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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 49 (1º exame) da FUVEST 2000

1º exame · Física: Carga elétrica e processos de eletrização

Texto-base das questões 41 a 60 · V

OBSERVAÇÃO (para todas as questões de Física):

O valor da aceleração da gravidade na Terra é representado por g. Quando necessário adote: para g, o valor 10\text{m/s}^2; para a massa específica (densidade) da água, o valor 1.000\ \text{kg/m}^3 = 1\ \text{g/cm}^3; para o calor específico da água, o valor 1{,}0\ \text{cal/g} (1 caloria \cong 4 joules). Lembre-se de que \sen 30^\circ = \cos 60^\circ = 0{,}5.

  • Duas esferas metálicas A e B estão próximas uma da outra. A esfera A está ligada à Terra, cujo potencial é nulo, por um fio condutor. A esfera B está isolada e carregada com carga +Q. Considere as seguintes afirmações:

I. O potencial da esfera A é nulo
II. A carga total da esfera A é nula
III. A força elétrica total sobre a esfera A é nula

Está correto apenas o que se afirma em

Esfera B com carga indicada por +Q e esfera A conectada ao solo (Terra) por uma linha vertical.

  1. A
    I
  2. B
    I e II
  3. C
    I e III
  4. D
    II e III
  5. E
    I , II e III
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Resolução comentada

A esfera A está ligada à Terra por um fio condutor, então ela fica em equilíbrio elétrico com a Terra, que tem potencial nulo. Logo, o potencial de A é zero.

I: correta. Pela ligação com a Terra, V_A = 0.

II: falsa. A esfera B, com carga +Q, cria um campo elétrico e um potencial positivo na região de A. Para que o potencial total em A seja zero, a carga de B contribui com um potencial positivo e A precisa ter carga própria negativa, que contribui com um potencial negativo. Elétrons sobem da Terra para A, por indução, até V_A = 0. Portanto A fica com carga total negativa, não nula.

III: falsa. A tem carga negativa e B tem carga positiva, então há atração entre elas. A força elétrica total sobre A não é nula.

Resumo: só a afirmação I está correta.

Alternativa A.

Pegadinha: A alternativa B engana quem pensa que ligar à Terra deixa a esfera neutra; na verdade o que fica nulo é o potencial, e a carga de A é negativa.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • BConsidera nula a carga de A, mas a presença de B induz carga negativa em A, vinda da Terra.
  • CAfirma que a força sobre A é nula, mas A (negativa) é atraída por B (positiva).
  • DExclui a afirmação I, que é verdadeira, e aceita II e III, ambas falsas.
  • EAceita as três, mas II e III são falsas.

Assuntos: Carga elétrica e processos de eletrização, Campo elétrico.

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Ver como caiu na prova Questão 49 no caderno V da FUVEST 2000

Fonte: FUVEST 2000 · 1º exame. Prova oficial ↗