E.E. Maurílio Albanese Novaes Trabalho de Estudos Orientados
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E.E. Maurílio Albanese Novaes Trabalho de Estudos Orientados 2008 – Valor: 40 pontos Disciplina: Física Professor: João Paulo Série: 3ª Turmas: 303/304. Aluno: ______________________________________________________________ Observações: O trabalho deverá ser feito com bastante capricho e você poderá usar a própria folha para responder as questões; Todas as questões devem ser resolvidas e as dúvidas sanadas com o professor no horário de sua aula; Data de entrega: Dia da avaliação de Estudos Orientados Presenciais. Os trabalhos devem ser entregues momentos antes da avaliação. Os trabalhos entregues após a realização da mesma não terão valor. Caso você não consiga obter nota para aprovação nos Estudos Orientados Presenciais este mesmo trabalho servirá de fonte de estudos para os Estudos Independentes de férias que acontecerá em fevereiro de 2009. BOM TRABALHO! João Paulo. Eletrostática 01) I.E.Superior de Brasília-DF Considere o esquema abaixo, no qual nos vértices de um triângulo equilátero, de lado 20 cm, foram colocados nos pontos A e B duas cargas idênticas de 4C, como mostra a figura. Sendo k = 9.109 (SI), determine o campo elétrico resultante em N/C gerado pelas cargas no ponto C. Considere o meio como sendo o vácuo. Multiplique sua resposta por 10–5 e despreze a parte fracionária, caso exista. 02) Fatec-SP Uma pequena esfera metálica está eletrizada com carga de 8,0 x 10–8 C. Colocando-a em contato com outra idêntica, mas eletricamente neutra, o número de elétrons que passa de uma esfera para a outra é: 03) U. Salvador-BA A eletrização de um corpo A, inicialmente neutro, a partir de um corpo B, previamente eletrizado, pode ocorrer 01) por atrito, ficando A e B com cargas de mesmo sinal. 02) por contato, ficando A e B com cargas de sinais opostos. 03) por indução, ficando A e B com cargas de sinais opostos. 04) por atrito, tornando-se neutro o corpo B. 05) por indução, tornando-se neutro o corpo B. 04) UFRN Uma das aplicações tecnológicas modernas da eletrostática foi a invenção da impressora a jato de tinta. Esse tipo de impressora utiliza pequenas gotas de tinta, que podem ser eletricamente neutras ou eletrizadas positiva ou negativamente. Essas gotas são jogadas entre as placas defletoras da impressora, região onde existe um campo elétrico uniforme E, atingindo, então, o papel para formar as letras. A figura a seguir mostra três gotas de tinta, que são lançadas para baixo, a partir do emissor. Após atravessar a região entre as placas, essas gotas vão impregnar o papel. (O campo elétrico uniforme está representado por apenas uma linha de força.) Pelos desvios sofridos, pode-se dizer que a gota 1, a 2 e a 3 estão, respectivamente, a) carregada negativamente, neutra e carregada positivamente. b) neutra, carregada positivamente e carregada negativamente. c) carregada positivamente, neutra e carregada negativamente. d) carregada positivamente, carregada negativamente e neutra. 05) Vunesp Três esferas metálicas idênticas, A, B, C, inicialmente isoladas, estão carregadas com cargas elétricas positivas de intensidade QA = 6q, QB = 4q, QC = 2q, e uma quarta esfera D, idêntica às anteriores, encontra-se neutra. Encosta-se a esfera A na esfera D e a esfera B na esfera C, sem contato entre os dois grupos, mantendo-as unidas por alguns instantes e depois separando-as novamente. Em seguida, encosta-se a esfera A na esfera B e a esfera C na esfera D, também sem contato entre os dois grupos, mantendo-as unidas. Ao final do processo, as cargas elétricas totais do grupo formado pelas esferas A e B e do grupo formado pelas esferas C e D valem, respectivamente, a) 0q e 12q. b) 2q e 10q. c) 4q e 8q. d) 6q e 6q. e) 10q e 2q. 06) UFPE Dois prótons de uma molécula de hidrogênio distam cerca de 1,0 x 10–10 m. Qual o módulo da força elétrica que um exerce sobre o outro, em unidades de 10–9 N? 07) Mackenzie-SP Um corpúsculo eletrizado com carga elétrica Q, fixo em um ponto do vácuo, cria a 50 cm dele um campo elétrico tal que, quando colocamos uma carga de prova de 2C nesse ponto, ele fica sujeita a uma força elétrica de repulsão de intensidade 576x10–3 N. Determine o valor de Q. 08) UFSE As linhas de força de um campo elétrico, gerado por uma carga puntiforme negativa, são a) semi-retas, radiais, dirigindo-se para a carga. b) semi-retas, radiais, partindo da carga. c) curvas parabólicas com a carga no foco. d) circunferências concêntricas, com a carga no centro, e sentido horário. e) circunferências concêntricas, com a carga no centro e sentido anti-horário. 09) F. M. Itajubá-MG Duas cargas elétricas q1 e q2 se atraem com uma força F. Para que esta força seja 16 (dezesseis) vezes maior, a nova distância entre as cargas q1 e q2 deverá ser: a) Quatro vezes maior. b) Quatro vezes menor. c) Dezesseis vezes maior. d) Oito vezes maior. e) Oito vezes menor. 10) UFR-RJ Segundo o princípio da atração e repulsão, corpos eletrizados com cargas de mesmo sinal se repelem e com sinais contrários se atraem. O módulo da força de atração ou repulsão mencionado acima é calculado através da lei de Coulomb. Sobre esta força é correto afirmar que ela é a) inversamente proporcional ao produto das cargas. b) proporcional ao quadrado da distância entre as cargas. c) uma força de contato. d) uma força de campo. e) fraca, comparada com a força da gravidade. 11) U. F. Viçosa-MG Um sistema é constituído por um corpo de massa M, carregado positivamente com carga Q, e por outro corpo de massa M, carregado negativamente com carga Q. Em relação a este sistema pode-se dizer que: a) sua carga total é –Q e sua massa total é 2M; b) sua carga total é nula e sua massa total nula; c) sua carga total é +2Q e sua massa total é 2M; d) sua carga total é +Q e sua massa total é nula; e) sua carga total é nula e sua massa total é 2M. 12) UFMG Duas esferas metálicas idênticas – uma carregada com carga elétrica negativa e a outra eletricamente descarregada – estão montadas sobre suportes isolantes. Na situação inicial, mostrada na figura I, as esferas estão separadas uma da outra. Em seguida, as esferas são colocadas em contato, como se vê na figura II. As esferas são, então, afastadas uma da outra, como mostrado na figura III. Considerando-se as situações representadas nas figuras I e III, é correto afirmar que: a) em I, as esferas se atraem e em III, elas se repelem; b) em I, as esferas se repelem e, em III, elas se atraem; c) em I, não há força entre as esferas; d) em III, não há força entre as esferas. 13) UFR-RJ A figura abaixo mostra duas cargas q1 e q2, afastadas a uma distância d, e as linhas de campo do campo eletrostático criado. Observando a figura acima, responda: a) quais os sinais de cargas q1 e q2? b) a força eletrostática entre as cargas é de repulsão? Justifique. Eletrodinâmica 01) UFMT Ao verificar que o seu chuveiro não mais funcionava, um estudante de eletrotécnica resolveu desmontá-lo. Constatou que apenas metade da resistência estava danificada. Resolveu, então, remover a metade danificada da resistência, conectando a metade intacta novamente, pois assim o chuveiro ainda poderia continuar a funcionar com metade da resistência original. A respeito, julgue os itens. ( ) A potência dissipada pelo chuveiro se tornou maior. ( ) A corrente elétrica através da resistência do chuveiro se tornou menor. ( ) A diferença de potencial na resistência se tornou maior. ( ) A energia consumida pelo chuveiro se tornou menor. 02) UFMT Engenheiros de uma companhia hidrelétrica pretendem projetar uma pequena usina aproveitando um desnível de terreno de 80 metros, por onde corre um rio com vazão de 25000 litros por segundo. Qual o número inteiro que mais se aproxima do valor da potência máxima, em MW – megawatts, que essa usina poderia gerar sem perdas significativas de energia? 03) Unicap-PE Assinale verdadeiro (V) ou falso (F): ( ) O resistor é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em calor. ( ) A resist ( ) A associação do item anterior, quando submetida a uma d.d.P de 2 volts, dissipará uma potência de 6 watts. ( ) O chuveiro elétrico é uma aplicação do efeito Joule. ( ) A resistência de um condutor é inversamente proporcional ao seu comprimento. 04) UFR-RJ As afirmações abaixo referem-se à corrente elétrica. I. Corrente elétrica é o movimento ordenado de elétrons em um condutor. II. Corrente elétrica é o movimento de íons em uma solução eletrolítica. III. Corrente elétrica, em um resistor ôhmico, é inversamente proporcional a ddp aplicada e diretamente proporcional à resistência elétrica do resistor. Sobre as afirmativas acima, pode-se concluir que apenas a) a I está correta. b) a II está correta. c) a III está correta. d) a I e a II estão corretas. e) a I e a III estão corretas. 05) UERJ Num detector de mentiras, uma tensão de 6 V é aplicada entre os dedos de uma essoa. Ao responder a uma pergunta, a resistência entre os seus dedos caiu de 400 kΩ ara 300 kΩ. Nesse caso, a corrente no detector apresentou a) 5 b) 15 c) 10 d) 20 06) UFR-RJ Beatriz, uma mãe que gosta muito de eletrodomésticos, ganhou de seu marido um forno elétrico para sua cozinha. As especificações do fabricante do forno eram: potência 1800 W e voltagem 110 V. Entre os valores abaixo, o que melhor representa a resistência elétrica do aparelho, trabalhando nas condições fornecidas pelo fabricante, é a) 0,76 Ω b) 16,4 Ω c) 1,98 Ω d) 6,7 Ω e) 12,4 Ω. 07) UFPR Pássaros são comumente vistos pousados em fios de alta tensão desencapados, sem que nada lhes aconteça. Sobre este fato e usando os conceitos da eletricidade, é correto afirmar: ( ) Supondo que a resistência do fio entre os pés do pássaro seja muito menor que a resistência de seu corpo, a corrente que passa pelo corpo do pássaro será desprezível. ( ) A resistência do fio entre os pés do pássaro será maior se o diâmetro do fio for menor. ( ) A resistência equivalente do conjunto pássaro e fio, no trecho em que o pássaro está pousado, é a soma das resistências do pássaro e do pedaço de fio entre seus pés. ( ) Supondo que uma corrente contínua de intensidade 1 x 10-5 A passe pelo corpo do pássaro e que ele permaneça pousado no fio por 1 minuto, a quantidade de carga que passa pelo pássaro é igual a 6 x 10-4 C. ( ) A energia dissipada no corpo do pássaro em um intervalo de tempo t é igual ao produto da diferença de potencial entre seus pés pelo intervalo t. 08) Cefet-PR São feitas as afirmações a seguir: I. Se a diferença de potencial nos terminais do resistor de um chuveiro é mantida constante, para aquecer mais a água, devemos diminuir o comprimento do resistor. II. Quanto maior a área da seção transversal de um resistor, menor será sua resistência elétrica. III. A resistência elétrica de um resistor independe do material de que ele é feito. Somente é(são) correta(s) a(s) afirmação(ões): a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) II e III. 09) UFR-RJ Se um eletricista tem 100 lâmpadas, de 100W e 100V, para iluminar uma festa junina, pergunta-se: a) Qual a resistência elétrica de cada lâmpada, quando acesa? b) Qual a resistência equivalente das lâmpadas, caso estas sejam associadas em paralelo? 10) Calcule a diferença de potencial entre os terminais da bateria 11) PUC-SP Os passarinhos, mesmo pousando sobre fios condutores desencapados de alta tensão, não estão sujeitos a choques elétricos que possam causar-lhes algum dano. Qual das alternativas indica uma explicação correta para o fato? a) A diferença de potencial elétrico entre os dois pontos de apoio do pássaro no fio (pontos A e B) é quase nula. b) A diferença de potencial elétrico entre os dois pontos de apoio do pássaro no fio (pontos A e B) é muito elevada. c) A resistência elétrica do corpo do pássaro é praticamente nula. d) O corpo do passarinho é um bom condutor de corrente elétrica. e) A corrente elétrica que circula nos fios de alta tensão é muito baixa. 12) No circuito abaixo, calcule a indicação do amperímetro: 13) U. E. Londrina-PR Sobre o funcionamento de voltímetros e o funcionamento de amperímetros, assinale a alternativa correta: a) A resistência elétrica interna de um voltímetro deve ser muito pequena para que, quando ligado em paralelo às resistências elétricas de um circuito, não altere a tensão elétrica que se deseja medir. b) A resistência elétrica interna de um voltímetro deve ser muito alta para que, quando ligado, em série às resistências elétricas de um circuito, não altere a tensão elétrica que se deseja medir. c) A resistência elétrica interna de um amperímetro deve ser muito pequena para que, quando ligado em paralelo às resistências elétricas de um circuito, não altere a intensidade de corrente elétrica que se deseja medir. d) A resistência elétrica interna de um amperímetro deve ser muito pequena para que, quando ligado em série às resistências elétricas de um circuito, não altere a intensidade de corrente elétrica que se deseja medir. e) A resistência elétrica interna de um amperímetro deve ser muito alta para que, quando ligado em série às resistências elétricas de um circuito, não altere a intensidade de corrente elétrica que se deseja medir. 14) F. M. Itajubá-MG Calcular a intensidade da corrente em ampères, que atravessa o gerador no circuito abaixo: 15) Fuvest-SP Dispondo de pedaços de fios e 3 resistores de mesma resistência, foram montadas as conexões apresentadas abaixo. Dentre essas, aquela que apresenta a maior resistência elétrica entre seus terminais é 16) UFR-RJ No circuito abaixo os resistores estão associados em série e paralelo. A diferença de potencial entre os pontos A e B é igual a 200 V. Para este caso, calcule a corrente fornecida pela bateria. Eletromagnetismo 01) UFR-RJ Abaixo, mostramos a figura da Terra onde N’ e S’ são os pólos norte e sul geográficos e N e S são os pólos norte e sul magnéticos. Sobre as linhas do campo magnético é correto afirmar que: a) elas são paralelas ao equador. b) elas são radiais ao centro da terra. c) elas saem do pólo norte magnético e entram no pólo sul magnético d) o campo magnético é mais intenso no equador. e) o pólo sul magnético está próximo ao sul geográfico. 02) F. M. Itajubá-MG Um fio condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica “I”, constante, e o valor do vetor indução magnética, num ponto distante “d” do fio, tem módulo “B”. Se duplicarmos a corrente elétrica, qual será, em módulo, o valor do vetor indução magnética num ponto distante “5d” do fio? a) 4 B. b) 2 B. c) 0,4 B. d) 0,2 B. e) 2,5 B. 03) (UFR-RJ) Um próton é lançado com velocidade constante V numa região onde existe apenas um campo magnético uniforme B, conforme a figura abaixo: A velocidade V e o campo magnético B têm mesma direção e mesmo sentido. Sendo v = 1,0 x 10 5 m/s e B = 5,0 x 10-2 T, calcule o módulo da força magnética atuando no próton. 04) UFRN Com relação às ondas eletromagnéticas e às ondas sonoras, é correto afirmar que ambas a) se propagam no vácuo. b) podem se difratar. c) têm a mesma velocidade de propagação na água. d) são polarizáveis. 05) UFSC A figura representa as linhas de indução do campo magnético terrestre. O magnetismo terrestre levou à invenção da bússola, instrumento essencial para as grandes navegações e descobrimentos do século XV e, segundo os historiadores, já utilizada pelos chineses desde o século X. Em 1600, William Gilbert, em sua obra denominada De Magnete, explica que a orientação da agulha magnética se deve ao fato de a Terra se comportar como um imenso ímã, apresentando dois pólos magnéticos. Muitos são os fenômenos relacionados com o campo magnético terrestre. Atualmente, sabemos que feixes de partículas eletrizadas (elétrons e prótons), provenientes do espaço cósmico, são capturados pelo campo magnético terrestre, ao passarem nas proximidades da Terra, constituindo bom exemplo de movimento de partículas carregadas em um campo magnético. Assinale a(s) proposição(ões) correta(s): (01) O sentido das linhas de indução, mostradas na figura, indica que o pólo sul magnético está localizado próximo ao pólo norte geográfico. (02) O sentido das linhas de indução, mostradas na figura, indica que o pólo norte magnético está localizado próximo ao pólo norte geográfico. (04) As linhas de indução do campo magnético da Terra mostram que ela se comporta como um gigantesco ímã, apresentando dois pólos magnéticos. (08) A força magnética, atuante sobre as partículas eletrizadas que atingem a Terra nos pólos Sul e Norte geográficos, com velocidade quase paralela às linhas de indução do campo magnético terrestre, é menor do que sobre as partículas que atingem a Terra no plano do equador, com velocidade perpendicular ao campo magnético terrestre. (16) Quando partículas eletrizadas atingem a Terra no plano do equador, com velocidade perpendicular ao campo magnético terrestre, elas não são desviadas porque a força magnética é nula. (32) O pólo norte da agulha de uma bússola aponta sempre para o pólo sul magnético da Terra. (64) O módulo do campo magnético terrestre aumenta, à medida que se afasta da superfície da Terra. Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas. 06) UFRS Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas no texto abaixo. Materiais com propriedades magnéticas especiais têm papel muito importante na tecnologia moderna. Entre inúmeras aplicações, podemos mencionar a gravação e a leitura magnéticas, usadas em fitas magnéticas e discos de computadores. A idéia básica na qual se fundamenta a leitura magnética é a seguinte: variações nas intensidades de campos ______________, produzidos pela fita ou pelo disco em movimento, induzem _________ em uma bobina existente no cabeçote de leitura, dando origem a sinais que são depois amplificados. a) magnéticos – magnetização b) magnéticos – correntes elétricas c) elétricos – correntes elétricas d) elétricos – magnetização e) elétricos – cargas elétricas 07) U. E. Londrina-PR Dois longos fios condutores retilíneos e paralelos são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade, porém de sentidos opostos. Considerando que os fios estejam próximos um do outro, é correto afirmar: a) Sobre os fios condutores aparecem forças atrativas. b) No ponto A, os módulos dos campos magnéticos gerados pelos dois fios condutores são somados. c) Sobre os fios condutores aparecem forças repulsivas. d) No ponto B, que se encontra exatamente entre os dois fios, o campo magnético é nulo. e) Correntes elétricas em condutores não geram campos magnéticos ao seu redor. 08) UFMG Na figura, estão reprsentados uma bobina (fio enrolado em torno de um tubo de plástico) ligada em série com um resistor de resistência R e uma bateria. Próximo à bobina, está colocado um ímã, com os pólos norte (N) e sul (S) na posição indicada. O ímã e a bobina estão fixos nas posições mostradas na figura. Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que a) a bobina não exerce força sobre o ímã. b) a força exercida pela bobina sobre o ímã diminui quando se aumenta a resistência R. c) a força exercida pela bobina sobre o ímã é diferente da força exercida pelo ímã sobre a bobina. d) o ímã é repelido pela bobina. 09) (U. E. Londrina-PR) O experimento ao lado pode ser usado para produzir energia elétrica. Nesse experimento devese aproximar e afastar, continuamente, o ímã do conjunto de espiras. Quanto a esse experimento, é correto afirmar: a) Ao se aproximar o pólo norte do ímã das espiras, surge em P (na extremidade das espiras) um pólo sul que tende a acelerar o ímã, aproximando-o da espira. b) Ao se posicionar o ímã muito próximo das espiras, mantendo-o nessa posição, a corrente elétrica induzida será máxima. c) A velocidade com que o ímã é aproximado, ou afastado, não altera o valor da corrente elétrica induzida. d) O processo de aproximação e afastamento do ímã gera na espira um campo elétrico induzido variável. e) O processo de aproximação e afastamento do ímã gera na espira um campo magnético induzido de intensidade variável. 10) PUC-RS A figura abaixo representa um fio metálico longo e retilíneo, conduzindo corrente elétrica i, perpendicularmente e para fora do plano da figura. Um próton move-se com velocidade v, no plano da figura, conforme indicado. A força magnética que age sobre o próton é a) paralela ao plano da figura e para a direita. b) paralela ao plano da figura e para a esquerda. c) perpendicular ao plano da figura e para dentro. d) perpendicular ao plano da figura e para fora. e) nula. 11) PUC-RS O fenômeno da indução eletromagnética é usado para gerar praticamente toda a energia elétrica que empregamos. Supondo-se um condutor em forma de espira retangular contido num plano, uma corrente elétrica é induzida através dele quando ele é submetido a um campo a) magnético variável e paralelo ao plano do condutor. b) magnético constante e perpendicular ao plano do condutor. c) magnético variável e não-paralelo ao plano do condutor. d) elétrico constante e paralelo a plano do condutor. e) elétrico constante e perpendicular ao plano do condutor.
