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COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
3ª CERTIFICAÇÃO – PI / 2014 - FÍSICA – 3a SÉRIE – 1o TURNO
PROFESSORES: JULIEN / J. FERNANDO / ROBSON / J. EDUARDO / BRUNO
LABORATÓRIO DE FÍSICA: PROF. ALCIBÉRIO / TECNICO CAIO JORDÃO
GABARITO
ATENÇÃO
Verifique se a prova que esta recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com:
 1ª parte – seis questões objetivas.
 2ª parte – quatro questões discursivas.
1a PARTE – OBJETIVA – 3,0 pontos
1a QUESTÃO (0,5 ponto)
Duas cargas elétricas pontuais e idênticas repelem-se com uma força de intensidade F quando
colocadas no vácuo a uma distancia d entre si. Se
o valor de cada carga for dobrado e a distância
entre elas reduzir a metade, o novo valor da força
de repulsão entre as cargas será de:
(A) 16F
(B) 8F
(C) 4F
(D) 2F
(E) F
2a QUESTÃO (0,5 ponto)
Têm-se oito cargas positivas pontuais nos vértices de um octógono regular que se encontra no
vácuo, como mostra a figura.
A figura abaixo representa dois fios retilíneos e
longos, (1) e (2), mostrados em corte, percorridos
por correntes elétricas i1 e i2, perpendiculares à
folha de papel.
Os valores do módulo do campo elétrico e do
potencial elétrico no centro do octógono valem,
respectivamente:
Dados: k  constante eletrostática no vácuo; r  distância do
vértice ao centro do octógono.
kq
(A) 8 2 e zero
r
(C) zero e zero
(E) 8
kq
(B) zero e 8
r
kq
kq
(D) 4 2 e 8
r
r
kq
kq
e 4
2
r
r
3a QUESTÃO (0,5 ponto)
Devido à presença das cargas elétricas Q1 e
Q2, o vetor campo elétrico resultante no ponto P da
figura é mais bem representado pela alternativa:
Baseado no texto e seus conhecimentos sobre
eletromagnetismo é correto afirmar que o campo
magnético no ponto A só poderá ser nulo se i1 e i2
forem tais que:
(A) i1 < i2 e tiverem ambos o mesmo sentido.
(B) i1 < i2 e tiverem sentidos opostos.
(C) i1 > i2 e tiverem ambos o mesmo sentido.
(D) i1 > i2 e tiverem sentidos opostos.
(E) i1 = i2 e tiverem sentidos opostos.
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
4a QUESTÃO (0,5 ponto)
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA (PI)
Ensino Médio
GABARITO
5a QUESTÃO (0,5 ponto)
6a QUESTÃO (0,5 ponto)
Uma bobina chata é formada de 40 espiras circulares, de raio 8,0cm. A intensidade da corrente
que percorre a bobina, quando a intensidade do
vetor campo magnético no centro da bobina é
–4
6,0 x 10 T, é de: (considere  = 4 x 10–7Tm/A)
(A) 1,9A
(B) 2,5A
(C) 3,8A
Uma espira circular é percorrida por uma corrente elétrica contínua de intensidade constante.
Quais são as características do vetor campo magnético no centro da espira?
(D) 5,0A
(C) É constante e perpendicular ao plano da espira.
(D) É variável e perpendicular ao plano da espira.
(E) 6,2A
(A) No centro da espira é nulo.
(B) É constante e paralelo ao plano da espira.
(E) É variável e paralelo ao plano da espira.
RESPOSTA DA 1a PARTE
1a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
2a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
3a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
4a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
5a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
6a Q
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(E)
(E)
(E)
(E)
(E)
ATENÇÃO
I. Não é permitido rasurar o quadro de respostas.
II. Marque apenas uma opção em cada questão.
III. Não é permitido o uso do corretor.
2a PARTE – DISCURSIVA – 4,0 pontos
7a QUESTÃO (1,0 ponto)
Duas partículas A e B, eletrizadas com cargas de mesmo sinal e respectivamente iguais a Q A e QB, tal que
QA = 9QB são fixadas no vácuo a 1,0m de distância uma da outra. Determine o local, no segmento que une as
cargas A e B, onde deverá ser colocada uma terceira carga C, para que ela permaneça em repouso.
Como as cargas A e B têm o mesmo sinal, as forças de interação, que atuam na carga B, terão a mesma direção, mas sentidos opostos, não importando o seu sinal. Para que a
carga C permaneça em repouso a força resultante sobre ela deve ser nula. Assim:
Portanto:
x = 0,75m
Logo:
A carga C deve estar a 0,75m de A e a 0,25m de B
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2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Representando a situação descrita:
PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA (PI)
3ª SÉRIE – 1O TURNO
Ensino Médio
GABARITO
8a QUESTÃO (1,0 ponto)
Na figura, temos trechos de dois fios paralelos muitos longos, situados
no vácuo, percorridos por correntes elétricas de módulos e sentidos indicados. Determine o módulo do vetor indução magnética no ponto P, situado
7
no mesmo plano dos fios, sendo o = 4 x 10 Tm/A.
Cálculo do campo magnético, gerado no ponto P, pela corrente de 18A:
Cálculo do campo magnético, gerado no ponto P, pela corrente de 10A:
-
Cálculo do campo magnético resultante, gerado no ponto P:
BR = B 2 – B1
BR = 20 x 10
5
– 12 x 10
5
Logo:
BR = 8,0 x 10 5T
9a QUESTÃO (1,0 ponto)
A figura mostra duas espiras condutoras concêntricas de raios R2 = 2R1 colocadas no
vácuo. Se a corrente i2 = 4i1, calcule o vetor indução magnética resultante no centro da
espira. Considere o como sendo a constante de permissividade magnética no vácuo.
Cálculo do vetor indução magnética produzido pela espira 1:
camp “sa nd ” d papel
Cálculo do vetor indução magnética produzido pela espira 2:
3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
camp “entrand ” d papel
Sendo assim, podemos escrever:
Dessa forma, o vetor indução magnética resultante será:
–
–
Portanto:
camp “entrand ” d papel
Coordenador - Rubrica
PROVA 3a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA (PI)
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
Ensino Médio
GABARITO
10a QUESTÃO (1,0 ponto)
Determine a intensidade do vetor campo elétrico resultante no ponto P, na situação representada pela fi9
2
2
gura. Considere Q = 3,0C; d = 0,30m; k0 = 9,0  10 Nm /C .
Cálculo da intensidade do campo elétrico em P:
d
Logo:
E = 3,0 x 105N/C
Sendo:
Assim:
ER = E Q > 0 + E Q < 0
ER = 3,0 x 105 + 3,0 x 105
Portanto:
ER = 6,0 x 105N/C
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
RASCUNHO
Coordenador - Rubrica