Perguntas

Questão: 1

Determine a energia potencial elétrica de uma carga elétrica de 20 μC  que se distancia no vácuo em 50 centímetros da carga elétrica de 5 μC .

Dados: $k_o=9\ \cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2/C^2$

a) 0,2  J

b) 0,4  J

c) 0,9  J

d) 1,8  J

e) 3,6  J

Questão: 2

Qual das alternativas não corresponde a um local em que temos a energia potencial elétrica envolvida?

a) Capacitores

b) Circuitos elétricos

c) Pêndulo de Newton

d) Dispositivos elétricos

e) Dispositivos eletrônicos

Questão: 3

Uma partícula com carga elétrica de 5 μC  é posicionada sobre o ponto A, de potencial elétrico 110 V , e se desloca até o ponto B, de potencial elétrico 300 V . Com base nisso, calcule a energia potencial elétrica dessa partícula em ambos os pontos.

a) 5,5∙10^-4 J  e 1,5∙10^-3 J

b) 1,5∙10^-3 J  e 3,5∙10^-2 J  

c) 3,5∙10^-2 J  e 5,5∙10^-4 J

d) 5,5∙10^-4 J e 3,5∙10^-2 J

e) 3,5∙10^-2 J  e 1,5∙10^-3 J

Questão: 4

Calcule a energia potencial elétrica armazenada em um capacitor que apresenta uma diferença de potencial elétrico de 150 V  injetando cargas elétricas de 2 C .

a) 30 J

b) 37 J

c) 50 J

d) 75 J

e) 150 J

Questão: 5

Uma carga elétrica de 50 C  está se movimentando ao redor de uma carga elétrica de 80 C . Se afastarmos a menor carga elétrica até que ela fique distanciada em 20 cm da outra carga elétrica, qual será a energia potencial elétrica?

Dados: $k_o=9\ \cdot{10}^{9\ }N{\ m}^2/C^2$

a) 1,8 ∙10¹³  J

b) 1,8 ∙10¹⁴  J

c) 1,8 ∙10¹⁵  J

d) 1,8 ∙10¹⁶  J

e) 1,8 ∙10¹⁷  J

Questão: 6

Calcule a energia potencial elétrica de uma partícula com carga elétrica de 20 C  que está sobre um ponto com potencial elétrico de 240 V .

a) 1200 J

b) 2400 J

c) 4800 J

d) 9600 J

e) 14.400 J

Questão: 7

 Leia as afirmações abaixo sobre a energia potencial elétrica.

I. A energia potencial elétrica é inversamente proporcional ao produto das cargas elétricas.

II. A energia potencial elétrica é inversamente proporcional à distância entre as cargas.

III. A energia potencial elétrica é diretamente proporcional ao produto entre a carga elétrica geradora e o potencial elétrico.

Está correto o que se afirma em qual(is) alternativa(s)?

a) I e II

b) II e III

c) I e III

d) Todas as alternativas

e) Nenhuma alternativa 

Questão: 8

Um capacitor plano com capacitância de 20 F  recebe uma carga elétrica de 4 C . Com base nisso, calcule a energia potencial elétrica armazenada nesse capacitor.

a) 0,05 J

b) 0,1 J

c) 0,2 J

d) 0,3 J

e) 0,4 J

Questão: 9

Qual o trabalho realizado por uma carga elétrica de 6 μC  que percorre um circuito com uma diferença de potencial elétrico de 400 V ?

a) -0,0024 J

b) 0,0024 J

c) -0,0048 J

d) 0,0048 J

e) -0,0072 J

Questão: 10

Determine a energia potencial elétrica armazenada em um capacitor, sabendo que a ddp entre as placas dele é de 20 V  e a sua capacitância de 100 F.

a) 1000 J

b) 5000 J

c) 10.000 J

d) 20.000 J

e) 30.000 J

Questão: 11

Qual a distância entre duas partículas no vácuo com cargas elétricas de 10 mC e 16 mC, sabendo que a energia potencial elétrica delas é de 7.200.000 J?

Dados: $k_o=9\cdot 10^{9 }\ Nm^2/C^2$

a) 0,2 m

b) 0,4 m

c) 0,6 m

d) 0,8 m

e) 1,0 m

Questão: 12

Qual(is) das alternativa(s) apresenta(m) a unidade de medida correspondente à grandeza física estudada na energia potencial elétrica:

I. A energia potencial elétrica é medida em Newton.

II. A carga elétrica é medida em Coulomb.

III. A distância é medida em metros quadrados.

IV. O potencial elétrico é medido em Volts.

V. O trabalho é medido em Coulomb.

a) Alternativas I e II

b) Alternativas III e IV

c) Alternativas I e V

d) Alternativas II e III

e) Alternativas II e IV

Respostas

Questão: 1

LETRA D

Primeiramente convertemos a distância de centímetros para metros:

$50\ cm=0,5\ m$ 

Então calculamos a energia potencial elétrica da carga elétrica por meio da sua fórmula:

$E_{pel}=k\cdot\frac{\left|Q\right|\ \cdot\left|q\right|}{d}$ 

Como as cargas elétricas estão no vácuo, a constante eletrostática do meio k  é dada pela constante eletrostática do vácuo ko :

$E_{pel}=k_o\cdot\frac{\left|Q\right|\ \cdot\left|q\right|}{d}$ 

$E_{pel}=k_o\cdot\frac{\left|20\ \mu\right|\ \cdot\left|5\ \mu\right|}{0,5}$ 

Substituímos, no lugar do símbolo micro (μ ), o valor de 10-6 , então:

$E_{pel}=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|20\cdot{10}^{-6}\right|\ \cdot\left|5\cdot{10}^{-6}\right|}{0,5}$ 

$E_{pel}=\frac{900\ \cdot{10}^{9-6-6\ }}{0,5}$ 

$E_{pel}=1800\ \cdot{10}^{-3\ }$

$E_{pel}=1,8\cdot{10}^3\cdot{10}^{-3\ }$

$E_{pel}=1,8\ \ J$ 

Questão: 2

LETRA C

No pêndulo de Newton não temos energia potencial elétrica envolvida, mas energia cinética e energia potencial gravitacional.

Questão: 3

LETRA A

Primeiramente calculamos a energia potencial elétrica no ponto A por meio da fórmula da energia potencial elétrica, que a relaciona à carga elétrica e ao potencial elétrico:

$E_{pel}=q\cdot V$ 

$E_{pel}=5\ \mu\cdot110$

$E_{pel}=5\cdot{10}^{-6}\cdot110$

$E_{pel}=550\cdot{10}^{-6}$

$E_{pel}=5,5\cdot{10}^2\cdot{10}^{-6}$

$E_{pel}=5,5\cdot{10}^{2-6}$

$E_{pel}=5,5\cdot{10}^{-4}\ J$ 

Da mesma forma, calculamos a energia potencial elétrica no ponto B:

$E_{pel}=q\cdot V$ 

$E_{pel}=5\ \mu\cdot300$

$E_{pel}=5\cdot{10}^{-6}\cdot300$ 

$E_{pel}=1500\cdot{10}^{-6}$

$E_{pel}=1,5\cdot{10}^3\cdot{10}^{-6}$

$E_{pel}=1,5\cdot{10}^{3-6}$

$E_{pel}=1,5\cdot{10}^{-3}\ J$ 

Questão: 4

LETRA E

Calculamos a energia potencial elétrica no capacitor por meio da fórmula que a relaciona à carga elétrica e à diferença de potencial elétrico:

$E_{pel}=\frac{Q\cdot ∆U}{2}$

$E_{pel}=\frac{2\cdot150}{2}$ 

$E_{pel}=150\ J$ 

Questão: 5

LETRA B

Primeiramente convertemos a distância de centímetros para metros:

$20\ cm=0,2\ m$ 

Calculamos a distância entre as cargas elétricas por meio da fórmula da energia potencial elétrica:

$E_{pel}=k\cdot\frac{\left|Q\right|\ \cdot\left|q\right|}{d}$ 

Como as cargas elétricas estão no vácuo, a constante eletrostática do meio k  é dada pela constante eletrostática do vácuo ko :

$E_{pel}=k_o\cdot\frac{\left|Q\right|\ \cdot\left|q\right|}{d}$ 

$E_{pel}=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{\left|50\right|\ \cdot\left|80\right|}{0,2}$ 

$E_{pel}=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot\frac{4.000}{0,2}$ 

$E_{pel}=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot20.000$ 

$E_{pel}=9\ \cdot{10}^{9\ }\cdot2\cdot{10}^4$ 

$E_{pel}=18\ \cdot{10}^{9+4\ }$

$E_{pel}=1,8\cdot{10}^1\ \cdot{10}^{9+4\ }$

$E_{pel}=1,8\ \cdot{10}^{1+9+4\ }$

$E_{pel}=1,8\ \cdot{10}^{14\ \ }J$ 

Questão: 6

LETRA C

Calcularemos a energia potencial elétrica por meio da fórmula que a relaciona à carga elétrica e ao potencial elétrico:

$E_{pel}=q\cdot V$ 

$E_{pel}=20\cdot240$ 

$E_{pel}=4800\ J$ 

Questão: 7

LETRA B

Apenas as alternativas II e III estão corretas. Abaixo, em vermelho, vemos a correção da alternativa I:

I. Incorreta. A energia potencial elétrica é diretamente proporcional ao produto das cargas elétricas.

II. Correta

III. Correta

Questão: 8

LETRA E

Calcularemos a energia potencial elétrica no capacitor por meio da fórmula que a relaciona à capacitância e à carga elétrica:

$E_{pel}=\frac{Q^2}{2C}$ 

$E_{pel}=\frac{4^2}{2\cdot20}$ 

$E_{pel}=\frac{16}{40}$ 

$E_{pel}=0,4\ J$ 

Questão: 9

LETRA A

Calculamos o trabalho realizado pela carga elétrica por meio da fórmula que relaciona o trabalho à variação da energia potencial elétrica:

$\tau=-∆E_{pel}$ 

$\tau=-\left(E_{pel\ final}-E_{pel\ inicial}\right)$ 

$\tau=-\left(q\bullet V_{final}-q\bullet V_{inicial}\right)$ 

$\tau=-q\left(V_{final}-V_{inicial}\right)$ 

$\tau=-q\cdot∆V$ 

$\tau=-6\mu\cdot400$ 

Substituímos, no lugar do símbolo micro (μ ), o valor de 10^-6 , então:

$\tau=-6\cdot{10}^{-6}\cdot400$ 

$\tau=-6\cdot{10}^{-6}\cdot4\cdot{10}^2$ 

$\tau=-24\cdot{10}^{-6+2}$ 

$\tau=-2,4\cdot{10}^1\cdot{10}^{-6+2}$ 

$\tau=-2,4\cdot{10}^{1-6+2}$ 

$\tau=-2,4\cdot{10}^{-3}\ $ 

$\tau=-0,0024\ J\ $

Questão: 10

LETRA D

Calculamos a energia potencial elétrica no capacitor por meio da fórmula que a relaciona à capacitância e à diferença de potencial elétrico (ddp):

$E_{pel}=\frac{C\cdot ∆U^2}2$

$E_{pel}=\frac{100\cdot 20^2}2$

$E_{pel}=\frac{100\cdot 400}2$

$E_{pel}=\frac{40.000}2$

$E_{pel}=20.000\ J$

Questão: 11

LETRA A

Calculamos a distância entre as cargas elétricas por meio da fórmula da energia potencial elétrica:

$E_{pel}=k\cdot \frac{|Q|\cdot |q|}d$

Como as cargas elétricas estão no vácuo, a constante eletrostática do meio k é dada pela constante eletrostática do vácuo $k_o$:

$E_{pel}=k_o\cdot \frac{|Q|\cdot |q|}d$

$7.200.000=9\cdot 10^9\cdot \frac{|10\ m|\cdot |16\ m|}d$

Substituiremos, no lugar do símbolo mili (m), o valor de $10^{-3}$, então:

$7,2\cdot 10^6=9\cdot 10^{9}\cdot \frac{|10\cdot 10^{-3} | \cdot |16\cdot 10^{-3} |}d$

$7,2\cdot 10^6=\frac{1440\cdot 10^{9-3-3}}d$

$7,2\cdot 10^6=\frac{1440\cdot 10^3}d$

$d=\frac{1440\cdot 10^3 }{7,2\cdot 10^6}$

$d=\frac{1,44\cdot 10^3\cdot 10^3 }{7,2\cdot 10^6}$

$d=\frac{1,44\cdot 10^{3+3}}{7,2\cdot 10^6}$

$d=\frac{1,44\cdot 10^6}{7,2\cdot 10^6}$

$d=0,2\ m$

Questão: 12

LETRA E

Apenas as alternativas II e IV estão corretas. Abaixo, temos a correção das demais.

I. Incorreta. A energia potencial elétrica é medida em Joule.

II. Correta

III. Incorreta. A distância é medida em metros.

IV.Correta

V. Incorreta. O trabalho é medido em Joule.