A Eletrostática e a Eletrodinâmica são partes da Eletricidade que estudam os fenômenos ligados a portadores de carga elétrica em repouso e em movimento, respectivamente. Levando em conta esses campos de estudo, assinale o que for correto.
  1. Uma partícula de massa m e com carga positiva q gira, em órbita circular uniforme, em torno de uma partícula de massa m carregada com carga - q. Sendo o raio da órbita igual a R, então podemos afirmar que a frequência do movimento será: f=|q|2 pi R raizkm R, onde k é a constante eletrostática.
  2. Sobre a eletrização por atrito podemos afirmar: (I) Os corpos se eletrizam sempre com cargas elétricas de sinais contrários; (II) As quantidades de carga elétrica dos corpos eletrizados, após o processo, têm sempre o mesmo valor absoluto.
  3. O conjunto de grandezas {campo elétrico, potencial elétrico, força elétrica} contém exclusivamente grandezas vetoriais.
  4. A unidade da grandeza potencial elétrico no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o J/C, enquanto a da grandeza campo elétrico é o N/C.
  5. Uma partícula carregada com carga negativa é lançada com certa velocidade que forma um ângulo de 60^circ com o vetor campo magnético. Logo, podemos afirmar que essa partícula fica submetida a um movimento helicoidal uniforme (MHU).

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada nessa questão sobre Eletrostática e Eletrodinâmica, que são ramos da eletricidade que estudam cargas elétricas em repouso e em movimento, respectivamente. A gente vai precisar analisar cada uma das cinco afirmações para ver quais estão corretas. Vamos lá!

Passo 2

Afirmação 1: Uma partícula de massa F = k cdot |q| cdot |q|R^2 = k q^2R^2 e com carga positiva F = m omega^2 R gira, em órbita circular uniforme, em torno de uma partícula de massa m omega^2 R = k q^2R^2 carregada com carga omega = raizk q^2m R^3 . Sendo o raio da órbita igual a f = omega2pi = 12pi raizk q^2m R^3 = |q|2pi R raizkm R , então podemos afirmar que a frequência do movimento será: , onde é a constante eletrostática.
Vamos analisar essa afirmação. Para uma órbita circular uniforme, a força centrípeta que mantém a partícula em movimento é fornecida pela força eletrostática de Coulomb:
A força centrípeta também é dada por:
Onde é a velocidade angular. Igualando as duas expressões:
Resolvendo para :
A frequência está relacionada à velocidade angular por :
Então, a afirmação está correta.

Passo 3

Afirmação 2: Sobre a eletrização por atrito podemos afirmar: (I) Os corpos se eletrizam sempre com cargas elétricas de sinais contrários; (II) As quantidades de carga elétrica dos corpos eletrizados, após o processo, têm sempre o mesmo valor absoluto.
Vamos analisar cada parte:
  • I) “Os corpos se eletrizam sempre com cargas elétricas de sinais contrários.” – Isso não é verdade. No atrito, um corpo perde elétrons e o outro ganha, resultando em cargas opostas, mas nem sempre são de sinais contrários, pois depende do material.
  • II) “As quantidades de carga elétrica dos corpos eletrizados, após o processo, têm sempre o mesmo valor absoluto.” – Isso também não é necessariamente verdadeiro, pois a quantidade de carga transferida depende das propriedades dos materiais e das condições do atrito.
Portanto, ambas as partes estão incorretas.

Passo 4

Afirmação 3: O conjunto de grandezas {campo elétrico, potencial elétrico, força elétrica} contém exclusivamente grandezas vetoriais.
Vamos verificar:
  • Campo elétrico ( ) – Grandeza vetorial.
  • Força elétrica ( ) – Grandeza vetorial.
  • Potencial elétrico ( ) – Grandeza escalar.
Como o potencial elétrico não é vetorial, a afirmação está incorreta.

Passo 5

Afirmação 4: A unidade da grandeza potencial elétrico no Sistema Internacional de Unidades (SI) é o J/C, enquanto a da grandeza campo elétrico é o N/C.
Vamos confirmar:
  • Potencial elétrico ( ) – Unidade no SI é o Joule por Coulomb (J/C).
  • Campo elétrico ( ) – Unidade no SI é o Newton por Coulomb (N/C).
Portanto, essa afirmação está correta.

Passo 6

Afirmação 5: Uma partícula carregada com carga negativa é lançada com certa velocidade que forma um ângulo de com o vetor campo magnético. Logo, podemos afirmar que essa partícula fica submetida a um movimento helicoidal uniforme (MHU).
Quando uma carga se move em um campo magnético com uma velocidade que não é perpendicular nem paralela ao campo, o movimento resultante é helicoidal. A componente da velocidade perpendicular ao campo magnético causa uma força centrípeta, resultando em movimento circular, enquanto a componente paralela permanece constante, fazendo o movimento helicoidal.
Portanto, essa afirmação está correta.

Resposta

As afirmações 1, 4 e 5 estão corretas.

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