12 questões abertas com gabarito e comentário (de 50 no banco do Benshuu). Toque numa alternativa pra ver se acertou, ou abra o gabarito direto.
Observando um mapa de linhas de campo elétrico, quanto mais próximas (densas) estiverem as linhas em uma determinada região do espaço, mais:
Gabarito: B) intenso é o campo elétrico nessa região
A densidade (concentração) de linhas de campo em uma região é proporcional à intensidade do campo elétrico ali: quanto mais próximas as linhas, mais intenso o campo.
Para determinar experimentalmente o campo elétrico em um ponto do espaço, coloca-se nesse ponto uma pequena carga de prova q e mede-se a força elétrica F exercida sobre ela. O módulo do campo elétrico nesse ponto é dado por:
Gabarito: A) E = F/q
Por definição, o campo elétrico em um ponto é a razão entre a força elétrica que atuaria sobre uma carga de prova colocada nesse ponto e o valor dessa carga: E = F/q.
A unidade de medida do campo elétrico no Sistema Internacional (SI), quando definido pela razão E = F/q, é:
Gabarito: A) newton por coulomb (N/C)
Como E = F/q, a unidade resulta da razão entre newton (força) e coulomb (carga), ou seja, N/C.
Em um condutor em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico no interior do material condutor (não em cavidades ocas) é:
Gabarito: B) sempre nulo
Em equilíbrio eletrostático, os elétrons livres do condutor se rearranjam até que o campo elétrico resultante no interior do material seja nulo — se não fosse, os elétrons continuariam se movendo, e não haveria equilíbrio.
O "poder das pontas" é o fenômeno pelo qual, em um condutor carregado de formato irregular, a densidade de carga elétrica é:
Gabarito: C) maior nas regiões de menor raio de curvatura (pontas)
Em um condutor em equilíbrio eletrostático, a carga se concentra mais nas regiões de menor raio de curvatura — pontas e saliências — do que nas regiões mais planas. Daí o nome "poder das pontas".
Uma carga puntiforme Q = +2×10⁻⁶ C está fixa no espaço. Usando k = 9×10⁹ N·m²/C², o módulo do campo elétrico que essa carga gera em um ponto situado a 3 m de distância é:
Gabarito: C) 2000 N/C
E = kQ/d² = (9×10⁹ × 2×10⁻⁶)/3² = 1,8×10⁴/9 = 2000 N/C.
Um condutor esférico oco, eletricamente neutro, tem uma carga puntiforme +Q colocada exatamente no centro de sua cavidade. Em equilíbrio eletrostático, a superfície interna da cavidade e a superfície externa do condutor ficam, respectivamente, com cargas:
Gabarito: A) -Q e +Q
Por indução, a superfície interna da cavidade adquire carga -Q (para que o campo elétrico dentro do material condutor seja nulo). Como o condutor era neutro, sua superfície externa fica com +Q, de modo que a carga total do condutor continue sendo zero: -Q + Q = 0.
O poder das pontas é aproveitado, na prática, no funcionamento de:
Gabarito: B) para-raios (captores de descarga atmosférica)
Nos para-raios, a ponta metálica concentra intensamente as cargas elétricas, o que intensifica o campo elétrico ao seu redor e facilita a ionização do ar (descarga elétrica), atraindo o raio para um caminho controlado até o solo.
Um aparelho eletrônico sensível pode ser protegido de campos elétricos externos ao ser envolvido por uma malha ou caixa metálica (gaiola de Faraday). Esse procedimento é eficaz porque:
Gabarito: B) as cargas livres do condutor se rearranjam na superfície, criando um campo elétrico interno que cancela o campo externo no interior do condutor
As cargas livres do condutor se redistribuem em sua superfície de modo que o campo elétrico gerado por elas cancele exatamente o campo externo no interior do material e na cavidade — princípio da blindagem eletrostática.
Em um condutor eletrizado de formato irregular, em equilíbrio eletrostático, a densidade superficial de cargas é maior nas regiões de menor raio de curvatura (pontas). Como consequência, nas proximidades externas dessas pontas o campo elétrico é:
Gabarito: B) mais intenso do que nas proximidades de regiões planas do mesmo condutor
Como o campo elétrico logo fora de um condutor é proporcional à densidade superficial de cargas, e essa densidade é maior nas pontas, o campo elétrico ali é mais intenso — o poder das pontas.
Um condutor oco e neutro tem uma carga puntiforme +5 μC dentro de sua cavidade, mas fora do centro geométrico (mais próxima de uma das paredes internas). Sobre as cargas induzidas, é correto afirmar que:
Gabarito: A) a superfície interna fica com -5 μC distribuída de forma não uniforme (mais concentrada perto da carga), e a externa fica com +5 μC distribuída uniformemente
A distribuição de carga na superfície interna da cavidade depende da posição exata da carga (fica mais concentrada perto dela), mas a distribuição na superfície EXTERNA de um condutor esférico é sempre uniforme — ela "não sabe" onde, dentro da cavidade, está a carga, apenas que existe uma carga total +5 μC lá dentro.
Duas cargas puntiformes positivas, q1 = +4×10⁻⁶ C e q2 = +3×10⁻⁶ C, estão fixas nos pontos A(3, 0) e B(0, 3), respectivamente (coordenadas em metros). Usando k = 9×10⁹ N·m²/C², o módulo do campo elétrico resultante na origem O(0, 0) é:
Gabarito: D) 5000 N/C
O campo de q1 na origem tem módulo E1 = 9×10⁹×4×10⁻⁶/3² = 4000 N/C, na direção do eixo x (sentido −x, afastando-se de q1). O campo de q2 tem módulo E2 = 9×10⁹×3×10⁻⁶/3² = 3000 N/C, na direção do eixo y (sentido −y). Como E1 e E2 são perpendiculares entre si, o campo resultante é E = √(E1² + E2²) = √(4000² + 3000²) = √25.000.000 = 5000 N/C.
Aqui você viu 12 das 50 questões do tópico. No Benshuu dá pra fazer todas, num simulado que sorteia primeiro o que você ainda erra, com correção na hora, XP e revisão dos erros.
BENSHUU