Curso : Computação Disciplina: Física para computação 2 Professor(a):Rafael Machado dos Santos Nome do Aluno(a): ___________________________________________________ Avaliação Período Letivo: Semestre: 2015.1 Unidade: Turno: II Matutino Nota: Data: 01) Um campo magnetico uniforme faz um angulo de 30° com o eixo de uma espira circular de 300 voltas e um raio de 4 cm. O campo varia a uma taxa de 85 T/s. Determine o modulo da f.e.m. induzida na espira. Resp: 111 V 02) (UNICAMP 2008) O alicate-amperímetro é um medidor de corrente elétrica, cujo princípio de funcionamento baseia-se no campo magnético produzido pela corrente. Para se fazer uma medida, basta envolver o fio com a alça do amperímetro, como ilustra a figura abaixo. a) Se o campo magnético num ponto da alça circular do alicate da figura for igual a 1,0 × 10–5 T, qual é a corrente que percorre o fio situado no centro da alça do amperímetro? b) A alça do alicate é composta de uma bobina com várias espiras, cada uma com área A = 0,6 cm2. Numa certa medida, o campo magnético, que é perpendicular à área da espira, varia de zero a 5,0 × 10–6 T em 2,0 × 10–3 s. Qual é a força eletromotriz induzida, e, em uma espira? Resolução: a) i = 1,25 A; b) e = - 1,5 x 10-7V Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 1 03) (UNIFESP-SP) A foto mostra uma lanterna sem pilhas, recentemente lançada no mercado. Ela funciona transformando em energia elétrica a energia cinética que lhe é fornecida pelo usuário - para isso ele deve agitá-la fortemente na direção do seu comprimento. Como o interior dessa lanterna é visível, pode-se ver como funciona: ao agitá-la, o usuário faz um ímã cilíndrico atravessar uma bobina para frente e para trás. O movimento do ímã através da bobina faz aparecer nela uma corrente induzida que percorre e acende a lâmpada. O princípio físico em que se baseia essa lanterna e a corrente induzida na bobina são, respectivamente: a) indução eletromagnética; corrente alternada. b) indução eletromagnética; corrente contínua. c) lei de Coulomb; corrente contínua. d) lei de Coulomb; corrente alternada. e) lei de Ampere; correntes alternada ou contínua podem ser induzidas. 04) (UFPE-PE) O fluxo magnético através do anel da figura é 37.10-3Wb. Quando a corrente que produz este fluxo é interrompida, o fluxo cai a zero no intervalo de tempo de 1,0 ms. Determine a intensidade da força eletromotriz média induzida no anel, em volts. Resposta: ε =37V 05) (UFSC-SC) A energia eólica pode ser uma excelente opção para compor a matriz energética de uma nação como o Brasil. Um estudante construiu um modelo de gerador elétrico "eólico" colocando ventilador na frente de pás conectadas a uma espira com 1,0.10-3 m2 de área, que está em um campo magnético constante de 2,0.10-2 T. O modelo do gerador está representado pelo esquema a seguir. Observe-o e assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) Com o ventilador ligado e a espira girando, a lâmpada brilha, e a corrente gerada é alternada. Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 2 (02) Enquanto a espira estiver girando, o campo magnético gera sobre ela um torque que se opõe ao seu movimento de rotação. (04) Correntes alternadas são normalmente usadas nas linhas de transmissão, pois podem ser diminuídas ou aumentadas se utilizarmos transformadores. (08) Mesmo sem vento e com a espira parada teremos uma força eletromotriz induzida, pois um campo constante sempre gera uma força eletromotriz sobre uma espira. (16) O módulo do fluxo magnético na espira varia entre -2 .10-5T m2 e o valor máximo de 2.10-5 T m2. Resp: soma = 23 06) (UFPE-PE) O gráfico mostra a dependência com o tempo de um campo magnético espacialmente uniforme que atravessa uma espira quadrada de 10 cm de lado. Sabe-se que a resistência elétrica do fio, do qual é formada a espira, é 0,2 ohm. Calcule a corrente elétrica induzida na espira, em mA, entre os instantes t = 0 e t = 2,0 s. Resp: i=25mA 07) (ITA-SP) Quando uma barra metálica se desloca num campo magnético, sabe-se que seus elétrons se movem para uma das extremidades, provocando entre elas uma polarização elétrica. Desse modo, é criado um campo elétrico constante no interior do metal, gerando uma diferença de potencial entre as extremidades da barra. Considere uma barra metálica descarregada, de 2,0 m de comprimento, que se desloca com velocidade constante de módulo v = 216 km/h num plano horizontal (veja figura), próximo à superfície da Terra. Sendo criada uma diferença de potencial (ddp) de 3,0.10-3V entre as extremidades da barra, o valor do componente vertical do campo de indução magnética terrestre nesse local é de a) 6,9.10-6 T b) 1,4.10-5 T c) 2,5.10-5 T d) 4, 2.10-5T e) 5,0.10-5T Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 3 08) (UFSCAR-SP) Uma espira circular de área 1m2 é colocada em um campo magnético. O campo mantém-se perpendicular ao plano da espira, porém sua intensidade diminui uniformemente à razão de 2T por segundo. Calcule a intensidade de corrente que circula pela espira se a resistência elétrica da mesma vale 4Ω. Resposta: i=0,5A 09) (UFMG/2007) Uma bobina condutora, ligada a um amperímetro, é colocada em uma região onde há um campo magnético B , uniforme, vertical, paralelo ao eixo da bobina, como representado nesta figura: Essa bobina pode ser deslocada horizontal ou verticalmente ou, ainda, ser girada em torno do eixo PQ da bobina ou da direção RS, perpendicular a esse eixo, permanecendo, sempre, na região do campo. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que o amperímetro indica uma corrente elétrica quando a bobina é A) deslocada horizontalmente, mantendo-se seu eixo paralelo ao campo magnético. B) deslocada verticalmente, mantendo-se seu eixo paralelo ao campo magnético. C) girada em torno do eixo PQ. D) girada em torno da direção RS. Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 4 10) (UFVJM/2008) Observe esta figura. Nessa figura, duas barras metálicas fixas e separadas por uma distância d igual a 20 cm formam um plano, cuja °. No espaço, tem-se um campo magnético uniforme ( B ) igual a 1,5 T, perpendicular ao plano inclinado e entrando nele, conforme demonstrado na figura. As duas barras são ligadas por um resistor com resistência R barra metálica, de massa m = 100 g, desloca-se sobre as barras fixas, a partir do repouso e dos extremos superiores das barras inclinadas e também sem atrito. Suponha que as resistências das barras sejam desprezíveis e a aceleração da gravidade no local seja igual a 10 m/s2. ASSINALE a alternativa que contém o valor correto do instante em que a barra em movimento atinge a velocidade terminal. A) 5,00 segundos. B) 1,00 segundo. C) 4,00 segundos. D) 2,22 segundos. 11) (UFMG/2009) Sabe-se que uma corrente elétrica pode ser induzida em uma espira colocada próxima a um cabo de transmissão de corrente elétrica alternada – ou seja, uma corrente que varia com o tempo. Considere que uma espira retangular é colocada próxima a um fio reto e longo de duas maneiras diferentes, como representado nestas figuras: Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 5 Na situação representada em I, o fio está perpendicular ao plano da espira e, na situação representada em II, o fio está paralelo a um dos lados da espira. Nos dois casos, há uma corrente alternada no fio. Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que uma corrente elétrica induzida na espira A) ocorre apenas na situação I. B) ocorre apenas na situação II. C) ocorre nas duas situações. D) não ocorre em qualquer das duas situações. 12) (UFMG/96) (SP – C6 – H21) Um anel metálico é preso na extremidade de um cordão e posto a oscilar. Durante seu movimento, ele passa por uma região onde existe um campo magnético uniforme como mostra a figura. Considere que o plano do anel permanece sempre perpendicular â direção do campo magnético e que a linha tracejada representa a trajetória do anel. Pode-se afirmar que, durante a oscilação, aparecerá uma corrente elétrica induzida no anel quando ele estiver passando nas regiões A) I, II, III, IV e V. B) II, III e IV. C) II e IV. D) III 13) (UFOP/2009) Qual dispositivo abaixo utiliza o princípio da indução eletromagnética no seu funcionamento básico? A) um chuveiro elétrico B) um ferro de passar roupa C) um liquidificador D) uma bateria de automóvel 14) (UFMG/2006) (Constituída de dois itens.) Em uma aula de eletromagnetismo, o Professor Emanuel faz a montagem mostrada, esquematicamente, nesta figura: Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 6 Nessa montagem, uma barra de metal não-magnético está em contato elétrico com dois trilhos metálicos paralelos e pode deslizar sobre eles, sem atrito. Esses trilhos estão fixos sobre uma mesa horizontal, em uma região onde há um campo magnético uniforme, vertical e para baixo, que está indicado, na figura, pelo símbolo . Os trilhos são ligados em série a um amperímetro e a um resistor R. Considere que, inicialmente, a barra está em repouso. Em certo momento, Emanuel empurra a barra no sentido indicado pela seta e, em seguida, solta-a. Nessa situação, ele observa uma corrente elétrica no amperímetro. Com base nessas informações, 1. INDIQUE, na figura, o sentido da corrente elétrica observada por Emanuel. JUSTIFIQUE sua resposta. 2. RESPONDA: Após a barra ser solta, sua velocidade diminui, permanece constante ou aumenta com o tempo? JUSTIFIQUE sua resposta. 15) (UFVJM/2006) A figura a seguir representa um fio retilíneo e muito longo pelo qual circula uma corrente de i ampères no sentido indicado. Próximo ao fio existem duas espiras circulares A e B planas e coplanares com o fio. Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 7 De acordo com essa informação e admitindo-se a diminuição da intensidade da corrente no fio, com o decorrer do tempo, é CORRETO afirmar que aparecem correntes induzidas A) no sentido horário em A e anti-horário em B. B) em A e B, ambas no sentido anti-horário. C) no sentido anti-horário em A e horário em B. D) em A e B, ambas no sentido horário. 16) (UFMG/93) (CF – C6 – H21) Observe afigura. Essa figura mostra um trilho metálico, horizontal, sobre o qual uma barra, também metálica, pode-se deslocar livremente, sem atrito. Na região onde está o trilho existe um campo magnético B , "saindo" do papel. Lançandose a barra para a direita, com velocidade vo , haverá nela uma corrente elétrica A) de X para Y e seu movimento será acelerado. B) de X para Y e seu movimento será retardado. C) de Y para X e seu movimento será acelerado. E) de Y para X e seu movimento será uniforme. 17) (UNESP/99) Considere uma bobina, suspensa por dois barbantes, e um ímã que pode se deslocar ao longo do eixo da bobina, como mostra a figura. Ao se aproximar dessa bobina qualquer um dos pólos do ímã, verifica-se que a bobina é repelida pelo ímã. Se, por outro lado, o ímã já estiver próximo da bobina e for afastado rapidamente, a bobina será atraída pelo ímã. EXPLIQUE por que. Rafael Machado dos Santos Assinatura do aluno: ___________________________________________________ Data: __/__/___ 8