O movimento muscular é controlado por impulsos nervosos, que em nível celular é controlado por um processo conhecido como bomba de sódio-potássio. Isso é baseado nos movimentos de íons de Na e íons de K para dentro e fora das células passando pela membrana plasmática. A dinâmica do movimento é bastante complexa, contudo um dos fatores é o movimento do íon positivo com base na diferença de potencial elétrico entre o interior e o exterior da célula. Considere que um íon de sódio está fora da célula e que existe uma diferença de potencial elétrico entre o lado interior e o exterior da membrana de 90 mV (milivolts). Admita que o íon de sódio é uma carga pontual com valor de +1,6 x 10^-19 C. O campo elétrico nessa região move o íon de sódio do lado de fora para o lado de dentro da membrana.

Qual é o trabalho elétrico realizado por esse campo para mover o íon de Na nessa diferença de potencial?

As máscaras de proteção N95 e PFF2 se tornaram ferramentas importantes no combate à disseminação do novo coronavírus durante a pandemia da Covid-19. Essas máscaras possuem fibras compostas de um material com campo elétrico permanente e são capazes de realizar uma filtragem eletrostática das partículas ou gotículas dispersas no ar. Considere um campo elétrico uniforme de módulo E₀ = 4,0 × 10^-2 V/m em uma região do espaço.

A diferença de potencial elétrico entre duas linhas tracejadas paralelas entre si e perpendiculares à direção desse campo elétrico, separadas por uma distância d, conforme mostra a figura a seguir, é igual a

Para transportar uma partícula com carga de 1 C entre os pontos 5 e 6, o trabalho realizado pelo campo elétrico é igual a 40 J, em módulo.

Duas partículas carregadas 1 e 2, com cargas negativas q₁ e q₂, estão fixadas sobre o eixo x. Elas estão separadas por uma distância r = 3,0 m. A força é de repulsão, e seu módulo é igual a 3,2 × 10^-3 N.

Sabendo que q₁ = -1 µC e considerando a carga elementar igual a 1,6 × 10^-19 C, o número de elétrons excedentes na partícula 2 é

Dado: A constante eletrostática é K = 9 ×10⁹ N · m² /C².

Como uma proposta desafio, um professor fornece aos seus alunos dois capacitores cerâmicos de capacitâncias X e Y desconhecidas. Na impossibilidade de se utilizar um capacímetro, as únicas informações conhecidas pelos alunos são as capacitâncias máximas e mínimas, medidas em pF (picofarads), que podem ser obtidas a partir das combinações entre X e Y.

Sabendo que o valor máximo e o mínimo para a capacitância combinada dos capacitores X e Y valem respectivamente 13 e 36/13, a razão entre a capacitância do capacitor de maior valor e a capacitância do capacitor de menor valor é