Questões Sobre Eletrodinâmica - Física - 3º ano do ensino médio

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81) A lei de conservação da carga elétrica pode ser enunciada como segue:

A) A soma algébrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado é constante.
B) Um objeto eletrizado positivamente ganha elétrons ao ser aterrado.
C) A carga elétrica de um corpo eletrizado é igual a um número inteiro multiplicado pela carga do elétron.
D) O número de átomos existentes no universo é constante.
E) As cargas elétricas do próton e do elétron são, em módulo, iguais.

A alternativa correta é letra A

A soma das cargas positiva e as cargas negativas em um sistema isolado é sempre uma constante. Portanto, a resposta correta é a alternativa A. Todas as demais alternativas não estão ligadas à conservação de carga.

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82) O elétron e sua antipartícula, o pósitron, possuem massas iguais e cargas opostas. Em uma reação em que o elétron e o pósitron, em repouso, se aniquilam, dois fótons de mesma energia são emitidos em sentidos opostos. A energia de cada fóton produzido é, em MeV, aproximadamente,

A) 0,3.
B) 0,5.
C) 0,8.
D) 1,6.
E) 3,2.

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A alternativa correta é letra B

E = Mc² (Equação de Einstein)

2 E_f= 2 m_ec²
E_f= m_ec²
E_f = 9 . 10^–31 (3,0 . 10⁸)² (J)
E_f = 81 . 10^–15J
E_f = 8,1 . 10^–14J

E_f=

\frac{8, 1 . 10^{- 14}}{1, 6 . 10^{- 19}} e V

E_f= 5,1 . 10⁵ eV
E_f = 5,1 . 10⁵ . 10^–6 M eV
E_f= 0,51 M eV

83) Em uma atividade experimental de eletrostática, um estudante verificou que, ao eletrizar por atrito um canudo de refresco com um papel toalha, foi possível grudar o canudo em uma parede, mas o papel toalha não. Assinale a alternativa que pode explicar corretamente o que o estudante observou.

A) Só o canudo se eletrizou, o papel toalha não se eletriza.
B) Ambos se eletrizam, mas as cargas geradas no papel toalha escoam para o corpo do estudante.
C) Ambos se eletrizam, mas as cargas geradas no canudo escoam para o corpo do estudante.
D) O canudo e o papel toalha se eletrizam positivamente, e a parede tem carga negativa.
E) O canudo e o papel toalha se eletrizam negativamente, e a parede tem carga negativa.

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A alternativa correta é letra B

Este exercício exige o conhecimento sobre eletrização por contato

Conceito: Ao eletrizar um objeto por contato um corpo obtém cargas positivas e o outro cargas negativas.

Neste exercício como o aluno eletriza um canudo com papel, os dois objetos ficam com cargas opostas, mas as cargas do segundo escoam pelo corpo do estudante.

Analisando as resposta:

a) falso, pois ambos os objetos se eletrizam,

b) verdadeiro

c) falso, pois se o canudo não tiver carga, não tem como a parede atrair o canudo, e este ficar grudado na parede.

d)falso, pois se o papel tiver carga oposta da parede, a mesma iria atrair o papel, no processo similar ao do canudo.

e)falso, pelo mesmo motivo de d

Logo resposta b.

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84) A carga elétrica do elétron é –1,6 x 10–19C e a do próton é +1,6 × 10 –19C. A quantidade total de carga elétrica resultante presente na espécie química representada por 40Ca2+é igual a

A) 20 x (+1,6 x 10–19) C.
B) 20 x (–1,6 x 10–19) C.
C) 2 x (–1,6 x 10–19) C.
D) 40 x (+1,6 x 10–19) C.
E) 2 x (+1,6 x 10–19) C.

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A alternativa correta é letra E

O 2+ na parte superior direita do símbolo Ca, significa que faltam dois elétrons na espécie em questão, cada elétron tem carga elétrica de -1,6 x 10^-19 C, e assim a falta dele resulta em uma carga positiva (buraco). E como são dois, temos:

2 x (+1,6 x 10–19) C

Alternativa E)

85) Considere as seguintes afirmativas:

I. Um corpo não-eletrizado possui um número de prótons igual ao número de elétrons.

II. Se um corpo não-eletrizado perde elétrons, passa a estar positivamente eletrizado e, se ganha elétrons, negativamente eletrizado.

III. Isolantes ou dielétricos são substâncias que não podem ser eletrizadas.
Está (ão) correta(s)

A) apenas I e II.
B) apenas II.
C) apenas III.
D) apenas I e III.
E) I, II e III.

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A alternativa correta é letra A

I - Verdadeiro. Um corpo não eletrizado está neutro, ou seja, o número de prótons é igual a quantidade de elétrons.

II - Verdadeiro. No excesso de elétrons, o corpo adquire carga negativa. Em sua falta, carga positva.

III - Falso. Apesar da sua alta resistência elétrica, é possível eletrizá-lo a depender da corrente elétrica ou voltagem.

Alternativa A

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86) Em certo experimento, um contador Geiger (instrumento que conta o número de eventos de decaimento radioativo por unidade de tempo) foi colocado a 0,5 m de uma amostra radioativa pequena, registrando 1.280 contagens/minuto. Cinco horas mais tarde, quando nova medida foi feita com o contador na mesma posição anterior, foram registradas 80 contagens/minuto. Com base nessas informações, é correto concluir que a meia-vida da amostra é de

A) 0,6 h.
B) 0,8 h.
C) 1,0 h.
D) 1,25 h.
E) 1,5 h.

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A alternativa correta é letra D

Pela lei do Decaimento Radioativo temos

N = N₀ . 2^-t/T

Onde:

N é o numero de núcleos não decaídos

N₀ é o numero de núcleos existentes inicialmente

t é o tempo

T é o período de meia vida

Sabendo que o caso 2 aconteceu em 5h depois do primeiro (300 min)

t₂ = t₁ + 300

Utilizando a lei para descrever os dois casos obtemos

N₁ = N₀ . 2^-t₁^/T

N₂ = N₀ . 2^{-(t₁ + 300)/T}

Dividindo uma pela outra obtemos

N₁/N₂ = N₀ . 2^-t₁^/T / N₀ . 2^{-(t₁ + 300)/T}

N₁/N₂ = 2^{(-t₁ + t₁ + 300]/T}

N₁/N₂ = 2^300/T

Calculando

2^300/T = 1280/80

2^300/T = 16

2^300/T = 2(4)

300/T = 4

T = 75 min

T = 1,25 h

Resposta correta é a Letra D.

87) Um aluno recebe um bastão de vidro e um pedaço de seda para realizar uma demonstração de eletrização por atrito. Após esfregar a seda no bastão, o aluno constata que a parte atritada do bastão ficou carregada positivamente. Nesse caso, durante o processo de atrito, cargas elétricas

A) positivas foram transferidas da seda para o bastão.
B) negativas foram transferidas do bastão para a seda.
C) negativas foram repelidas para a outra extremidade do bastão.
D) negativas foram destruídas no bastão pelo calor gerado pelo atrito.
E) positivas foram criadas no bastão pelo calor gerado pelo atrito.

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A alternativa correta é letra B

Por conservação de cargas sabemos que as cargas retiradas de um material, por atrito, ficam no outro. Também sabemos que nesse caso as partículas que são transferidas são os elétrons, que são mais leves que os prótons e com energia de potencial relativamente mais fraca. Como foi afirmado que a parte atritada do bastão ficou carregada positivamente, significa que seus elétrons foram transferidos a seda. As demais alternativas estão incorretas: A, cargas positivas não são transferidas; C, bastão de vidro não conduz eletricidade nessas condições; D, cargas não são destruídas; e E, cargas não são criadas. Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

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88) Cargas elétricas puntiformes devem ser colocadas nos vértices R, S, T e U do quadrado abaixo. Uma carga elétrica puntiforme q está no centro do quadrado. Esta carga ficará em equilíbrio quando nos vértices forem colocadas as cargas:

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A alternativa correta é letra C

Distribuíndo as cargas conforme sugerido no ítem C, as cargas estarão em equilíbrio pois não haverá força de repulsão entre elas e a força de atração será anulada pela força de atração perpendicular à carga. Por exemplo: a carga R é positiva, S e U são negativas, logo S e U exercerão uma força de mesma intensidade, criando o equilíbrio no sistema.

Letra C.

89) É conhecido que “cargas elétricas de mesmo sinal se repelem, e cargas elétricas de sinais contrários se atraem”. Dispõese de quatro pequenas esferas metálicas, A, B, C e D. Verifica-se que A repele B, que A atrai C, que C repele D e que D está carregada positivamente.

Pode-se concluir corretamente que:

A) C esta carregada negativamente
B) A e C tem cargas de mesmo sinal
C) A e B estão carregadas positivamente
D) B tem carga negativa
E) A e D se repele

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A alternativa correta é letra D) B tem carga negativa

Sabemos que cargas de sinais iguais se repelem e cargas de sinais opostos se atraem. Com base nessa informação, podemos deduzir o seguinte:

A repele B: Isso significa que A e B têm cargas de mesmo sinal.
A atrai C: Isso indica que A e C têm cargas de sinais opostos.
C repele D: Como D está carregada positivamente, e C a repele, então C também deve estar carregada positivamente.
D está carregada positivamente: Isso já foi fornecido na questão.

Com essas informações, podemos concluir que:

A) C está carregada negativamente – Incorreto, pois C repele D, que é positiva, então C também é positiva.
B) A e C têm cargas de mesmo sinal – Incorreto, pois A atrai C, indicando que eles têm cargas opostas.
C) A e B estão carregadas positivamente – Incorreto, não podemos concluir isso apenas com as informações dadas.
D) B tem carga negativa – Correto, pois A repele B e sabemos que A atrai C (que é positiva), então A deve ser negativa, o que faz B ser positiva.
E) A e D se repelem – Incorreto, não temos informações suficientes para afirmar isso.

Portanto, a resposta correta é a opção D: B tem carga negativa.

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90) O alto-falante, usado na comunicação, em megafones, rádios, televisões, tem o seu princípio de funcionamento ligado à lei de:

A) Coulomb.
B) Ohm.
C) Joule.
D) Ampère.
E) Faraday

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A alternativa correta é letra D

O funcionamento do alto-falante ou de outros aparelhos semelhantes está sujeito a Lei de Ampére que expressa a criação de um campo magnético com linhas de força perpendiculares a ele devido à passagem de corrente elétrica em uma região.

Portanto, a resposta correta é a alternativa D.

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