Exercícios extras_Pricípios da eletrostática

1.     
    
    
Prof. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  o----mundomundomundomundo----dadadada----fisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.com    
    
5
EXERCÍCIOS EXTRAS

1. Com base em nossas aulas cite os dois princípios da eletrostática que estudamos e em seguida defina cada
um deles.

2. Diferencie corpo neutro de corpo eletrizado.

3. Três esferas condutoras idênticas A, B e C estão sobre tripés
isolantes. A esfera A tem inicialmente carga elétrica de 6,4 µC,
enquanto B e C estão neutras.
Encostam-se as esferas A e B até o equilíbrio eletrostático e
separam-se as esferas. Após isso, o procedimento é repetido, desta
feita com as esferas B e C.
Sendo a carga elementar 1,6
.
10
−19
C, determine:
a) a carga elétrica da esfera B após o contato com a esfera A.
b) após o contato entre A e B o número de elétrons transferidos de uma esfera para a outra.
c) a carga elétrica da esfera C após o contato com a esfera B.
d) após o contato entre B e C o número de elétrons transferidos de uma esfera para a outra.

4. Duas pequenas esferas idênticas A e B têm cargas respectivamente Q
A = − 14
.
µC e QB = 50 .
µC. As duas
são colocadas em contato e após atingido o equilíbrio eletrostático são separadas.
Lembrando-se que a carga de um elétron é 1,6
.
10
−19
C, determine a carga elétrica de ambas esferas após o
contato.

5. Têm-se uma esfera constituída de uma resina dura e negra. Atritando-se com um pedaço de lã, arrancam-se
dela aproximadamente 2,25 . 10
13
elétrons. Determine o sinal e a carga elétrica final da esfera, em Coulomb,
sabendo que a carga elementar é e = 1,6 . 10
-19
C.

6. Têm-se duas esferas metálicas iguais, A e B, sustentadas por suportes
isolantes. Inicialmente, a esfera B está neutra e a esfera A está eletrizada
positivamente.
Colocando-se em contato as duas esferas, momentaneamente, e separando-
as, em seguida, observa-se que:
a) a carga de A passa toda para B.
b) metade da carga de A passa para B.
c) a esfera B adquire cargas negativas.
d) a esfera A fica negativa.
e) as duas esferas ficam neutras.

7. Duas pequenas esferas idênticas estão eletrizadas com cargas de - 4 μC e 8 μC, respectivamente.
Colocando-se as esferas em contato, o número de elétrons que passam de uma esfera para outra vale:
a) 3,75 x 10
13
b) 4,0 x 10
13
c) 2,5 x 10
13
d) 4,25 x 10
6
e) 2,0 x 10
6


8. É dado um corpo eletrizado com carga 6,4 μC.
a) Determine o número de elétrons em falta no corpo. A carga do elétron é – 1,6x10
– 19
C.
b) Quantos elétrons em excesso tem o corpo eletrizado com carga – 16 nC?












GABARITO

2.     
    
    
Prof. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  o----mundomundomundomundo----dadadada----fisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.com    
    
6
1. Princípio das ações elétricas: cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de sinais
contrários se atraem.
Princípio da conservação das cargas: a soma das cargas antes do contato é igual a soma das cargas após o
contato.

2. Corpo neutro é aquele em que o número de elétrons está igual ao número de prótons e o corpo eletrizado
esse número é diferente.

3.
Q
A = 6,4 . 10
-6
C
Q
B = 0
Q
C = 0

a) Q’
B = ?

Q’
B = Q’ = Q
A + QB = 6,4 . 10
-6
+ 0 = 6,4 . 10
-6
= 3,2 . 10
-6
C
2 2 2

b) Q’
B = n . e 3,2 . 10
-6
= n . 1,6 . 10
-19
n = 3,2 . 10
-6
= 2. 10
13
elétrons
1,6 . 10
-19

c) Q’
C = Q” = Q’
B + QC = 3,2 . 10
-6
+ 0 = 3,2 . 10
-6
= 1,6 . 10
-6
C
2 2 2

d) Q’
C = n . e 1,6 . 10
-6
= n . 1,6 . 10
-19
n = 1,6 . 10
-6
= 1. 10
13
elétrons
1,6 . 10
-19

4.
Q
A = − 14
.
µC
Q
B = 50 .
µC

Q’
A = Q’B = Q’

Q’ = Q
A + QB = -14µ + 50µ = 36µ = 18 µC
2 2 2

5.
Q = n . e = 2,25 . 10
13
. 1,6 . 10
-19
= 3,5 . 10
-6

C

Como elétrons são arrancados da esfera ele ficará eletrizada positivamente com carga de 3,5 µC.

6. OPÇÃO B.

7. OPÇÃO A.

Q
1 = - 4 µC = - 4 . 10
-6
C
Q
2 = 8 µC = 8 . 10
-6
C

Q
1 = n1 . e → n 1 = Q
1 = 4 . 10
-6
= 2,5 . 10
13
elétrons
e 1,6 . 10
-19


Q
2 = n2 . e → n 2 = Q
2 = 8 . 10
-6
= 5 . 10
13
elétrons
e 1,6 . 10
-19
Analogamente ao princípio da
conservação das cargas podemos afirmar
que a soma das quantidade de elétrons
também se conservam, assim teremos:
n’ = n
1 + n2 = 2,5 . 10
13
+ 5 . 10
3

2 2

n’ = 7,5 . 10
13
= 3,75 . 10
13

elétrons.
2

8. Q = 6,4 . 10
-6
C
e = 1,6 . 10
-19
C

a) Q = n . e → n = Q
= 6,4 . 10
-6
= 4 . 10
13
elétrons.
e 1,6 . 10
-19

3.     
    
    
Prof. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  oProf. Thiago Miranda                                                  o----mundomundomundomundo----dadadada----fisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.comfisica.blogspot.com    
    
7
b) Q = - 16 . 10
-9
C

Q = n . e → n = Q = 16 . 10
-9
= 10 . 10
10
= 10
11
elétrons.
e 1,6 . 10
-19