EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO PARALELA 4º

EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO PARALELA 4º BIMESTRE
NOME_________________________________________________________Nº___________ SÉRIE : 2º EM____
DATA :___/___ /___
BIMESTRE 4º
PROFESSOR: Renato
DISCIPLINA: Física 1
VISTO COORDENAÇÃO __________________________
ORIENTAÇÕES:
1. O trabalho deverá ser feito em papel almaço e deverá conter a cópia dos enunciados, figuras e
gráficos (quando houver);
2. A resolução das questões deverá ser feita à lápis. Apenas a resposta final deverá estar à caneta;
3. A folha de questões deverá ser anexada ao seu trabalho. Todas e quaisquer resoluções que
estiverem nesta folha, não serão consideradas;
4. Qualquer dúvida, utilize o seu caderno como apoio. Ele será o seu melhor aliado caso esteja
completo, pois lá você encontrará exercícios resolvidos de toda a matéria!;
5. Lembre-se de que existe um Plantão de Dúvidas à sua disposição!;
6. Refaça também os testes da avaliação bimestral e os exercícios do caderno.
Bom Trabalho!
Prof.: Renato
Formulário
Questão 01
PARTE 1: Desenhe o vetor campo magnético (B) no ponto P em cada um dos casos abaixo:
ATENÇÃO: Suas respostas deverão estar à caneta. Em caso de rasura, sua resposta NÃO será considerada.
a)
b)
d)
c)
P
i
P
i
P
i
P
i
e)
i
f)
h)
g)
P
i
i
P
i
P
P
i)
j)
k)
P
i
i
P
i
P
PARTE 2: Represente a força magnética (Fmag) que atua sobre a carga q lançada com velocidade v num campo
magnético B nos seguintes casos:
ATENÇÃO: Suas respostas deverão estar à caneta. Em caso de rasura, sua resposta NÃO será considerada.
a)
b)
c)
d)
Questão 02
Nas espiras circulares dos esquemas a seguir, indicar o sentido da corrente elétrica induzida (horário ou antihorário),quando houver, devido à variação do campo magnético:
a)
b)
Sentido: _____________________
B aumentando
Sentido: _____________________
B diminuindo
c)
d)
Sentido: _____________________
Sentido: _____________________
B diminuindo
B aumentando
e)
Sentido: _____________________
B constante
Questão 03
As figuras mostram uma espira metálica rígida, situada no plano do papel, atravessando uma região onde existe um
campo magnético uniforme B. Determine o sentido da corrente induzida (horário ou anti-horário) na espira, quando
houver, nas situações mostradas baixo:
a) a espira está saindo do campo magnético.
Sentido: ____________________________
b) a espira está entrando no campo magnético.
Sentido: ____________________________
c) a espira está se movimentando totalmente imersa no campo magnético.
Sentido: ____________________________
Questão 04
Uma espira retangular é imersa num campo magnético que varia com o tempo de acordo com a expressão:
B = 2 + 3.t em unidades do Sistema Internacional (S.I) como mostra a figura:
5m
2m
a) Determine o sentido da corrente induzida na espira (horário ou anti-horário).
b) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 1 s.
c) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 4 s.
d) Calcule a variação do fluxo magnético através da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s.
e) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s.
f) Supondo que a resistência da espira seja de 3 Ω, calcule a corrente elétrica induzida na espira.
Questão 05
Uma espira triangular é imersa num campo magnético que varia com o tempo de acordo com a expressão:
B = 1 + 2.t em unidades do Sistema Internacional (S.I) como mostra a figura:
2m
2m
2m
a) Determine o sentido da corrente induzida na espira (horário ou anti-horário).
b) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 1 s.
c) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 4 s.
d) Calcule a variação do fluxo magnético através da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s.
e) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s.
f) Supondo que a resistência da espira seja de 3 Ω, calcule a corrente elétrica induzida na espira.
Questão 06
Uma espira, locomovendo-se paralelamente ao solo e com velocidade constante, atravessa uma região onde existe
um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano da espira e ao solo. O fluxo magnético registrado, a partir do
instante em que a espira entra nessa região até o instante de sua saída, é apresentado no gráfico da figura.
φ (Wb)
a) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais dessa espira entre os instantes 2 s e 4 s. Mostre todos os
cálculos.
b) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais dessa espira entre os instantes 4 s e 8 s. Mostre todos os
cálculos.
c) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais dessa espira entre os instantes 8 s e 12 s. Mostre todos os
cálculos.
d) Faça um esboço do gráfico da força eletromotriz induzida em função do tempo.
Questão 07
-3
Um campo magnético uniforme de indução B = 10 T é perpendicular ao plano de uma espira de área A 1 = 2 x 10 m
-3
2
-1
(Figura a). A seguir, a área da espira passa para A2 = 1 x 10 m num intervalo de tempo Δt = 1 x 10 s (Figura b).
a) Calcule o fluxo magnético através da espira na situação da Figura a.
b) Calcule o fluxo magnético através da espira na situação da Figura b.
2
c) Calcule a variação do fluxo magnético no intervalo de tempo do enunciado.
d) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais da espira no intervalo de tempo do enunciado.
Questão 08
O desenvolvimento do eletromagnetismo contou com a colaboração de vários cientistas, como Faraday, por exemplo,
que verificou a existência da indução eletromagnética. Para demonstrar a lei de indução de Faraday, um professor
idealizou uma experiência simples. Construiu um circuito condutor retangular, formado por um fio com resistência
total R = 5 Ω, e aplicou através dele um fluxo magnético ϕ cujo comportamento em função do tempo t é descrito pelo
gráfico ao lado. O fluxo magnético cruza perpendicularmente o plano do circuito.
φ (Wb)
Em relação a esse experimento, considere as seguintes afirmativas:
1. A força eletromotriz induzida entre t = 2 s e t = 4 s vale 50 V.
2. A corrente que circula no circuito entre t = 2 s e t = 4 s tem o mesmo sentido que a corrente que passa por
ele entre t = 8 s e t = 12 s.
3. A corrente que circula pelo circuito entre t = 4 s e t = 8 s vale 25 A.
4. A potência elétrica dissipada no circuito entre t = 8 s e t = 12 s vale 125 W. Dica: Lembre-se de que a
potência dissipada é calculada pela expressão: P = R.i
2
Assinale a alternativa correta:
a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.
Questão 09
Uma espira, locomovendo-se paralelamente ao solo e com velocidade constante, atravessa uma região onde existe
um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano da espira e ao solo. O fluxo magnético registrado, a partir do
instante em que a espira entra nessa região até o instante de sua saída, é apresentado no gráfico da figura.
Analisando o gráfico, calcule a força eletromotriz induzida no instante t = 0,2 s.
Questão 10
Para os itens “a” e “b”, determine a intensidade do campo magnético no ponto P.
a)
b)
P
i2 = 4 A
i1 = 6 A
1 cm
3 cm
P
c) Supondo agora que o ponto P esteja na presença dos dois fios simultaneamente (ver figura abaixo), baseando-se
em seus conhecimentos de Física 2, calcule a intensidade do campo magnético resultante no ponto P.
i1 = 6 A
3 cm
P
i2 = 4 A
1 cm
Questão 11
Na figura abaixo temos a representação de uma espira circular de raio R e percorrida por uma corrente elétrica de
intensidade i.
Supondo que o diâmetro dessa espira seja igual a 6π cm e a corrente elétrica seja igual a 9 A, responda:
a) Calcule o raio R dessa espira em metros. (Não há a necessidade de substituir o valor numérico de π).
b) Refaça a figura da espira e desenhe o vetor campo magnético no centro dessa espira.
c) Calcule a intensidade do campo magnético no centro dessa espira.
Questão 12
-8
A figura representa as trajetórias de duas partículas de cargas iguais a 3 x 10 C em módulo, que penetram numa
região de campo magnético uniforme de intensidade B = 2 T, orientado perpendicularmente para dentro do plano do
papel. A partícula 1 penetra na região no ponto A e sai em C. A partícula 2 penetra em B e sai em A.
a) Qual o sinal da carga 1?
b) Qual o sinal da carga 2?
3
c) Supondo que a velocidade da partícula 1 seja de 2 x 10 m/s e que sua massa seja de 6 x 10
distância do ponto A ao C.
-4
kg, calcule a
d) Calcule a intensidade da força magnética a que a partícula 1 ficou sujeita durante sua trajetória circular.
Questão 13
Um condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 2 A, ao ser imerso em um campo
-4
magnético uniforme de intensidade B = 2 x 10 T. Supondo que o comprimento do condutor seja l = 20 cm, calcule a
intensidade da força magnética sobre os condutores das figuras abaixo:
a)
b)
c)
Questão 14
Um condutor reto e horizontal de comprimento 0,2 m e massa 60 g, percorrido por uma corrente de intensidade 15 A,
encontra-se em equilíbrio sob as ações de um campo magnético B e da gravidade, conforme a figura:
2
Adotando g = 10 m/s , responda:
a) Qual o sentido da corrente elétrica (para a direita ou para a esquerda) no condutor para que fique em equilíbrio?
b) Calcule a intensidade da força magnética sobre o condutor lembrando-se de que ele se encontra em equilíbrio.
c) Calcule a intensidade do campo magnético (B) no qual o condutor encontra-se imerso.
Questão 15
Para a figura representada abaixo, determine:
P
a) A intensidade do campo magnético no ponto P somente devido ao
i2 = 2 A
fio 1, distante 0,3 m do ponto P.
0,1 m
Fio 2
0,3 m
b) A intensidade do campo magnético no ponto P somente devido
ao fio 2, distante 0,1 m do ponto P.
c) Baseando-se em seus conhecimentos sobre Física 2, calcule a
Fio 1
intensidade do campo magnético resultante no ponto P.
i1 = 3 A
Questão 16
A figura do item “a” representa um fio retilíneo muito longo e perpendicular ao plano do papel. Esse fio é percorrido
por uma corrente i = 2 A, que tem sentido “saindo” do papel, como indicado na figura:
a) Desenhe o vetor campo magnético existente no ponto P.
P
i
b) Sabendo que a distância do ponto P ao fio é de 4 m, determine a intensidade do vetor campo magnético nesse
ponto.
c) Supondo agora que a corrente que percorre o condutor tem sentido “entrando” no papel, desenhe o vetor campo
magnético existente no ponto P.
P
X
i
Questão 17
Uma espira circular de 4 cm de diâmetro é percorrida por uma corrente elétrica de 8 A.
a) Calcule o raio R dessa espira em metros. (Não há a necessidade de substituir o valor numérico de π).
b) Calcule o valor do campo magnético no centro dessa espira.
c) Considere que o campo magnético no centro dessa espira é perpendicular ao papel e tem sentido “entrando” no
papel. Qual o sentido da corrente elétrica (horário ou anti - horário) que passa pela espira?
Questão 18
3
Um próton é lançado pelo orifício A do anteparo, com velocidade v = 7,5 x 10 m/s perpendicularmente ao campo
magnético uniforme (conforme a figura) de intensidade B = 0,5 T.
Considerando a massa e a carga do próton iguais a 1,6 x 10
pede:
-27
kg e 1,6 x 10
-19
C, respectivamente, faça o que se
a) Calcule o raio da trajetória descrita pela carga na região do campo magnético.
b) Calcule a intensidade da força magnética a que a carga ficou sujeita durante seu movimento.
Questão 19
O condutor AB contido no plano da figura, de comprimento 10 cm é percorrido por uma corrente de 5 A com sentido
de A → B numa região de indução magnética uniforme de intensidade 0,01 T.
a) Assinale a alternativa que melhor representa a força magnética sobre o condutor.
b) Caso o sentido da corrente fosse invertido, assinale a alternativa que melhor representa a nova força magnética
sobre o condutor.
c) Calcule a intensidade da força magnética sobre o condutor.
Questão 20
Dois fios condutores, de 2m de comprimento distam 20 cm e são percorridos por correntes de intensidades 2 A e 4 A,
de sentidos opostos como indica a figura:
a) A força magnética entre o condutores é de atração ou repulsão?
b) Caso apenas o sentido da corrente i1 fosse invertido, a nova força magnética entre os condutores seria de atração
ou repulsão?
c) Calcule a intensidade da força magnética trocada entre os condutores.
GABARITO
Questão 01
Caderno (1ª e 2ª Regras da Mão Direita)
Questão 02
a) horário
b) horário
c) anti-horário
d) anti-horário
e) Não há corrente elétrica
Questão 03
a) horário
b) anti-horário
c) Não há corrente elétrica.
Questão 04
a) horário
b) 50 Wb
c) 140 Wb
d) 90 Wb
e) 30 V
f) 10 A
Questão 05
a) anti-horário
b) 3.
Wb
c) 9.
Wb
d) 6.
Wb
Questão 06
a) 50 V
b) 0 (zero)
c) 25 V
d) Caderno
Questão 07
-2
a) 2 x 10 Wb
Questão 08
D
-2
b) 1 x 10 Wb
-2
c) – 1 x 10 Wb
d) 0,1 V
e) 2.
V
f) 2.
/3 A
Questão 09
Zero
Questão 10
-5
-5
a) 4 x 10 T
-5
b) 8 x 10 T
c) 12 x 10 T
Questão 11
-2
a) 3π x 10 m
-5
b)
c) 6 x 10 T
Questão 12
a) Positiva.
7
b) Negativa.
c) 4 x 10 m
Questão 13
-5
a) zero
-5
b) 8 x 10 N
c) 4 x 10 N
Questão 14
a) Para a esquerda.
b) 0,6 N
c) 0,2 T
Questão 15
-6
-6
a) 2 x 10 T
-6
b) 4 x 10 T
c) 2 x 10 T
Questão 16
-7
a)
b) 1 x 10 T
c)
Questão 17
-2
a) 2π x 10 m
-5
b) 8 x 10 T
c) horário.
Questão 18
-5
a) 15 x 10 m
-16
b) 6 x 10
N
Questão 19
a) C
b) D
-3
c) 5 x 10 N
Questão 20
a) Repulsão
b) Atração
-6
c) 16 x 10 N
-5
d) 12 x 10 N