3ªsérie

CENTRO EDUCACIONAL SIGMA ::
3ªsérie
4º período
FÍSICA
2.3
QUESTÃO 1
Um capacitor de placas paralelas é submetido a uma
tensão contínua de 20 V. Sabendo que esse capacitor
possui capacitância igual a 10 µF, a carga líquida e a
energia elétrica armazenada nesse capacitor quando ele
está plenamente carregado são, respectivamente, mais
próximas de
A 0 e 2 mJ.
B
C
D
E
As trajetórias das partículas foram identificadas por x, y,
w e z e os alunos tiveram de responder a qual dessas
trajetórias corresponderiam melhor as partículas
neutrino (ν), próton (p), elétron (e) e partícula alfa (α).
Além disso, eles ainda tiveram de identificar a orientação
do vetor indução magnética na região, responsável pelo
desvio na trajetória de três dessas partículas, do ponto de
vista registrado na figura abaixo.
200 µC e 2 mJ.
200 µC e 100 µJ.
0 e 100 µJ.
2·106 C e 100 µJ.
QUESTÃO 2
Quatro capacitores estão associados de forma mista,
entre dois pontos A e B, como representado na figura
abaixo; a associação é submetida a uma ddp UAB = 300 V.
As respostas dadas pelos cinco alunos estão apresentadas
na tabela a seguir.
Aluno /
x
y
z
w
orientação
de
Caio
ν
e
α
p
⊗
Camila
α
e
ν
p
⊙
João
ν
p
e
α
⊗
Maria Clara
α
e
ν
p
⊗
Nelson
ν
p
e
α
⊙
Trajetória
Nessas condições, a quantidade de carga elétrica
armazenada no capacitor de 8 µF é mais próxima de
A 20 mC.
B 3,6 mC
C 1,3 mC
D 0,48 mC.
E 0,16 mC.
QUESTÃO 3
Durante uma competição interescolar de Física, Camila,
João, Maria Clara, Caio e Nelson tiveram de analisar os
resultados de um experimento envolvendo a ação de
força magnética em partículas.
No experimento, quatro partículas distintas, um neutrino
(ν), um próton (p), um elétron (e) e uma partícula alfa
(α, que equivale a um núcleo de um átomo de hélio),
foram arremessadas, com a mesma velocidade inicial, em
uma região em que existia um campo de indução
magnética uniforme, .
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Com base na figura e na tabela, conclui-se que o único
aluno que analisou corretamente os dados experimentais
foi
A Caio.
B Camila.
C João.
D Maria Clara.
E Nelson.
QUESTÃO 4
Uma barra de material condutor, de massa m e
comprimento L, suspensa por dois fios rígidos também
de material condutor e de massas desprezíveis, é
colocada no interior de um campo de indução magnética,
e do campo gravitacional, ambos verticais, formando o
chamado balanço magnético, representado na figura a
seguir.
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QUESTÃO 6
No circuito elétrico representado a seguir, os dois
capacitores estão plenamente carregados.
i
2,0 Ω
i
µF
fio
fio
A
27V
3,0 Ω
µF
B
→
B
4,0 Ω
i
barra
Calcule, em microcoulomb, a quantidade de carga elétrica
armazenada no capacitor de 10 µF.
vista de frente
fi o
θ
→
B
barra
QUESTÃO 7
O funcionamento de alguns instrumentos de medidas
elétricas, como o galvanômetro, baseia-se no efeito
mecânico que os campos magnéticos provocam em
condutores que conduzem correntes elétricas. O modelo
abaixo mostra, de maneira simples, como campos e
correntes provocam efeitos mecânicos. Ele é constituído
por um fio condutor, de comprimento L = 50 cm,
suspenso por uma mola de constante elástica igual a
80 N/m e imerso em um campo magnético uniforme, de
intensidade B = 0,80 T, com direção perpendicular ao
plano desta folha e sentido saindo do plano da folha.
vista de lado
Ao circular uma corrente de intensidade i pelo balanço,
este se inclina, formando um ângulo θ com a vertical
(como indicado na vista de lado), graças à atuação de
uma força magnética horizontal . O ângulo θ depende
da intensidade da corrente i. Nessas condições, a
intensidade do campo de indução magnética é dada por
A
sen
B
tg
C
sen
Calcule, em ampères, a intensidade i da corrente elétrica
que deverá percorrer o condutor, da esquerda para a
direita, para que esticar a mola em 10 cm, a partir da
posição de equilíbrio estabelecida com corrente nula.
D
sen
E
cos
QUESTÃO 5
Um capacitor plano, a vácuo, tem placas de área igual a
0,2 m², distanciadas entre si de 4,0 cm. O capacitor é
então submetido a uma tensão elétrica de 200 V.
Considerando, caso necessário, a permissividade elétrica
do vácuo igual a 8,8·10–12 F/m, calcule, em unidades SI, a
intensidade do campo elétrico, supostamente uniforme,
gerado entre as placas desse capacitor. Considere, para
todos os efeitos, que o capacitor não sofreu danos e
atingiu carga plena.
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QUESTÃO 8
Dois fios condutores retilíneos e extensos estão no vácuo
(µ0 = 4π·10–7 T·m/A), dispostos paralelamente um ao
outro, distanciados de 20 cm. Eles são percorridos por
correntes elétricas de mesmo sentido, de intensidades
iguais a 20 A, cada uma.
a) Uma corrente elétrica cria um campo de indução
magnética no espaço em torno; calcule a
intensidade do campo de indução magnética
criado pela corrente que percorre um desses fios
em um ponto a 20 cm dele. (valor: 0,7)
b) Calcule, em newtons, a intensidade da força
magnética sofrida por cada metro linear de um
desses fios, em presença do outro, na situação
descrita. (valor: 0,8)
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FÍSICA
4º período
2.3
5 de novembro de 2015
QUESTÃO 5
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QUESTÃO 6
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QUESTÃO 7
QUESTÃO 8
a)
b)
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