n

      c) 45.<\/p>\n

      d) 35.<\/p>\n\n\n

      \n
      Visualizar alternativa correta \/ coment\u00e1rio da quest\u00e3o<\/div><\/summary>
      \n

      Alternativa correta (C)<\/strong>.<\/p>\n<\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n

      Tr\u00eas part\u00edculas eletrizadas com cargas positivas, qA<\/sub> = qB<\/sub> = qC<\/sub>, est\u00e3o fixas em tr\u00eas v\u00e9rtices de um cubo, conforme a figura.<\/p>\n\n

      \n
      \"\"<\/figure>\n<\/div>\n\n

      Sendo FAB<\/sub> a intensidade da for\u00e7a de repuls\u00e3o entre qA<\/sub> e qB<\/sub>, FBC<\/sub> a intensidade da for\u00e7a de repuls\u00e3o entre qB<\/sub> e qC<\/sub>, e FAC<\/sub> a intensidade da for\u00e7a de repuls\u00e3o entre qA<\/sub> e qC<\/sub>, \u00e9 correto afirmar que<\/p>\n

      a) FAB<\/sub> = \u221a2.FBC<\/sub> = \u221a3.FAC<\/sub><\/p>\n

      b)\u00a0<\/p>\n\n\n

      \n
      Visualizar alternativa correta \/ coment\u00e1rio da quest\u00e3o<\/div><\/summary>
      \n

      Alternativa correta (E)<\/strong>.<\/p>\n<\/div><\/details>\n<\/div>\n\n\n\n

      <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

      Q-01) (Fuvest SP\/2022) Duas esferas de massa \ud835\udc5a, ambas carregadas eletricamente com a mesma carga \ud835\udc5e, est\u00e3o localizadas nas extremidades de fios isolantes, de comprimento \ud835\udc3f, presos ao teto, e formam o arranjo est\u00e1tico mostrado na figura. a) Fa\u00e7a um diagrama de corpo livre da esfera 1, indicando todas as […]<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_themeisle_gutenberg_block_has_review":false,"footnotes":""},"class_list":["post-895","page","type-page","status-publish","hentry"],"jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/895","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=895"}],"version-history":[{"count":22,"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/895\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1248,"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/895\/revisions\/1248"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/proexatas.com\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=895"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}