Eletricidade - Aula 10 (continuação)

Exercícios de revisão

 
Revisão/Ex 1:
(UNIP-SP)
Um ponto material eletrizado é colocado em repouso sob ação exclusiva de um campo eletrostático uniforme. Podemos afirmar que o ponto material vai deslocar-se:

a) de modo a diminuir sua energia potencial elétrica;
b) de modo a diminuir o potencial elétrico;
c) no mesmo sentido da linha de força do campo;
d) em movimento retilíneo e uniforme;
e) de modo a aumentar sua energia mecânica.

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Revisão/Ex 2:
(FCMSC-SP)
Quando forem aproximadas duas partículas que se repelem, a energia potencial elétrica das duas partículas;

a) aumenta
b) diminui
c) fica constante
d) diminui e em seguida aumenta
e) aumenta e em seguida diminui

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Revisão/Ex 3:
(PUC-SP) 
Assinale a afirmação falsa :

a) Uma carga negativa abandonada em repouso num campo eletrostático fica sujeita uma força que realiza sobre ela um trabalho negativo.

b) Uma carga positiva abandonada em repouso num campo eletrostático fica sujeita uma força que realiza sobre ela um trabalho positivo.

c) Cargas negativas abandonadas em repouso num campo eletrostático dirigem-se para pontos de potencial mais elevado.

d) Cargas positivas abandonadas em repouso num campo eletrostático dirigem-se para pontos de menor potencial.

e) O trabalho realizado pelas forças eletrostáticas ao longo de uma curva fechada é nulo.

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Este enunciado refere-se aos testes 4 e 5.
A figura mostra um conjunto de linhas de força de um campo elétrico, obtidas ao mapear o campo produzido por uma determinada distribuição de cargas.

Revisão/Ex 4:
Considerando as superfícies equipotenciais V₁, V₂ e V₃, podemos airmar que:

a) V₁ > V₂ 
b) V₃ > V₁ 
c) V₂ < V₃ 
d) V₂ > V₁ 
e) nenhuma das anteriores

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Revisão/Ex 5:
Com relação às intensidades dos campos elétricos nos pontos A, B e C, podemos afirmar que:

a) E_A < E_B
b) E_A > E_C
c) E_A = E_B = E_C 
d) E_B < E_A 
e) nenhuma das anteriores

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d
Desafio:

Considere duas partículas, A e B, eletrizadas positivamente com cargas elétricas Q e q, respectivamente. Seja d a distância entre elas. O gráfico da energia potencial elétrica E_P de q, no campo elétrico originado por Q, fixa, em função de d, está representado abaixo, bem como da energia mecânica E_M, isto é, da soma das energias cinética E_c e potencial E_P de q.

Pode-se afirmar que:

a) Para d > d₀, temos E_P > E_M.
b) Para d = d₀, E_c > 0.
c) Ao se deslocar espontaneamente, a partícula B eletrizada com carga elétrica q, passa por pontos de potencial cada vez maior.
d) A partícula B é abandonada do repouso quando a distância que a separa de Q é d₀.
e) não há conservação da energia mecânica.


A resolução será publicada na próximo sábado.

Resolução do desafio anterior:
 
Três partículas eletrizadas cargas elétricas iguais a Q, cada uma de massa m, são colocadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado L. Duas das partículas são fixas e a terceira é abandonada em repouso no terceiro vértice. Considere somente a interação eletrostática entre as partículas. Sendo K₀ a constante eletrostática do meio, pode-se afirmar que o módulo da máxima velocidade atingida pela terceira partícula é dada por:

a) 2Q.[K₀/mL]
b) [2QK₀/mL]^1/2 
c) 2Q.[K₀/mL]^1/2
d) 2Q.[K₀/mL]²
e) 2Q.[K₀m/L]^1/2

Resolução:

À medida em que Q abandonada em A se afasta das duas cargas fixas que geram o campo, sua velocidade aumenta atingindo o valor máximo quando estiver bem afastada das cargas que criam o campo (infinito). 
Sendo: V_A = K₀Q/L + K₀Q/L = 2K₀Q/L, e V_B = V∞ = 0, temos pelo Teorema da Energia Cinética:

τ_AB = mv²/2 - mv₀²/2 
Q.(V_A-V_B) = mv²/2 - 0
Q.(2K₀Q/L - 0) = mv²/2
4K₀Q²/L = mv²
v = 2Q.(K₀/mL)^1/2

Resposta: c