TC 1 UNIFOR 2012 PROF.: Célio Normando Conteúdo: Potência Elétrica 1. Duas lâmpadas de filamentos, A e B, estão ligadas em paralelo e conectadas a uma fonte de 220 V de diferença de potencial. A lâmpada A tem uma potência de 55 W, enquanto que a lâmpada B tem uma potência de 110 W. Com relação às correntes que atravessam cada lâmpada, é correto afirmar que os seus valores são: a) IA = 0,15 A e IB = 0,30 A b) IA = 0,20 A e IB = 0,40 A c) IA = 0,25 A e IB = 0,50 A d) IA = 0,30 A e IB = 0,60 A e) IA = 0,35 A e IB = 0,70 A SOLUÇÃO: 55 = 220iA → i A = 0, 25A P = Vi 110 = 220iB → iB = 0,5A Resposta ( C ) Conteúdo: Sistemas Conservativos 2. O Ceará é hoje um dos principais destinos turísticos do país e uma das suas atrações é o Beach Park, um parque temático de águas. O toboágua, um dos maiores da América Latina, é uma das atrações preferidas e mais radicais, com uma altura de 41m. Considere uma criança deslizando desta altura e despreze o atrito. Analise as afirmações: I) Quanto maior for o peso da criança, maior a velocidade final alcançada. II) A energia cinética da criança, na chegada, depende da altura do toboágua. III) O tempo de queda não depende da altura do toboágua. IV) Se a descida fosse em linha reta, a velocidade final seria a mesma. Marque a opção VERDADEIRA: a) Somente a afirmativa II é correta. b) As afirmativas II e III são corretas. c) As afirmativas I e IV são corretas. d) As afirmativas II e IV são corretas. e) Somente a afirmativa IV é correta. Solução:.I) FALSA, pois a velocidade independe da massa II) VERDADEIRA, como o sistema é conservativo então Ec = mgh III) FALSA, h = ½ gt2 IV) VERDADEIRA, pois a única força que realiza trabalho é o peso e este independe da trajetória. RESPOSTA ( D ) Conteúdo: Circuitos Elétricos 3. Uma pequena lanterna utiliza uma pilha do tipo AA. A pilha tem resistência interna r = 0,25 Ω e fornece uma força eletromotriz de ε = 1,5 V . A energia dissipada pela lâmpada, de resistência elétrica r = 0,5 Ω , quando esta é ligada durante ∆t = 30 s , em J, é: a) 60 SOLUÇÃO: b) 30 c) 15 d) 7,5 e) 120 Dados: ε = 1,5 V; r = 0,25 Ω; R = 0,5 Ω; ∆t = 30 s . Pela lei de Ohm-Pouillet, calculamos a corrente no circuito. ε 1,5 i= = ⇒ i = 2 A. R + r 0,75 A energia dissipada no resistor é: ∆E = Ri2 ∆t = 0,5 ( 2 ) 2 ( 30 ) = 0,5 × 4 × 30 ⇒ ∆E = 60 J. RESPOSTA ( A ) Conteúdo:Campo Elétrico Uniforme 4. Um fenômeno atmosférico bastante comum é o acúmulo de carga elétrica nas nuvens. Imagine que uma nuvem tenha adquirido uma grande quantidade de carga, de modo que o campo elétrico E, criado em um ponto próximo da superfície da Terra, seja muito intenso. Este campo exerce uma força sob uma partícula de massa m carregada com uma carga q capaz de anular seu peso. Se a direção deste campo for vertical e o sentido para baixo, podemos concluir que esta partícula: a) Tem uma carga positiva e de valor q = E/mg b) Tem uma carga positiva e de valor q = mg/E c) Tem uma carga positiva e de valor q = mgE d) Tem uma carga negativa e de valor q = E/mg e) Tem uma carga negativa e de valor q = mg/E Se a força elétrica anula o peso, então ela é vertical para cima. Assim, como a direção deste campo é vertical e o sentido é para baixo, a carga é negativa. SOLUÇÃO: F = P -----> q E = mg -----> q = mg/E RESPOSTA ( E ) Conteúdo: Gráficos dos Movimentos 5. O gráfico a seguir apresenta o movimento de um carro. Em relação ao tipo de movimento nos trechos I, II e III, assinale a alternativa correta. a) I – acelerado; II – repouso; III – MRUV. b) I – retardado; II – repouso; III – retrógrado. c) I – acelerado; II – MRU; III – retrógrado. d) I – acelerado; II – repouso; III – progressivo. e) I – acelerado; II – repouso; III – retrógrado. SOLUÇÃO: No trecho I, a declividade da curva espaço-tempo está aumentando, portanto o módulo da velocidade está aumentando, logo o movimento é acelerado. No trecho II, o espaço é constante, portanto o móvel está em repouso. No trecho III, o espaço diminui linearmente com o tempo, tratando-se de um movimento uniforme retrógrado. RESPOSTA ( E ) Conteúdo: Lâmpadas Incandescentes 6. A lâmpada incandescente é um dispositivo elétrico que transforma energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Uma lâmpada, quando ligada à tensão nominal, brilhará normalmente. A associação em série é uma das formas básicas de se conectarem componentes elétricos ou eletrônicos. Assim, considere o fato de um eletricista instalar duas lâmpadas de filamento incandescente em série e aplicar à associação uma tensão elétrica de 220 V. Considerar: lâmpada L1 (100 W; 110V); lâmpada L2 (200 W, 110 V). Portanto, é CORRETO afirmar: a) L1 e L2 brilharão normalmente. b) L1 e L2 brilharão com intensidade acima do normal. c) L1 e L2 brilharão com intensidade inferior ao normal. d) Somente L1 brilhará acima do normal e provavelmente “queimará”. e) Somente L2 brilhará acima do normal e provavelmente “queimará”. SOLUÇÃO: Como as lâmpadas têm a mesma tensão nominal, a lâmpada L1 tem resistência duas vezes maior que a lâmpada L2. Ligadas em série serão percorridas pela mesma corrente e assim a ddp na lâmpada L1 será duas vezes maior que na lâmpada L2. V1 + V2 = 220 -----> 2V + V = 220 -----> V = 73,3V. Portanto: V2 = 73,3V e V1 = 146,6V, com isso somente L1 brilhará acima do normal e provavelmente “queimará”. RESPOSTA ( D ) Conteúdo: Gravitação Universal – Satélites em Órbita 7. Os satélites artificiais são artefatos de larga utilização nos nossos dias. São usados nas telecomunicações, como bases para o funcionamento do GPS, como sensores de radiação, no geomonitoramento do desmatamento global e das plantações, para fins militares etc. Considere um satélite cuja altura em relação à superfície da Terra seja h. Se a massa da Terra é M, o raio da Terra é R e a constante de gravitação universal é G, o período (tempo necessário para uma volta completa em torno da Terra) deste satélite é: SOLUÇÃO: A força centrípeta (Fc) é própria força Gravitacional ( Fg) mω2(R+h) = GMm/ (R+h)2 --------> ω2 = GM/(R+h)3 --------> T = 2∏/ω --------> T = 2∏√(R+h)3/GM . RESPOSTA ( E ) Conteúdo: Dinâmica - 2ª Lei de Newton 8. Observe a tirinha Uma garota de 50 kg está em um elevador sobre uma balança calibrada em newtons. O elevador move-se verticalmente, com aceleração para cima na subida e com aceleração para baixo na descida. O módulo da aceleração é constante e igual a 2m / s2 em ambas situações. Considerando g = 10m / s2 , a diferença, em newtons, entre o peso aparente da garota, indicado na balança, quando o elevador sobe e quando o elevador desce, é igual a a) 50. b) 100. c) 150. d) 200. e) 250. SOLUÇÃO: Elevador subindo: N1 − P = ma → N1 − 500 = 50x2 → N1 = 600N Elevador descendo: P − N2 = ma → 500 − N2 = 50x2 → N2 = 400N N1 − N2 = 600 − 400 = 200N . RESPOSTA (D)