Questão 1
(Uece) Precipitador eletrostático é um equipamento que pode ser utilizado para remoção de pequenas partículas presentes nos gases de exaustão em chaminés industriais. O princípio básico de funcionamento do equipamento é a ionização dessas partículas, seguido de remoção pelo uso de um campo elétrico na região de passagem delas. Suponha que uma delas tenha massa m, adquira uma carga de valor q e fique submetida a um campo elétrico de módulo E. A força elétrica sobre essa partícula é dada por:
A) m∙q∙E
B) m∙E/q∙b
C) q/E
D) q∙E
Questão 2
(Unifesp) Duas partículas de cargas elétricas \(Q_1\ =\ 4,0\cdot{10}^{-16}\ C\) e \(q\ =\ 6,0\cdot{10}^{-16}C\) estão separadas no vácuo por uma distância de \(3,0\cdot{10}^{-9}\ m\). Sendo \(k_o=9\ \cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2\ /C^2\), a intensidade da força de interação entre elas, em newtons, é de:
A) \(1,2\cdot{10}^{-5}\ C\)
B) \(1,8\cdot{10}^{-4}\ C\)
C) \(2,0\cdot{10}^{-4}\ C\)
D) \(2,4\cdot{10}^{-4}\ C\)
E) \(3,0\cdot{10}^{-3}\ C\)
Questão 3
(Unesp) Modelos elétricos são frequentemente utilizados para explicar a transmissão de informações em diversos sistemas do corpo humano. O sistema nervoso, por exemplo, é composto por neurônios (figura 1), células delimitadas por uma fina membrana lipoproteica que separa o meio intracelular do meio extracelular. A parte interna da membrana é negativamente carregada e a parte externa possui carga positiva (figura 2), de maneira análoga ao que ocorre nas placas de um capacitor.
A figura 3 representa um fragmento ampliado dessa membrana, de espessura d, que está sob ação de um campo elétrico uniforme, representado na figura por suas linhas de força paralelas entre si e orientadas para cima. A diferença de potencial entre o meio intracelular e o extracelular é V. Considerando a carga elétrica elementar como e, o íon de potássio K+, indicado na figura 3, sob ação desse campo elétrico, ficaria sujeito a uma força elétrica cujo módulo pode ser escrito por:
A) \(e\cdot V\cdot d\)
B) \(\frac{e\ \cdot\ d}{V}\)
C) \(\frac{V\ \cdot\ d}{e}\)
D) \(\frac{e}{V\ \cdot\ d}\)
E) \(\frac{e\ \cdot\ V}{d}\)
Questão 4
(UEL) Duas cargas iguais de \(2\cdot{10}^{-6}\ C\) se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo-se que a constante elétrica do vácuo é \(9\ \cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2\ /C^2\), a distância entre as cargas, em metros, é de:
A) 0,9
B) 0,6
C) 0,5
D) 0,3
E) 0,1
Questão 5
Determine a força elétrica produzida por um carga elétrica de \(-\mathbf{0},\mathbf{04}\ {C}\) que tem um campo elétrico de \(\mathbf{1}\cdot{\mathbf{10}}^\mathbf{3}\ {N}/{C}\).
A) 40 N
B) 50 N
C) 60 N 
D) 70 N 
E) 80 N 
Questão 6
Duas cargas puntiformes de Q=2 μC e q= -3 μC estão a uma distância de 4 cm. Sabendo essas informações, calcule a intensidade da força elétrica e se ela é repulsiva ou atrativa.
Dado: \(k_o=9\cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2/C^2\).
A) 33,75 N , repulsiva.
B) 42,15 N , repulsiva
C) 33,75 N , atrativa.
D) 42,15 N , atrativa.
E) 56,35 N , repulsiva.
Questão 7
Duas cargas elétricas Q estão separadas a 0,03 m. Sabendo que a sua força elétrica é de 0,049 N, calcule o valor da carga elétrica Q.
Dado: \(k_o=9\ \cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2\ /C^2\).
A) \({2}\cdot{{10}}^{-{8}}{C}\)
B) \({7}\cdot{{10}}^{-{8}}{C}\)
C) \({10}\cdot{{10}}^{-{8}}{C}\)
D) \({14}\cdot{{10}}^{-{8}}{C}\)
E) \({19}\cdot{{10}}^{-{8}}{C}\)
Questão 8
Calcule a força elétrica entre duas cargas elétricas iguais de -15 C separadas a 0,5 m no vácuo.
Dado: \(k_o=9\ \cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2\ /C^2\).
A) 8,1 TN
B) 8,1 GN
C) 8,1 μN
D) 8,1 nN
E) 8,1 pN
Questão 9
Três cargas elétricas A, B e C de valores -2 C, -3 C e 4 C, respectivamente, estão distanciadas a 0,5 m. Sabendo disso, classifique a força elétrica que a carga elétrica A faz em B, a B faz em C e a C faz em A.
A) Repulsiva, repulsiva e repulsiva.
B) Atrativa, atrativa e repulsiva.
C) Repulsiva, repulsiva e atrativa.
D) Atrativa, atrativa e atrativa.
E) Repulsiva, atrativa e atrativa.
Questão 10
Uma carga elétrica de 1 μC tem campo elétrico de \(2,5\cdot{10}^4\ N/C\). Com base nisso, calcule a força elétrica gerada.
A) 0,025 N
B) 0,030 N
C) 0,035 N
D) 0,040 N
E) 0,045 N
Questão 11
Determine a distância entre duas cargas elétricas de \(4\cdot{10}^{-2}\ C e -4\cdot{10}^{-2}\ C\), sabendo que elas se atraem no vácuo com uma força elétrica de 250 N.
Dado: \(k_o=9\ \cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2\ /C^2\).
A) 120 m
B) 180 m
C) 240 m
D) 360 m
E) 420 m
Questão 12
Qual(is) da(s) alternativa(s) apresenta(m) as unidades de medida corretas das grandezas físicas estudadas no conteúdo de força elétrica?
I. A força elétrica é medida em Newton.
II. O campo elétrico é medido em Coulomb.
III. A carga elétrica é medida em Ampére.
IV. A distância é medida em metros.
Estão corretas:
A) I e II
B) III e IV
C) I e III
D) II e IV
E) I e IV
Resposta Questão 1
Alternativa D
A força elétrica sobre essa partícula pode ser calculada pelo produto entre a carga elétrica e o campo elétrico: q∙E.
Resposta Questão 2
Alternativa D
Calcularemos a força elétrica por meio da sua fórmula:
\(F=k\cdot\frac{\left|Q_1\right|\ \cdot\left|Q_2\right|}{d^2}\)
\(F=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|4,0\cdot{10}^{-16}\right|\ \cdot\left|6,0\cdot{10}^{-16}\right|}{{(3,0\cdot{10}^{-9})}^2}\)
\(F=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{4,0\cdot{10}^{-16}\ \cdot6,0\cdot{10}^{-16}}{9,0\cdot{10}^{-18}}\)
\(F=24\cdot{10}^{-16-16+9+18}\)
\(F=24\cdot{10}^{-5}\)
\(F=2,4\cdot{10}^{-4}\ C\)
Resposta Questão 3
Alternativa E
Partindo da fórmula que relaciona o potencial elétrico com o campo elétrico, chegaremos até a uma fórmula que o relacione à força elétrica e à carga elementar:
\(V=E\ \cdot\ d\)
Sabendo que o campo elétrico está relacionado com a força elétrica e com a carga elétrica por meio da fórmula:
\(E=\frac{F}{q}\)
Então:
\(V=\frac{F}{q}\ \cdot\ d\)
Isolando a força elétrica, temos:
\(F=\frac{q\cdot V}{d}\)
Sabendo que a carga elétrica pode ser calculada pelo produto entre o número de elétrons (nesse caso corresponde a um íon de potássio) e a carga elementar, obtemos:
\(F=\frac{e\cdot V}{d}\)
Resposta Questão 4
Alternativa B
Calcularemos a distância entre as cargas elétricas por meio da sua fórmula da força elétrica:
\(F=k\cdot\frac{\left|Q_1\right|\ \cdot\left|Q_2\right|}{d^2}\)
\(0,1=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|2\cdot{10}^{-6}\right|\ \cdot\left|2\cdot{10}^{-6}\right|}{d^2}\)
\(0,1=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{2\cdot{10}^{-6}\cdot2\cdot{10}^{-6}}{d^2}\)
\(d^2=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{2\cdot{10}^{-6}\cdot2\cdot{10}^{-6}}{0,1}\)
\(d^2=360\cdot{10}^{-6-6+9}\)
\(d^2=360\cdot{10}^{-3}\)
\(d^2=0,36\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3}\)
\(d^2=0,36\cdot{10}^{3-3}\)
\(d^2=0,36\cdot{10}^0\)
\(d^2=0,36\cdot1\)
\(d^2=0,36\)
\(d=\sqrt{0,36}\)
\(d=0,6\ m\)
Resposta Questão 5
Alternativa A
Calcularemos a força elétrica por meio da fórmula que a relaciona à carga elétrica e ao campo elétrico:
\(F=\left|q\right|\cdot E\)
\(F=\left|-0,04\ \right|\cdot1\cdot{10}^3\ \)
\(F=0,04\cdot1\cdot{10}^3\ \)
\(F=40\ N\ \)
Resposta Questão 6
Alternativa C
Primeiramente converteremos a distância de centímetros para metros:
\(4\ cm=0,04\ m\)
Calcularemos a força elétrica por meio da sua fórmula:
\(F=k\cdot\frac{\left|Q_1\right|\ \cdot\left|Q_2\right|}{d^2}\)
\(F=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|2\ \mu\right|\ \cdot\left|-3\ \mu\right|}{{0,04}^2}\)
Substituiremos no lugar do símbolo micro (μ) o seu valor de \({10}^{-6}\), então:
\(F=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|2\cdot{10}^{-6}\right|\ \cdot\left|-3\cdot{10}^{-6}\right|}{{0,04}^2}\)
\(F=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{2\cdot{10}^{-6}\ \cdot3\cdot{10}^{-6}}{1,6\cdot{10}^{-3}}\)
\(F=33,75\cdot{10}^{-6-6+9+3}\)
\(F=33,75\cdot{10}^0\)
\(F=33,75\cdot1\)
\(F=33,75\ N\)
A força elétrica é atrativa, já que as cargas elétricas têm sinais opostos.
Resposta Questão 7
Alternativa B
Calcularemos a carga elétrica por meio da fórmula da força elétrica:
\(F=k\cdot\frac{\left|Q_1\right|\cdot\left|Q_2\right|}{d^2}\)
\(0,049=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|Q\right|\cdot\left|Q\right|}{{0,03}^2}\)
\(0,049=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{Q^2}{9\ \cdot{10}^{-4\ }}\)
\(Q^2=\frac{0,049\cdot9\ \cdot{10}^{-4\ }}{9\ \cdot{10}^{9\ }}\)
\(Q^2=0,049\cdot{10}^{-4-9\ }\)
\(Q^2=0,049\cdot{10}^{-13\ }\)
\(Q^2=0,49\cdot{10}^{-14\ }\)
\(Q=\sqrt{0,49\cdot{10}^{-14\ }}\)
\(Q=0,7\cdot{10}^{-7\ }\)
\(Q=7\cdot{10}^{-8\ }\ C\)
Resposta Questão 8
Alternativa A
Calcularemos a força elétrica por meio da sua fórmula:
\(F=k\cdot\frac{\left|Q_1\right|\ \cdot\left|Q_2\right|}{d^2}\)
\(F=9\cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|-15\ \right|\ \cdot\left|-15\ \right|}{{0,5}^2}\)
\(F=9\cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{15\ \cdot15}{{0,5}^2}\)
\(F=9\cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{15\ \cdot15}{0,25}\)
\(F=8100\cdot{10}^{9\ }\)
\(F=8100\cdot{10}^{9\ }\)
\(F=8,1\cdot{10}^{12\ }\)
Substituiremos no lugar de \({10}^{12}\) o seu símbolo tera (T), então:
\(F=8,1\ TN\)
Resposta Questão 9
Alternativa E
A força elétrica entre as cargas elétricas A e B é repulsiva, entre as cargas elétricas B e C é atrativa, e entre as cargas elétricas C e A é atrativa, já que cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de sinais diferentes se atraem.
Resposta Questão 10
Alternativa A
Calcularemos a força elétrica por meio da fórmula que a relaciona à carga elétrica e ao campo elétrico:
\(F=\left|q\right|\cdot E\)
\(F=\left|1\ \mu\right|\cdot2,5\cdot{10}^4\)
\(F=1\ \mu\cdot2,5\cdot{10}^4\)
Substituiremos no lugar do símbolo micro (μ) o seu valor de 10-6 , então:
\(F=1{\cdot10}^{-6}\cdot2,5\cdot{10}^4\)
\(F=2,5{\cdot10}^{-6+4}\)
\(F=2,5{\cdot10}^{-2}\)
\(F=0,025\ N\)
Resposta Questão 11
Alternativa C
Calcularemos a distância entre as cargas elétricas por meio da sua fórmula da força elétrica:
\(F=k\cdot\frac{\left|Q_1\right|\ \cdot\left|Q_2\right|}{d^2}\)
\(250=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|4\cdot{10}^{-2}\right|\ \cdot\left|-4\cdot{10}^{-2}\right|}{d^2}\)
\(d^2=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{4\cdot{10}^{-2}\ \cdot4\cdot{10}^{-2}}{250}\)
\(d^2=0,576\cdot{10}^{-2-2+9}\)
\(d^2=0,576\cdot{10}^5\)
\(d^2=0,576\cdot{10}^5\)
\(d^2=57600\)
\(d=\sqrt{57600}\)
\(d=240\ m\)
Resposta Questão 12
Alternativa E
I. A força elétrica é medida em Newton. (correta)
II. O campo elétrico é medido em Coulomb. (incorreta)
O campo elétrico é medido em Newton por Coulomb.
III. A carga elétrica é medida em Ampére. (incorreta)
A carga elétrica é medida em Coulomb.
IV. A distância é medida em metros. (correta)
