156. Mackenzie-SP No vácuo, cuja constante eletrostática é K = 9 · 109 N · m2/C2, a intensidade do vetor campo elétrico e potencial elétrico em um ponto P do campo gerado por uma carga elétrica puntiforme Q > 0, valem, respectivamente, 18.000 N/C e 36.000 V. O valor de Q é: a) 2,5 · 10–7 C b) 2,0 · 10–6 C c) 4,0 · 10–6 C d) 6,0 · 10–6 C e) 8,0 · 10–6 C 157. UCSal-BA Considere uma carga puntiforme positiva Q, fixa na origem 0 de um sistema de eixos cartesianos, e dois pontos A e B desse plano, como mostra a figura.
No ponto B, o vetor campo elétrico tem intensidade E e o potencial elétrico é V. No ponto A, os valores dessas grandezas serão, respectivamente: E V e a) 4 2 E V e b) 2 2 c) E e V d) 2E e 2V e) 4E e 2V
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158. Uma carga elétrica puntiforme Q se encontra fixa num determinado ponto. Uma carga de prova q = 4 µC, inicialmente num ponto A que dista 30 cm de Q, é transportada até outro ponto B, que dista 40 cm de Q. Nessas condições, a energia potencial do sistema diminui em 0,18 J. Sabendo que as cargas elétricas se encontram no vácuo (k0 = 9 · 109 N · m2/C2), calcule os potenciais elétricos dos pontos A e B. 159. Mackenzie-SP Num ponto A do universo, constata-se a existência de um campo elétrico de intensidade 9,0 · 105 N/C, devido exclusivamente a uma carga puntiforme Q situada a 10 cm dele. Num outro ponto B, distante 30 cm da mesma carga, o vetor campo elétrico tem intensidade 1,0 · 105 N/C. A ddp entre A e B é: a) 8,0 · 105 V b) 6,0 · 105 V c) 6,0 · 104 V d) 2,0 · 104 V e) 1,8 · 104 V
160. Unicap-PE Uma carga elétrica puntiforme de valor – 2,0 · 10–9 C está na origem de um eixo X. A constante eletrostática do meio é
. A diferença de potencial
entre os pontos do eixo X de abscissas x1 = 1,0 m e x2 = 2,0 m (em V) é: a) + 3,0 d) + 18 b) – 3,0 e) – 9,0 c) – 18 161. Fuvest-SP Um sistema formado por três cargas elétricas puntiformes iguais, colocadas em repouso nos vértices de um triângulo eqüilátero tem energia potencial eletrostática igual a U. Substitui-se uma das cargas por outra, na mesma posição, mas com o dobro do valor. A energia potencial eletrostática do novo sistema será igual a: 4 U d) 2 U a) 3 3 U b) e) 3 U 2 5 U c) 3 162. Unicamp-SP Considere uma molécula diatômica iônica. Um átomo tem carga q = 1,6.10–19 C, e o outro tem carga de mesmo valor absoluto mas de sinal contrário. A distância interatômica de equilíbrio é 2,0.10–10 m. No sistema internacional a constante eletrostática do vácuo é k = 9 · 109 N · m2/C2. Na distância de equilíbrio, a força de atração entre as cargas é anulada por outras forças internas de molécula. Pede-se: a) a resultante das forças internas que devem atuar em cada átomo para anular a força de atração entre elétrica; b) considerando que, para distâncias interatômicas maiores que a distância de equilíbrio, as outras forças internas são desprezíveis, determine a energia necessária para separar completamente as duas cargas, isto é, para dissociar a molécula em dois íons. 163. UFES Um elétron, de massa m e carga q = – e, devido à atração coulombiana, fica em órbita circular ao redor de um próton em repouso. A massa e a carga do próton valem, respectivamente, M e Q = +e. Suponha-se que o elétron pode ocupar somente as órbitas para as quais o módulo de sua velocidade seja dado por: v = (2 · π · K0 · e2) / (n.h) onde K0 é a constante eletrostática no vácuo, h é assim chamada “constante de Planck” e n é um número inteiro (n = 1,2,3,...), conhecido como “número orbital”. Considerando-se o elétron na n-ésima órbita, ou seja, na órbita caracterizada pelo número orbital de valor genérico n, e desprezando-se a interação gravitacional entre o elétron e o próton, determine, em função dos parâmetros fornecidos: a) o raio da órbita; b) a energia potencial elétrica total do sistema. 105