Questões de Física - Eletricidade

    Entre 2011 e 2017, caíram, no Brasil, quase 78 milhões de raios, segundo levantamento do INPE. Muitos desses, infelizmente, foram fatais — para se ter ideia, a cada 50 mortes por raio no mundo, uma ocorre no país.

(“9 coisas que você precisa saber sobre raios”. https://super.abril.com.br, 15.08.2018. Adaptado.)

Os para-raios são essenciais para proteger pessoas e equipamentos elétricos de raios.

Essa proteção é baseada

Certo tecido desenvolvido para matar vírus gera um campo elétrico uniforme perpendicular à sua superfície. Com o objetivo de medir o campo elétrico gerado próximo à superfície do tecido, uma microesfera de material isolante com massa m e carga q, em módulo, é presa a um fio. Devido à repulsão elétrica entre a microesfera e o tecido, o fio é tensionado e forma um ângulo  com a superfície do tecido (ver figura). Determine uma expressão para o módulo do campo elétrico produzido pelo tecido.

Considere a aceleração gravitacional g e o fio inextensível e de massa desprezível.

A quantização da carga elétrica foi descoberta por Robert Millikan, ao medir a carga contida em gotas de óleo. Em suas experiências, gotas de óleo caiam entre duas placas paralelas eletrizadas, como mostra a figura.

Quando uma diferença de potencial era aplicada às placas, as gotas eram afetadas pelo campo elétrico criado entre elas. Regulando a diferença de potencial delas, Millikan conseguiu manter, em equilíbrio, algumas gotas, devido ao fato de a força do campo elétrico, criado pelas duas placas, ser igual ao peso da gota.

No experimento de Millikan, as duas placas metálicas horizontais estão fixadas a 4 mm de distância uma da outra. Nessa prática, a gota de óleo possui 24.10^{- 15} kg e carga elétrica positiva, de 4,8.10^{– 19} C.

Qual é a diferença de potencial necessária para manter essa gota em equilíbrio vertical entre as placas? Desconsidere os efeitos do ar entre as placas e adote g = 10 m/s².

     A eletricidade está presente em tudo que está à sua volta. Os átomos possuem cargas próprias que podem se movimentar com velocidades impressionantes. Essas cargas aparecem em situações cotidianas, quando menos se espera. Por exemplo, ao se movimentar rapidamente em dia muito seco e, em seguida, ao tocar a maçaneta metálica da porta de um carro, é possível observar um fenômeno eletrostático.

     A respeito da eletricidade, analise as assertivas a seguir:

I - Basicamente, os átomos são constituídos de um núcleo contendo prótons carregados, nêutrons neutros e elétrons leves que orbitam o núcleo em altas velocidades. Tanto os prótons quanto os nêutrons possuem a mesma grandeza de carga, que é 8,85.10-12C.

II - A energia potencial elétrica é a energia armazenada em campos elétricos. Em um capacitor de placas paralelas, as linhas de campo do campo elétrico saem das cargas negativas em direção às cargas positivas, então, uma carga positiva abandonada entre essas placas adquire energia potencial movendo-se entre elas.

III - A lei de Coulomb fornece a grandeza da força elétrica entre duas cargas. Embora a força seja uma grandeza vetorial, quando as cargas possuem o mesmo sinal, interpretamos a força entre elas como positiva, significando que elas se repelem. Se as cargas possuírem sinais opostos, a força entre elas é interpretada como negativa, indicando que há uma atração entre elas.

Em relação às assertivas analisadas, assinale a única alternativa correta:

Em relação ao Eletromagnetismo, assinale a opção INCORRETA.

Uma carga elétrica isolada é capaz de criar em seu entorno duas influências denominadas pelas grandezas que as representam: o campo elétrico, que é uma grandeza vetorial, e o potencial elétrico, que é uma grandeza escalar. Essas duas grandezas têm seus módulos modificados conforme é alterada a distância do ponto de observação até a carga elétrica. Admita que, a 1 m da carga elétrica, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são, respectivamente, E e V.

Se essa distância for diminuída para 0,5 m, os valores do campo elétrico e do potencial elétrico, nessa ordem, passarão a ser