Material de Apoio - Eletrostática





1°) (FUVEST-SP) Aproximando-se uma barra eletrizada de duas esferas condutoras, inicialmente descarregadas e encostadas uma na outra, observa-se a distribuição de cargas esquematizada na figura a seguir:

Em seguida, sem tirar do lugar a barra eletrizada, afasta-se um pouco uma esfera da outra. Finalmente, sem mexer mais nas esferas, remove-se a barra, levando-a para muito longe das esferas. Nessa situação final, a figura que melhor representa a distribuição de cargas nas duas esferas é:






Gabarito: Letra A

2°) (PIODÉCIMO) Três esferas condutoras idênticas, A, B e C, têm cargas elétricas respectivamente iguais a 12 Q, – 2 Q e zero. Quais serão, respectivamente, suas cargas elétricas finais, após a seqüência de contatos entre elas, a seguir?

I) A com C
II) A com B
III) B com C

a) Q, 6Q e 6Q.
b) 2Q, 4Q e 4Q.
c) 2Q, – 6Q e 9Q.
d) 3Q, 4Q e – 4Q.
e) Q, 5Q e 5Q.

3°) (UEL) Uma esfera isolante está eletrizada com uma carga de. Sabendo que a carga elementar vale , determine o excesso de elétrons que a esfera possui.




4°) (UNB-DF) Nas figuras a seguir, representando situações independentes entre si, as pequenas esferas metálicas, pendentes de fios leves e flexíveis, podem ou não estar carregadas. Considere, portanto, a possibilidade de haver indução.

Todas as afirmações a seguir estão absolutamente corretas, exceto uma.

a) A situação I só ocorre quando ambas as esferas estão carregadas com cargas de mesmo sinal.
b) A situação II só ocorre quando ambas as esferas estão carregadas com cargas de sinal oposto.
c) A situação III só ocorre quando ambas as esferas estão descarregadas.
d) Em qualquer uma das esferas que esteja carregada, sua carga estará localizada sobre uma superfície.



5°) (FUVEST-SP) Duas partículas, eletricamente carregadas com cada uma, são colocadas no vácuo a uma distância de 30 cm, onde . A força de interação eletrostática entre essas cargas é:

a) de repulsão e igual a 6,4 N.
b) de repulsão e igual a 1,6 N.
c) de atração e igual a 6,4 N.
d) de atração e igual a 1,6 N.
e) impossível de ser determinada.


6°) (UNIRIO) Duas esferas metálicas idênticas, de dimensões desprezíveis, eletrizadas com cargas elétricas -Q e 3 Q atraem-se com força de intensidade 3,0 . 10–1 N, quando colocadas a uma distância d, em certa região do espaço. Se forem colocadas em contato e, após o equilíbrio eletrostático, levadas à mesma região do espaço e separadas pela mesma distância d, qual será a nova força de interação elétrica entre elas?

Resolução:



7°) (UFRJ) Duas cargas, q e –q, são mantidas fixas a uma distância d uma da outra. Uma terceira carga q0 é colocada no ponto médio entre as duas primeiras, como ilustra a figura A. Nessa situação, o módulo da força eletrostática resultante sobre a carga q0 vale FA.



A carga q0 é então afastada dessa posição ao longo da mediatriz entre as duas outras até atingir o ponto P, onde é fixada, como ilustra a figura B. Agora, as três cargas estão nos vértices de um triângulo equilátero. Nessa situação, o módulo da força eletrostática resultante sobre a carga q0 vale FB.


Calcule a razão FA / FB .

Resolução:

As forças eletrostáticas com que q e -q agem em q0 têm a mesma intensidade F dada por:



A intensidade da forçar eletrostática resultante sobre qvale:


Do triângulo sombreado, que é equilátero, teremos:



Dividindo membro a membro:




8°) (UFAM) Duas pequenas esferas metálicas iguais, eletricamente carregadas com cargas 4q e -2q, estão inicialmente separadas por uma distância d e se atraem eletrostaticamente. Colocando-as em contato e, em seguida, afastando-as de 2d, a razão entre as intensidades das forças de interação nas situações final e inicial é de:

a) 1/16
b) 1/32
c) 1/12
d) 1/6
e) 1/8

Resolução:



9°) (FUVEST) Três pequenas esferas carregadas com cargas de mesmo módulo, sendo A positiva e B e C negativas, estão presas nos vértices de um triângulo eqüilátero. No instante em que elas são soltas, simultaneamente, a direção e o sentido de suas acelerações serão melhor representados pelo esquema:


Gabarito: Letra C.


10°) Nos vértices de um triângulo equilátero (ver figura abaixo), de 3,0 m de lado, estão colocadas as cargas q1 = , q2 =   e q3 = . Calcule a intensidade da força resultante que atua em q3. O meio é o vácuo.




Resolução:

Substituindo os valores (as cargas em módulo) na Lei de Coulomb, teremos:


Note que as forças são iguais, Porém, F13 é de atração e F23 é de repulsão.

Como o triângulo é equilátero, a força resultante Fr será a mesma de F13 e F23. Contudo, para comprovar, iremos aplicar a lei dos cossenos.