Fis05 - Eletrostática e Eletromagnetismo - Michael2M

PV2D-07-FIS-54
296.
Uma bolinha, carregada positivamente com carga q, é
pendurada em um dinamômetro e colocada entre duas
placas parelelas e horizontais, carregadas com cargas
de mesmo módulo e de sinais opostos, de acordo com
a figura a seguir. O orificio por onde passa o fio, que
sustenta a bolinha, não altera o campo elétrico entre as
placas, que pode ser considerado uniforme de módulo
4 · 10 6 N/C. O peso da bólinha é 2 N, mas o dinamômetro
registra 3 N, quando a bolinha alcança o equilibrio.
a) Redesenhe a bolinha e indique todas as forças
que atuam sobre ela.
b) Determine o sentido do campo elétrico na região
em que se encontra a bolinha e os sinais das
cargas das placas A e B.
c) Determine o valor da carga elétrica q da bolinha.
297. UFJF-MG
Experiências mostram que uma célula de músculo
de rã tem uma diferença de potencial elétrico entre o
exterior e o interior da célula. A ddp entre a superfície
interna da membrana celular e a superfície externa é
observada como sendo V m = – 9,8 · 10 –2 V, em que
V m = V i – V e , V e o potencial externo da célula e V i o
potencial interno. A estrutura da membrana celular
é tal que o módulo do campo elétrico no interior da
membrana é aproximadamente uniforme e tem valor
de 1,0 · 10 6 N/C. A força elétrica agindo sobre um íon
K + passando pela membrana é:
Dado: carga do elétron = – 1,6 · 10 –19 C
a) 1,6 · 10 –13 N, apontando para fora da célula.
b) 1,6 · 10 –13 N, apontando para dentro da célula.
c) 9,8 · 10 4 N, apontando para fora da célula.
d) 9,8 · 10 4 N, apontando para dentro da célula.
e) 0 N, pois a célula está em equilíbrio.
298. Unifal-MG
A superfície interna de uma membrana celular é coberta
por um excesso de ânios, enquanto sua camada
externa contém o mesmo número de cátions. Devido
à pequena espessura da membrana, esta pode ser
descrita, aproximadamente, como composta por duas
placas paralelas e infinitas, carregadas com cargas elétricas
de sinais opostos e separados por uma distância
d, conforme representado na figura abaixo:
Sabendo que esta disposição de cargas gera um
campo elétrico E uniforme entre as placas, é correto
afirmar que o potencial elétrico na superfície interna,
relativo à superficie externa, bem como o trabalho
realizado pela força elétrica sobre um íon de carga
– q, que penetra na célula atravessando a menbrana,
valem, respectivamente:
a) Ed e qEd. d) qEd e Ed.
b) Ed e – qEd. e) – qEd e Ed.
c) – Ed e – qEd.
299. UFF-RJ
A figura abaixo representa algumas superfícies equipotenciais
na região entre duas placas planas e paralelas,
separadas por uma distância d = 6,0 cm muito menor
que as dimensões lineares das mesmas. As placas
estão ligadas aos terminais de uma bateria de 12 V. Os
pontos L, M e N indicam algumas posições específicas
entre as placas.
a) Estime o valor do campo elétrico no ponto M.
b) Estime o valor da força elétrica que atua sobre uma
carga q0 = – 2,0 · 10 –6 C colocada em M.
c) Calcule o trabalho realizado pela força elétrica quando
essa carga é deslocada entre os pontos M e N.
d) Calcule o trabalho realizado pela força elétrica quando
essa carga é deslocada entre os pontos M e L.
300. PUC-SP
A figura esquematiza o experimento de Robert Milikan
para a obtenção do valor da carga do elétron. O vaporizador
borrifa gotas de óleo extremamente pequenas
que, no seu processo de formação, são eletrizadas e,
ao passar por um pequeno orifício, ficam sujeitas a um
campo elétrico uniforme, estabelecido entre as duas
placas A e B, mostradas na figura.
Variando adequadamente a tensão entre as placas,
Milikan conseguiu estabelecer uma situação na qual
a gotícula mantinha-se em equilíbrio. Conseguiu medir
cargas de milhares de gotículas e concluiu que os valores
eram sempre múltiplos inteiros de 1,6 · 10 –19 C
(a carga do elétron).
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