Questões de Física - Eletricidade

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

Duas cargas pontuais q₁ e q₂ são colocadas a uma distância R entre si. Nesta situação, observa-se uma força de módulo F₀ sobre a carga q₂ 

Se agora a carga q₂ for reduzida à metade e a distância entre as cargas for reduzida para R/4, qual será o módulo da força atuando em q₁?

No gráfico a seguir, está representada a variação da força elétrica de repulsão F entre duas partículas de cargas idênticas, dispostas em um mesmo meio, em função da distância d entre elas.

A uma distância de 6 mm, nesse mesmo meio, a força elétrica de repulsão entre essas partículas, em newtons, é igual a:

A figura abaixo mostra um pêndulo em equilíbrio com outra pequena esfera carregada B. Suponha que a esfera B tenha, em módulo, o dobro de carga que a esfera A, e que a esfera A possua massa

Qual é a carga da esfera A?

O sistema da figura acima é composto por duas barras articuladas B₁ e B₂, uma roldana R e um fio inextensível, todos de massa desprezível, e dois objetos carregados eletricamente O₁ e O₂ . O₁ e O₂ estão fixados cada um a uma extremidade livre do fio e também à extremidade livre de B₁ e B₂, respectivamente. O sistema encontra-se em equilíbrio e está estático na posição mostrada na figura.

Dados:

• comprimento total do fio = 31 m;
• massa de O₁ = 4 kg;
• massa de O₂ = 12 kg; e
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s²
.

Considerações:

• os objetos O₁ e O₂ estão carregados eletricamente com cargas opostas;
• as dimensões de O₁, O₂ e da roldana são desprezíveis; e
• B₁ e B₂ estão paralelas ao eixo horizontal.

Diante do exposto, o módulo da força elétrica entre os objetos O₁ e O₂, em N, é aproximadamente:

Uma partícula eletrizada positivamente com uma carga igual a 5 µC é lançada com energia cinética de 3 J, no vácuo, de um ponto muito distante e em direção a uma outra partícula fixa com a mesma carga elétrica.

Considerando apenas interações elétricas entre estas duas partículas, o módulo máximo da força elétrica de interação entre elas é, em N, igual a