Carga Elétrica E Campo Elétrico

AULA 1 – Carga Elétrica e Campo Elétrico

QUESTÃO 1

Um objeto metálico carregado positivamente, com carga +Q, é aproximadamente de um eletroscópio de folhas, que foi previamente carregado negativamente com carga igual a -Q.

Qual(is) dos itens abaixo está(ão) correto(s), justifique suas respostas.

I. À medida que o objeto for se aproximando do eletroscópio, as folhas vão se abrindo além do que já estavam.

II. À medida que o objeto for se aproximando, as folhas permanecem como estavam.

III. Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, as folhas devem necessariamente fechar-se.

QUESTÃO 2

De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas

elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up(u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, como apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron?

QUESTÃO 3

Os corpos ficam eletrizados quando perdem ou ganham elétrons. Imagine um corpo que tivesse um mol de átomos e que cada átomo perdesse um elétron. Esse corpo ficaria eletrizado com uma carga, com coulombs, igual a ?

Dados:

carga do elétron = 1,6x10-19C;

1 mol = 6,0x1023

QUESTÃO 4

Suponha que o nosso Universo não tivesse força gravitacional e que só as forças eletromagnéticas mantivessem todas as partículas unidas. Admita que a Terra tivesse uma carga elétrica de 1 coulomb.

a) Qual deveria ser a ordem de grandeza da carga elétrica do Sol para a Terra tivesse exatamente a mesma trajetória do universo do universo real?

b) Se neste estranho universo não existisse também a força eletromagnética, certamente não haveria nem Sol e nem os planetas. Explique por quê.

Dados:

Lei da gravitação: F(G) = Gm1m2/r2

Lei de Coulomb: F(E) = kq1q2/r2

F(G) ë força gravitacional

F(E) ë força elétrica ou eletrostática

Massa do Sol = 2,0 x 1030 kg

Massa da Terra = 6,0 x 1024 kg

G = 6,7 x 10-11 Nm2kg-2

k = 9,0 x 109 Nm2C-2

QUESTÃO 5

Um aluno tem 4 esferas idênticas, pequenas e condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respectivamente iguais a -2Q, 4Q, 3Q e 6Q. A esfera A é colocada em contato com a esfera B e a seguir com as esferas C e D. Ao final do processo a esfera A estará carregada com carga equivalente a ?

QUESTÃO 6

A unificação das forças da natureza sempre foi um problema fundamental da Física. Grandes sucessos foram obtidos, e o mais importante deles para os dias atuais foi o da criação da teoria eletromagnética, que unificou os conhecimentos da eletricidade e do magnetismo. Uma teoria unificada deveria ser capaz de acolher as diferenças e as semelhanças existentes entre a eletricidade e o magnetismo em uma única estrutura matemática. Uma das principais diferenças é a existência da carga elétrica isolada e a inexistência da carga magnética isolada. Em outras palavras, no magnetismo não existe um ímã com um único pólo, enquanto existe na eletricidade uma carga isolada. Um ímã sempre apresenta um par de pólos opostos (Norte e Sul), de mesmas