2ª Série do Ensino Médio _ TD 01. Um pequeno

2ª Série do Ensino Médio _ TD
01. Um pequeno cubo de gelo é largado, com velocidade inicial zero, da borda superior
interna de uma tigela hemisférica de raio igual a
20 cm, conforme a figura:
Desprezando os atritos, as diferenças de temperatura entre o cubo de gelo e a tigela, e
admitindo a aceleração da gravidade local igual a
10 m/s2, escolha a opção que indica a velocidade do cubo ao passar pelo fundo da tigela:
(A) 1 m/s;
(B) 2 m/s;
(C) 3 m/s;
(D) 4 m/s;
(E) 5 m/s.
02. Numa partida de futebol, o goleiro bate o tiro de meta, e a bola, de massa 0,5 kg, sai do
solo com velocidade de módulo igual a 10 m/s, conforme a figura:
No ponto P, a 2 metros do solo, um jogador da defesa adversária cabeceia a bola.
Considerando g = 10 m/s2, a energia cinética no ponto P vale, em joules:
(A) 10
(B) 5
(C) 10
(D) 15
(E) 20
03. A dificuldade para fazer parar um automóvel é tanto maior quanto maior for a sua
energia cinética. Se a velocidade do carro passar de 100 para 120 km/h, aumentando,
portanto, 20%, a sua energia cinética aumenta em:
(A) 14%
(B) 20%
(C) 24%
(D) 40%
(E) 44%
04. No filme O Nome da Rosa, há uma cena em que o personagem principal, o fradedetetive, se perde de seu discípulo no ponto A de um labirinto de escadas.
Considere que, em um certo instante, o frade esteja em um ponto B, situado alguns metros
abaixo do ponto A, para onde deseja retornar.
Existem quatro escadas, E1, E2, E3 e E4, todas diferentes entre si, que ligam os pontos A e
B.
O total de degraus de cada escada é, respectivamente, n1 = 20, n2 = 25, n3 = 40 e n4 = 55.
Pode-se afirmar que os trabalhos Wi, realizado pela força peso do frade ao ir de B até A,
satisfazem a seguinte relação:
(A) W1 < W2 < W3 < W4;
(B) W1 > W2 > W3 > W4;
(C) W1 = W2 = W3 = W4;
(D) W1 = W2 < W3 < W4;
(E) W1 < W2 = W3 < W4.
05. O gráfico da figura mostra a variação da intensidade da força F que atua sobre um
corpo, paralelamente à sua trajetória, em função de seu espaço (x):
Qual é o trabalho, em joules, realizado pela força quando o corpo vai de x = 2 m para x = 6
m?
(A) 4
(B) 6
(C) 10
(D) 32
(E) 64
06. Um bloco, com 4,0 kg, inicialmente em repouso, é puxado por uma força constante e
horizontal, ao longo de uma distância de 15,0 m, sobre uma superfície plana, lisa e
horizontal, durante 2,0 s. O trabalho realizado, em joules, é de:
(A) 50
(B) 100
(C) 250
(D) 350
(E) 450
07. Um pequeno vagão, deslocando-se sobre trilhos, realiza o percurso entre os pontos A e
C, segundo a forma representada da figura abaixo, onde h1 e h2 são os desníveis do trajeto:
Os trabalhos realizados entre os pontos A e C, pelo peso P do carrinho e pela reação normal
FN exercida pelos trilhos sobre o vagão, corresponde, respectivamente, a:
(A) _ |P| . (h1 + h2) e |FN| . (h1 + h2)
(B) _ |P| . (h1 + h2) e 0
(C) _ |P| . h2 e FN . h2
(D) _ |P| . h2 e 0
(E) _ |P| . h1 e FN . h2
08. São dadas as linhas de força e as superfícies eqüipotenciais de um campo uniforme.
Qual a opção que indica a intensidade do campo elétrico e o potencial elétrico do ponto C,
respectivamente?
(A) 100 V/m e 20 V;
(B) 200 V/m e 40 V;
(C) 300 V/m e 50 V;
(D) 200 V/m e 20 V;
(E) 100 V/m e 40 V.
09. São dadas as linhas de força e as superfícies eqüipotenciais de um campo elétrico
uniforme de intensidade E = 105V/m. Determine o valor da distância d:
(A) 10_1 m;
(B) 10_2 m;
(C) 10_3 m;
(D) 10_4 m;
(E) 10_5 m.
10. A figura a seguir indica a posição dos planos eqüipotenciais numa região de um campo
elétrico uniforme. Uma partícula de massa
m = 4.0 x 10_7kg e carga q = 2.0 x 10_6C é abandonada em repouso no ponto A. Marque a
opção que indica, respectivamente, o módulo, direção e sentido do vetor campo elétrico:
(A) 5 N/m; vertical; baixo;
(B) 10 N/m; horizontal; esquerda;
(C) 10 N/m; horizontal; direita;
(D) 5 N/m; horizontal; esquerda;
(E) 5 N/m; horizontal; direita.
11. Uma carga elétrica puntiforme de valor _2,0 x 10_9C está na origem de um eixo X. A
constante eletrostática do meio é K = 9 x 109 N.m2 / C2. Determine a diferença de potencial,
em V, entre os pontos do eixo X de abscissas x1 = 1,0 m e x2 = 2,0 m:
(A) 3,0
(B) _3,0
(C) _18
(D) 18
(E) _9,0
12. Dois pontos A e B estão dispostos ao longo de uma linha de força de um campo elétrico
uniforme, separados 6 cm. Sendo UAB = 120 V a diferença de potencial entre esses dois
pontos, pode-se afirmar que uma carga q = 3 x 10_6C colocada nesse campo fica sujeita a
uma força, em newtons, de:
(A) 6 x 10_3
(B) 5 x 10_3
(C) 3 x 10_3
(D) 2 x 10_3
(E) 1 x 10_3
13. Sobre uma circunferência de raio R, encontram-se 8 cargas elétricas puntiformes
positivas igualmente espaçadas, sendo 7 delas de intensidade q e a oitava 2q. Sendo k a
constante eletrostática do meio, o campo elétrico no centro da circunferência será:
(A) nulo;
(B) Kq/R2, na direção do raio que passa pela carga 2q;
(C) 2Kq/R2, na direção do raio que passa pela carga 2q;
(D) Kq/R2, na direção do raio que não passa pela carga 2q;
(E) 3Kq/R2, na direção do raio que passa pela carga 2q.
14. Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo valor e com sinais opostos, se encontram em
dois dos vértices de um triângulo eqüilátero. No ponto médio entre esses dois vértices, o
módulo do campo elétrico resultante devido às duas cargas vale 40 N/C. Qual o valor do
módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo?
(A) 20 N/C;
(B) 8 N/C;
(C) 10 N/C;
(D) 4 N/C;
(E) 5 N/C.
15. O pêndulo da figura está em equilíbrio sob ação do campo gravitacional vertical e de
um campo elétrico horizontal igual a
E = 2,0 kV/m. A esfera do pêndulo tem massa m = 3,0 kg e carga elétrica q = 2,0 x 10_2C.
O fio tem massa desprezível. Determine o valor da tensão no fio, em newtons:
(A) 20 N;
(B) 30 N;
(C) 40 N;
(D) 50 N;
(E) 60 N.
(A) 5 N/m; vertical; baixo;
(B) 10 N/m; horizontal; esquerda;
(C) 10 N/m; horizontal; direita;
(D) 5 N/m; horizontal; esquerda;
(E) 5 N/m; horizontal; direita.
11. Uma carga elétrica puntiforme de valor _2,0 x 10_9C está na origem de um eixo X. A
constante eletrostática do meio é K = 9 x 109 N.m2 / C2. Determine a diferença de potencial,
em V, entre os pontos do eixo X de abscissas x1 = 1,0 m e x2 = 2,0 m:
(A) 3,0
(B) _3,0
(C) _18
(D) 18
(E) _9,0
12. Dois pontos A e B estão dispostos ao longo de uma linha de força de um campo elétrico
uniforme, separados 6 cm. Sendo UAB = 120 V a diferença de potencial entre esses dois
pontos, pode-se afirmar que uma carga q = 3 x 10_6C colocada nesse campo fica sujeita a
uma força, em newtons, de:
(A) 6 x 10_3
(B) 5 x 10_3
(C) 3 x 10_3
(D) 2 x 10_3
(E) 1 x 10_3
13. Sobre uma circunferência de raio R, encontram-se 8 cargas elétricas puntiformes
positivas igualmente espaçadas, sendo 7 delas de intensidade q e a oitava 2q. Sendo k a
constante eletrostática do meio, o campo elétrico no centro da circunferência será:
(A) nulo;
(B) Kq/R2, na direção do raio que passa pela carga 2q;
(C) 2Kq/R2, na direção do raio que passa pela carga 2q;
(D) Kq/R2, na direção do raio que não passa pela carga 2q;
(E) 3Kq/R2, na direção do raio que passa pela carga 2q.
14. Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo valor e com sinais opostos, se encontram em
dois dos vértices de um triângulo eqüilátero. No ponto médio entre esses dois vértices, o
módulo do campo elétrico resultante devido às duas cargas vale 40 N/C. Qual o valor do
módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo?
(A) 20 N/C;
(B) 8 N/C;
(C) 10 N/C;
(D) 4 N/C;
(E) 5 N/C.
15. O pêndulo da figura está em equilíbrio sob ação do campo gravitacional vertical e de
um campo elétrico horizontal igual a
E = 2,0 kV/m. A esfera do pêndulo tem massa m = 3,0 kg e carga elétrica q = 2,0 x 10_2C.
O fio tem massa desprezível. Determine o valor da tensão no fio, em newtons:
(A) 20 N;
(B) 30 N;
(C) 40 N;
(D) 50 N;
(E) 60 N.