Questões de Concurso
Sobre eletrostática e lei de coulomb. força elétrica. em física
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Sabendo que
assinale a alternativa que
apresenta corretamente o trabalho mínimo Wext realizado por um agente externo para montar o
arranjo. Após o sistema atingir o equilíbrio eletrostático, considere essa situação física e assinale a alternativa correta acerca das propriedades eletrostáticas do sistema.
Figura – Sistema experimental para eletrização, composto por esfera isolante de polietileno (A), esfera metálica condutora (B) montada sobre suporte isolante e conectada à terra por meio de fio condutor com chave elétrica do tipo liga/desliga (inicialmente fechada, estabelecendo contato elétrico com a terra), além da tabela triboelétrica de referência
Após atritar a esfera A com papel, ela adquire carga elétrica. Sem que haja contato entre as esferas A e B, deseja-se eletrizar a esfera B utilizando apenas os elementos apresentados na figura. Considerando a tabela triboelétrica apresentada e os princípios da eletrostática, assinale a alternativa que descreve corretamente o procedimento e o sinal final da carga adquirida pela esfera B.
Considerando a gravidade local 9,8 m/s2, qual deve ser a velocidade de ingresso v0 mínima para que a partícula atravesse as placas sem colidir com a placa inferior?
Em relação às descargas atmosféricas e ao sistema de proteção em edificações, julgue o item que se segue.
A descarga piloto acontece quando a diferença de potencial entre a região inferior das nuvens e a terra supera a rigidez dielétrica do ar entre eles.
Julgue o item a seguir, acerca das grandezas elétricas e magnéticas.
Um capacitor terá capacitância de 1 farad se uma carga de 1 coulomb estiver submetida entre as placas desse capacitor a uma diferença de potencial correspondente a 1 volt.
Acerca dos fenômenos eletrostáticos e do movimento das cargas em campos eletromagnéticos, julgue o item a seguir.
Considere que duas partículas de massas iguais a m e
carregadas eletricamente com cargas q, de sinais opostos e
de mesmo módulo, estivessem inicialmente em repouso em
relação a um sistema de referência inercial, separadas por
uma distância d, quando uma delas foi abandonada, e a outra,
mantida fixa nesse mesmo sistema de referência. Considere,
também, que, quando abandonada, a partícula móvel tenha se
deslocado exclusivamente devido à ação da força
eletrostática de interação entre as cargas. Nessa situação,
desprezando-se qualquer interação gravitacional ou força
dissipativa, é correto concluir que a velocidade com que a
partícula móvel passará pela distância d' da carga em
repouso (em que d' < d) será dada por
, em
que k representa a constante de Coulomb no vácuo.
Acerca dos fenômenos eletrostáticos e do movimento das cargas em campos eletromagnéticos, julgue o item a seguir.
Em um sistema isolado eletricamente e no vácuo composto apenas por duas partículas puntiformes carregadas, uma positiva (fixa) e outra negativa, a partícula com carga negativa se movimentará, devido à ação da força elétrica, no sentido do aumento da energia potencial do sistema formado por essas cargas.
A respeito de eletricidade e hidrostática, julgue o próximo item.
O campo elétrico uniforme entre as placas de um capacitor plano é dado por E = V/d , em que V é a diferença de potencial e d é a separação das placas, sendo essa expressão válida independentemente da área das placas.
Dado: ξ0 = 8,85 x 10-12 C²/N.m²
Coluna 1
Coluna 2
( ) Diferença de potencial elétrico entre dois pontos.
( ) Capacitância de um capacitor formado por duas cascas esféricas concêntricas preenchidas com um material dielétrico de constante.
( ) Potencial elétrico no interior e na superfície de uma casca esférica condutora carregada.
( ) Densidade de energia eletrostática associada ao campo elétrico no vácuo.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
( ) Experimentos históricos e modernos, como os de Plimpton e Lawton, confirmaram a precisão do expoente inverso do quadrado na Lei de Coulomb (1/r2), estabelecendo que qualquer desvio δ na forma 1/r2+δ deve ser inferior a 2 × 10−9 , o que sustenta a validade da Lei de Gauss.
( ) As linhas de força do campo elétrico são construções geométricas em que o vetor
é tangente
em cada ponto; uma propriedade fundamental dessas linhas é que elas nunca se cruzam, pois o
campo elétrico em qualquer ponto do espaço deve ser unicamente definido em módulo, direção e
sentido.
( ) O Teorema de Earnshaw demonstra que uma carga puntiforme pode ser mantida em equilíbrio estável em uma região de vácuo através de uma configuração puramente eletrostática de outras cargas fixas, desde que a simetria do sistema anule o divergente do campo no ponto de equilíbrio.
( ) Para distâncias muito grandes em relação à separação das cargas (r ≫ d), o módulo do campo elétrico produzido por um dipolo decai com o inverso do cubo da distância (1/r3), um decréscimo mais rápido do que o de uma carga puntiforme isolada (1/r2).
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
, corresponde a uma fração da energia inicial igual a:
. A gotícula é direcionada
de acordo com a intensidade e a orientação do campo elétrico, da
carga elétrica e da massa da gotícula.
entre as placas defletoras,
espaço no qual existe um campo elétrico uniforme vertical
dirigido para baixo, conforme mostra a figura a seguir.
Considerando essa situação hipotética e que a massa da gotícula seja desprezível no que concerne a efeitos gravitacionais, assinale a opção que corretamente representa a trajetória da gotícula na região de campo elétrico.
Para analisar o armazenamento de energia e o estresse elétrico no material, deseja-se caracterizar, no equilíbrio eletrostático, o potencial elétrico no interior, no exterior e na superfície da esfera, adotando-se o potencial nulo no infinito. Com base na Eletrostática clássica, é correto afirmar que fora da esfera, o potencial elétrico varia inversamente com a/o
Em seguida, o capacitor é conectado a uma fonte e carregado até atingir V₀ = 4,0 kV. Já desconectado da fonte, abre-se uma válvula no fundo do tanque para escoar o fluido e, à medida que o nível do fluido desce, o espaço acima do nível passa a ser ocupado por ar (κ ≈ 1,0).
Considerando a rigidez dielétrica do ar Ear = 1,0 × 106 V/m e ε0 = 8,85 × 10-12 F/m, o valor que apresenta corretamente o nível de fluido, em centímetros, medido a partir da base do tanque onde ocorre a ruptura dielétrica, está indicado em
(I) Cargas de sinais opostos se atraem e de sinais semelhantes se repelem de acordo com a lei do inverso do quadrado da distância;
(II) A carga de um condutor isolado se desloca para sua superfície;
(III) Se movimentarmos um imã na direção de uma espira, nela se formará uma corrente elétrica
Assinale a alternativa que descreve, correta e respectivamente, quais, entre as leis que compõem as equações de Maxwell, estas observações fundamentam.