Questões de Física - Eletricidade - Eletrostática - Trabalho da Força Elétrica
O movimento muscular é controlado por impulsos nervosos, que em nível celular é controlado por um processo conhecido como bomba de sódio-potássio. Isso é baseado nos movimentos de íons de Na e íons de K para dentro e fora das células passando pela membrana plasmática. A dinâmica do movimento é bastante complexa, contudo um dos fatores é o movimento do íon positivo com base na diferença de potencial elétrico entre o interior e o exterior da célula. Considere que um íon de sódio está fora da célula e que existe uma diferença de potencial elétrico entre o lado interior e o exterior da membrana de 90 mV (milivolts). Admita que o íon de sódio é uma carga pontual com valor de +1,6 x 10-19 C. O campo elétrico nessa região move o íon de sódio do lado de fora para o lado de dentro da membrana.
Qual é o trabalho elétrico realizado por esse campo para mover o íon de Na nessa diferença de potencial?
As máscaras de proteção N95 e PFF2 se tornaram ferramentas importantes no combate à disseminação do novo coronavírus durante a pandemia da Covid-19. Essas máscaras possuem fibras compostas de um material com campo elétrico permanente e são capazes de realizar uma filtragem eletrostática das partículas ou gotículas dispersas no ar. Considere um campo elétrico uniforme de módulo E0 = 4,0 × 10-2 V/m em uma região do espaço.
A diferença de potencial elétrico entre duas linhas tracejadas paralelas entre si e perpendiculares à direção desse campo elétrico, separadas por uma distância d, conforme mostra a figura a seguir, é igual a
A partir da figura precedente, e considerando que Wij represente a energia necessária para transportar uma carga elétrica entre dois pontos, julgue o item a seguir.
Para transportar uma partícula com carga de 1 C entre os pontos 5 e 6, o trabalho realizado pelo campo elétrico é igual a 40 J, em módulo.
Duas partículas carregadas 1 e 2, com cargas negativas q1 e q2, estão fixadas sobre o eixo x. Elas estão separadas por uma distância r = 3,0 m. A força é de repulsão, e seu módulo é igual a 3,2 × 10-3 N.
Sabendo que q1 = -1 µC e considerando a carga elementar igual a 1,6 × 10-19 C, o número de elétrons excedentes na partícula 2 é
Dado: A constante eletrostática é K = 9 ×109 N · m2 /C2.
A força de interação elétrica entre duas cargas de intensidades Q e 2Q, mantidas a uma distância d uma da outra, é igual a 1 N.
Se a distância entre essas cargas elétricas for reduzida à metade, a relação entre a intensidade da força elétrica entre as cargas quando a distância era d e da força elétrica entre as mesmas cargas após a distância ter sido reduzida à metade é
O pêndulo simples, a exemplo da figura ao lado, é um sistema teórico muito usado em Física para se entenderem movimentos oscilatórios e repetidos presentes no cotidiano e caracterizados por um período T, ou seja, um tempo necessário para executar uma oscilação completa. Esse tipo de sistema foi verificado experimentalmente por Galileu Galilei, tendo sido determinante na construção de relógios de pêndulo, cuja invenção é atribuída a Christiaan Huygens, em 1656.
Pêndulo simples de massa m carregado com carga positiva.
Considere que um pêndulo simples seja constituído por uma esfera metálica de massa m=1,0x10-5 kg, carregada com uma carga elétrica q=3,0 μC, e um fio isolante de comprimento l=1,0 m, de massa desprezível. Esse pêndulo oscila com período P, para pequenos ângulos (θ ≤ 5°), num local em que g=10,0 m/s2, conforme a figura acima.
Admitindo que um campo elétrico uniforme e constante E seja aplicado, verticalmente, em toda a região do pêndulo, e que seu período T seja duplicado, determine a intensidade do campo elétrico E.
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