COLÉGIO SAGRADO CORAÇÃO DE MARIA - BH DISCIPLINA: Física I PROFESSOR(A): Juliana Carvalho SÉRIE: 3ª SÉRIE DO ENSINO MÉDIO DATA: ___/ 05 / 2017 ETAPA: 1ª ALUNO(A) : ____________________________________________ Nº: ______ TURMA: ______ ROTEIRO DE ESTUDOS AUTÔNOMOS DE RECUPERAÇÃO Caro aluno, você está recebendo uma lista com os conteúdos e exercícios a serem trabalhados para os Estudos Autônomos. Ela será um suporte importante para direcionar seu estudo visando uma aprendizagem significativa. É nossa intenção que, após a realização desse trabalho, você possa obter um desempenho satisfatório nas provas de recuperação. Qualquer dúvida procure o professor responsável pela disciplina. Considere a recuperação como uma nova oportunidade de aprendizagem. Sucesso! Juliana. Física Conteúdos a serem estudados Unidades de Estudo Tema 5 - Eletromagnetismo Habilidades a serem avaliadas H49 Conceituar carga elétrica como constituinte básico da matéria e explicar fenômenos eletrostáticos valendo-se da organização da matéria. H50 Elaborar modelos para explicar comportamento de materiais condutores e isolantes elétricos. H51 Reconhecer força elétrica como força de campo. H52 Comparar a ordem de grandeza de forças elétricas e gravitacionais envolvendo partículas e o formalismo do enunciado das Leis de Coulomb e da Gravitação Universal. H53 Descrever o comportamento de condutores e isolantes eletrizados usando conceito de campo elétrico. H54 Descrever as condições para funcionamento de um circuito elétrico simples e as transferências de energia envolvidas. H55 Diferenciar energia elétrica e corrente elétrica. H56 Identificar os fatores que influenciam na intensidade da corrente elétrica em um circuito. H57 Ligar vários resistores (ou lâmpadas) em um circuito e examinar a distribuição de carga e energia no circuito. H58 Compreender o efeito joule e o comportamento de condutores ôhmicos e não-ôhmicos. Tópico 10 Circuitos elétricos 1 H59 Identificar, em situações práticas, os fatores que interferem na resistência elétrica de um condutor. H60 Ler e interpretar elétricos. H61 Interpretar informações sobre consumo de energia e formas de conservação. manuais de equipamentos Sugestão : Refaça listas de atividades e avaliações da etapa. Lista de atividades Q01. (U. F. Viçosa-MG) Em dias secos, em ambientes carpetados, é comum às pessoas receberem pequenas descargas elétricas ao tocarem maçanetas e outros objetos metálicos. Isso se deve ao fato de: a) Os objetos metálicos, por serem bons condutores, absorverem facilmente energia elétrica e se descarregarem ao serem tocados. b) O corpo da pessoa, eletrizado pelo atrito com o carpete, se descarregar nesses objetos. c) Os metais se carregarem negativamente e os isolantes positivamente, gerando uma corrente elétrica ao se fechar o circuito. d) Os objetos metálicos produzirem um aumento local do campo elétrico, tornando-se eletrizados e causando descargas ao serem tocados. e) Os carpetes, em ambientes secos e quentes, emitirem elétrons livres, carregando-se positivamente e descarregando-se através do contato. Q02. (UFRJ) Três pequenas esferas metálicas idênticas, A, B e C, estão suspensas, por fios isolantes, a três suportes. Para testar se elas estão carregadas, realizam-se três experimentos durante os quais se verifica com elas interagem eletricamente, duas a duas: Experimento 1: As esferas A e C, ao serem aproximadas, atraem-se eletricamente, como ilustra a figura 1: Experimento 2: As esferas B e C, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura 2: 2 Experimento 3: As esferas A e B, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura 3: Formulam-se três hipóteses: I - As três esferas estão carregadas. II - Apenas duas esferas estão carregadas com cargas de mesmo sinal. III - Apenas duas esferas estão carregadas, mas com cargas de sinais contrários. Analisando os resultados dos três experimentos, indique a hipótese correta. Justifique sua resposta. Q03. (UFV – MG) Deseja-se, disposto do material ilustrado abaixo, carregar as esferas metálicas com cargas de mesmo módulo e sinais opostos, sem encostar o bastão nas esferas. Descreva, em etapas, e apresentando as respectivas ilustrações, o procedimento necessário para se atingir este objetivo 3 Q04. (UFMG) Para testar as novidades que lhe foram ensinadas em uma aula de Ciências, Rafael faz algumas experiências, a seguir descritas. Inicialmente, ele esfrega um pente de plástico em um pedaço de flanela e pendura-o em um fio isolante. Observa, então, que uma bolinha de isopor pendurada próxima ao pente é atraída por ele, como mostrado na Figura I, a seguir. 1. Explique por que, nesse caso, a bolinha de isopor é atraída pelo pente. 2. Em seguida, enquanto o pente ainda está eletricamente carregado, Rafael envolve a bolinha de isopor com uma gaiola metálica, como mostrado na Figura II, ao lado, e observa o que acontece. Responda: A bolinha de isopor continua sendo atraída pelo pente? Justifique sua resposta. 4 3. Para concluir, Rafael envolve o pente, que continua eletricamente carregado, com a gaiola metálica, como mostrado na Figura III, a seguir, e, novamente, observa o que acontece. Responda: Nessa situação, a bolinha de isopor é atraída pelo pente? Justifique sua resposta. Q05. (UFPel – RS) Duas placas condutoras extensas A e B, eletricamente carregadas, criam no espaço que as separa um campo elétrico uniforme como mostra a figura ao lado. De acordo com a figura responda: a) Qual é o sinal da carga elétrica em cada uma das placas? b) O potencial elétrico é maior no ponto P ou no ponto M? c) Se um elétron for abandonado no interior do campo, qual será o sentido de seu movimento? 5 Q06. (UFABC – SP) Calor faz quantidade de raios na capital de SP subir 60% Um estudo do INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) apontou que a incidência de raios em São Paulo aumentou cerca de 60% nos últimos 50 anos e que isto está relacionado à elevação da temperatura média na cidade no período, que, segundo o trabalho, subiu 2 ºC nessas cinco décadas. Não é apenas o aumento de carbono na atmosfera (aquecimento global) o responsável pela subida dos termômetros. A urbanização, a falta de vegetação e a poluição também são responsáveis, sem contar o aquecimento natural da superfície do Atlântico. Os raios são responsáveis por cerca de R$ 1bilhão em prejuízos por ano no Brasil. O setor elétrico, segundo estimativa, responde por 60% desse valor. (Folha Online – Ambiente. 25.07.2008. Adaptado) Com relação à ocorrência de uma descarga elétrica na atmosfera, analise: I. objetos pontiagudos como o para-raios estão mais propensos a dissipar cargas elétricas, pois, devido a sua forma, as cargas elétricas livres tendem a se acumular nesse local, em um processo conhecido como “poder das pontas”; II. o processo de acúmulo de cargas na atmosfera assemelha-se ao processo de carga de duas placas condutoras paralelas que possuem um dielétrico entre elas. Quando o raio ocorre, diz-se que o dielétrico, no caso o ar, foi rompido, passando a conduzir; III. o interior de corpos metálicos, como um carro, constitui um ambiente seguro contra raios que neles incidam, devido ao fato de o campo elétrico no interior desses corpos ser nulo. É correto o contido em a) b) c) d) e) I, apenas. I e II, apenas. I e III, apenas. II e III, apenas. I, II e III. Q07. (PUC – RJ) Considere duas situações. Na situação A, uma lâmpada é conectada a uma bateria, e, na situação B, duas lâmpadas iguais são conectadas em série à mesma bateria. A B Comparando-se as duas situações, na situação B, a bateria provê: a) b) c) d) A mesma luminosidade. Maior corrente. Menor corrente. Maior luminosidade. 6 Q08. (UEPG – PR) Corrente elétrica é o deslocamento de cargas elétricas no interior de um condutor provocado pela ação de um campo elétrico. Com relação à corrente elétrica e seus efeitos, assinale o que for correto. a) A luz emitida por uma lâmpada incandescente não é um efeito luminoso da corrente elétrica, mas uma consequência do seu efeito térmico. b) É possível estabelecer corrente elétrica nos gases; nesse caso a corrente elétrica é constituída pelo movimento de íons positivos e negativos e também elétrons livres. d) Nos metais, os elétrons se movem no sentido contrário ao campo elétrico aplicado, sendo este o sentido real da corrente elétrica. d) Um bom condutor de cargas elétricas é aquele que tem uma baixa resistividade elétrica. Q09. (UFMG) Um professor pediu a seus alunos que ligassem uma lâmpada a uma pilha com um pedaço de fio de cobre. Nestas figuras, estão representadas as montagens feitas por quatro estudantes: Considerando-se essas quatro ligações, é CORRETO afirmar que a lâmpada vai acender apenas a) na montagem de Mateus. b) na montagem de Pedro. c) nas montagens de João e Pedro. d) nas montagens de Carlos, João e Pedro. Q10. (UFMG) A figura ilustra a forma como três lâmpadas estão ligadas a uma tomada. A corrente elétrica no ponto P do fio é iP e no ponto Q é iQ . Em um determinado instante, a lâmpada L2 se queima. Pode-se afirmar que a) a corrente iP se altera e iQ não se altera. b) a corrente iP não se altera e iQ se altera. c) as duas correntes se alteram. d) as duas correntes não se alteram. 7 11. (UFSCAR – SP) O laboratório de controle de qualidade em uma fábrica para aquecedores de água foi incumbido de analisar o comportamento resistivo de um novo material. Este material, já em forma de fio com secção transversal constante, foi conectado, por meio de fios de resistência desprezível, a um gerador de tensão contínua e a um amperímetro com resistência interna muito pequena, conforme o esquema. Fazendo variar gradativa e uniformemente a diferença de potencial aplicada aos terminais do fio resistivo, foram anotados simultaneamente os valores da tensão elétrica e da correspondente corrente elétrica gerada no fio. Os resultados desse monitoramento permitiram a construção dos gráficos que seguem. Uma vez que a variação de temperatura foi irrelevante, pôde-se constatar que, para os intervalos considerados no experimento, o fio teve um comportamento ôhmico. Justifique esta conclusão e determine o valor da resistência elétrica, em , do fio estudado. 8 Q12. (UNESP) A arraia elétrica (gênero Torpedo) possui células que acumulam energia elétrica como pilhas. Cada eletrócito pode gerar uma ddp de 10–4 V, e eles ficam arrumados em camadas, como aparece na figura. Considere que um mergulhador tem uma resistência elétrica corporal baixa, de 2 000 Ω, e que uma corrente elétrica fatal, nessas condições, seja da ordem de 20 mA. Nesse caso, o número de camadas de eletrócitos capaz de produzir essa corrente fatal será igual a a) 400 000. b) 480 000. c) 560 000. d) 800 000. e) 1 000 000. Q13. (UNESP) Os gráficos na figura a seguir mostram o comportamento da corrente em dois resistores, R1 e R2, em função da tensão aplicada. a) Considere uma associação em série desses dois resistores, ligada a uma bateria. Se a tensão no resistor R1 for igual a 4V, qual será o valor da tensão de R2? b) Considere, agora, uma associação em paralelo desses dois resistores, ligada a uma bateria. Se a corrente que passa pelo resistor R1 for igual a 0,30A, qual será o valor da corrente por R2? 9 Q14. (UFMG) Arthur monta um circuito com duas lâmpadas idênticas e conectadas à mesma bateria, como mostrado nesta figura: Considere nula a resistência elétrica dos fios que fazem a ligação entre a bateria e as duas lâmpadas. Nos pontos A, B, C e D, indicados na figura, as correntes elétricas têm, respectivamente, intensidades iA , iB, iC e iD . 1. Assinalando com um X a quadrícula apropriada, RESPONDA: A corrente elétrica iB é menor, ou maior à corrente elétrica iC ? Menor. Igual. Maior. JUSTIFIQUE sua resposta. 2. Assinalando com um X a quadrícula apropriada, RESPONDA: Qual é a relação CORRETA entre as correntes elétricas iA , iC e iD ? iA = iC + iD iA = iC – iD iA = iD – iC JUSTIFIQUE sua resposta. 3. Assinalando com um X a quadrícula apropriada, RESPONDA: O potencial elétrico no ponto A é menor, ou maior ao potencial elétrico no ponto C? Menor. Igual. Maior. 10 JUSTIFIQUE sua resposta. Q15. (UNICAMP – SP) O carro elétrico é uma alternativa aos veículos com motor a combustão interna. Qual é a autonomia de um carro elétrico que se desloca a 60km/h, se a corrente elétrica empregada nesta velocidade é igual a 50A e a carga máxima armazenada em suas baterias é q = 75Ah? a) 40,0km. b) 62,5km. c) 90,0km. d) 160,0km. Q16. (FUVEST – SP) A figura a seguir representa uma bateria elétrica F, uma lâmpada L e um elemento C, cuja resistência depende da intensidade luminosa que nele incide. Quando incide luz no elemento C, a lâmpada L acende. Quando L acende: a) b) c) d) e) a resistência elétrica de L mantém-se igual à de C. a resistência elétrica de L diminui. a resistência elétrica de C cresce. a resistência elétrica de C diminui. ambas as resistências de L e C diminuem. Q17. (PUC-PR) Supondo idênticas as três lâmpadas da associação, analise as afirmações. I. Abrindo o circuito no ponto Y, somente a lâmpada L3 apaga. II. Abrindo o circuito no ponto X, a lâmpada L1 apaga e L3 diminui de brilho. III. Abrindo o circuito no ponto X, as lâmpadas L1 e L3 apagam. IV. Abrindo o circuito no ponto X, a lâmpada L2 aumenta de brilho e L3 diminui de brilho. São corretas: a) apenas as afirmações I, II e III. b) apenas as afirmações II, III e IV. c) apenas as afirmações I e III. d) apenas as afirmações III e IV. e) apenas as afirmações II e IV. 11 Q18. (UFMS) As quatro lâmpadas idênticas, representadas na figura, acendem quando os extremos A e B do circuito são ligados a uma fonte de tensão constante. Queimada a lâmpada 3, é correto afirmar a) as lâmpadas 1, 2 e 4 tornam-se mais brilhantes. b) as lâmpadas 1, 2 e 4 permanecem com o mesmo brilho. c) as lâmpadas ficam com brilhos desiguais sendo que a 1 é a mais brilhante. d) as lâmpadas 1 e 4 irão brilhar menos e a lâmpada 2 irá brilhar mais do que quando a lâmpada 3 não está queimada. Q19. (UNESP - SP) Um carregador de celular, que pode ser ligado à saída do acendedor de cigarros de um carro,comercializado nas ruas de São Paulo, traz a seguinte inscrição: Tensão de alimentação: 24W Potência consumida: 150V Essa instrução foi escrita por um fabricante com bom conhecimentos práticos , mas descuidado quanto ao significado e uso correto das unidades do SI (Sistema Internacional) adotado no Brasil. a) Reescreva a instrução, usando corretamente as unidades de medida do SI. b) Calcule a intensidade da corrente elétrica utilizada pelo aparelho. 12 Q20. (FUVEST – SP) No circuito elétrico residencial a seguir esquematizado, estão indicadas, em watts, as potências dissipadas pelos seus diversos equipamentos. O circuito está protegido por um fusível, F, que funde quando a corrente ultrapassa 30 A, interrompendo o circuito. Que outros aparelhos podem estar ligados ao mesmo tempo que o chuveiro elétrico sem "queimar" o fusível? a) Geladeira, lâmpada e TV. b) Geladeira e TV. c) Geladeira e lâmpada. d) Geladeira. e) Lâmpada e TV. Q21. (UERJ - RJ) Para a iluminação do navio são utilizadas 4.000 lâmpadas de 60 W e 600 lâmpadas de 200W, todas submetidas a uma tensão eficaz de 120 V, que ficam acesas, em média, 12 horas por dia. Considerando esses dados, determine: a) a corrente elétrica total necessária para mantê-las acesas; b) o custo aproximado, em reais, da energia por elas consumida em uma viagem de 10 dias, sabendo-se que o custo do kWh é R$ 0,40. 13