Lista de exercícios -2ª fase UFPR- 2016

Lista de exercícios -2ª fase UFPR2016 – Eletricidade – Paulo
Roberto
1. (Ufsc 2014) Na imagem abaixo,
observa-se o novo sistema de
iluminação
das
pontes
Gov.
Colombo Machado Salles e Gov.
Pedro Ivo Campos, que dão acesso
à Ilha de Santa Catarina.
Foram investidos um milhão e
seiscentos mil reais para a
instalação de 210 luminárias LED
(Diodo Emissor de Luz), com
potência unitária de 130 W, em
postes decorativos em forma de
arco, que substituíram o antigo
sistema de lâmpadas vapor de
sódio. Na tabela abaixo, alguns
dados sobre o sistema de
iluminação com lâmpadas LED são
apresentados. (O valor de 1 kWh é
R$ 0,30)
Temperatura de cor
(temperatura em que a cor da
luz emitida por um corpo negro
aquecido é igual à cor da luz
emitida por uma lâmpada)
Índice de reprodução de cores
(IRC)
(o IRC é estabelecido entre 0 e
100,
comparando-se
a
propriedade de reprodução de
cor da lâmpada à luz natural
(do sol), cujo IRC é 100;
portanto, quanto maior for a
diferença na aparência de cor
do objeto iluminado em relação
ao padrão, menor é seu IRC)
Redução no consumo de
energia elétrica
Vida útil das lâmpadas
4000 K
(luz branca
neutra)
Maior
70
que
50%
Maior que
10 anos
Assinale a(s) proposição (ões)
CORRETA(S).
01)Lâmpadas
incandescentes
possuem temperatura de cor
menor que 4000 K.
02)Um objeto possui cor definida,
independentemente da luz que
incida sobre ele.
04)Uma lâmpada LED possui
potência de 130 W e outra,
incandescente, possui potência
de 200 W. Esta informação
permite afirmar que o IRC da
lâmpada incandescente é maior
que o da lâmpada LED.
08)As lâmpadas incandescentes
tradicionais
possuem
alta
eficiência, pois convertem cerca
de 90% da energia elétrica em
energia luminosa.
16)O processo de emissão de luz
em uma lâmpada fluorescente é
explicado pela teoria de Planck
para radiação do corpo negro.
32)Considerando que a única
vantagem
do
sistema
de
iluminação LED seja a redução
do consumo de energia, o valor
investido será recuperado em
mais de 20 anos.
2. (Ufsc 2014) A figura 1 mostra um
caminhão-tanque que pode ser
utilizado
no
transporte
de
combustível das refinarias para os
postos de combustível. O tanque
usado para o transporte de
combustível é todo metálico, com
aberturas em cima para a colocação
do combustível e inspeção e com
saídas na parte de baixo para a
transferência do combustível –
figura 2 – para os postos de
combustível. A transferência do
combustível do caminhão para o
posto segue uma norma de
procedimentos que servem para
garantir a segurança de todos,
principalmente no sentido de evitar
fagulhas que possam dar início a
uma explosão. Um dos principais
procedimentos é aterrar o tanque ao
solo.
02)Estando o tanque eletricamente
neutro, ele não possui cargas
elétricas.
04)Durante uma viagem, o tanque
adquire uma carga elétrica de
módulo 270μC. O valor do campo
elétrico e do potencial elétrico a
200,0 m do tanque vale,
aproximadamente
e
4
respectivamente, 1,21 10 N / C e
60,75 V.
Considerando o exposto acima,
assinale
a(s)
proposição(ões)
CORRETA(S).
01)O potencial elétrico no interior do
tanque eletricamente carregado
pode ser analisado como um
condutor metálico eletricamente
carregado.
Representa-se
graficamente o potencial elétrico,
dentro e fora do tanque, da
seguinte forma:
08)O aterramento do tanque visa
fazer com que o caminhãotanque fique com uma carga
elétrica resultante igual a zero,
porque, em função dos pneus,
feitos de borracha, e do seu
atrito com o ar, o caminhão pode
ficar eletricamente carregado.
16)Admitindo que o caminhãotanque
esteja
carregado
eletricamente, o campo elétrico
no interior do tanque é zero e o
potencial elétrico é constante,
pois as cargas elétricas se
encontram em repouso na
superfície externa do tanque.
3 (Ufsc 2014) Um estudante de
Física realizou um experimento no
laboratório para medir a variação da
intensidade da corrente elétrica em
um fio condutor retilíneo extenso em
função do tempo, além de outras
propriedades físicas. No gráfico
abaixo, é mostrado um dos
resultados do experimento.
instantes 0,0 s e 6,0 s é de 0,5
A.
Com base no enunciado e nas duas
figuras
abaixo,
assinale
a(s)
proposição(ões) CORRETA(S).
01)A carga elétrica que atravessa
uma seção transversal do fio
condutor entre os instantes 2 s e
4 s é de 4 C.
02)A
figura
1
representa
corretamente as linhas de campo
magnético
produzidas
pela
corrente elétrica i, no instante 4
s.
04)Os elétrons se deslocam no fio
condutor
com
velocidade
próxima à da luz.
08)O número de elétrons que
atravessam
uma
seção
transversal do fio condutor entre
os instantes 2 s e 6 s é de
2,5  1019 elétrons.
16)A
figura
2
representa
corretamente os vetores campo
elétrico e campo magnético
produzido pela corrente elétrica i,
em um ponto próximo ao fio
condutor, no instante 4 s.
32)A intensidade do vetor campo
magnético a 1,0 m do fio
condutor, no instante 5 s, é de
2  107 T.
64)A intensidade média da corrente
elétrica no fio condutor entre os
4. (Uepg 2013) Corpos eletrizados
ocorrem naturalmente no nosso
cotidiano. Um exemplo desse
fenômeno acontece quando, em
dias muito secos, ao tocar-se em
um automóvel sentem-se pequenos
choques elétricos. Tais choques são
atribuídos ao fato de estarem os
automóveis
eletricamente
carregados. Sobre a natureza dos
corpos (eletrizados ou neutros),
assinale o que for correto.
01)Somente
quando
há
desequilíbrio entre o número de
prótons e elétrons é que a
matéria
manifesta
suas
propriedades elétricas.
02)Um corpo eletricamente neutro é
aquele que não tem cargas
elétricas.
04)Se um corpo tem cargas
elétricas, ele pode ou não estar
eletrizado.
08)Ao serem atritados, dois corpos
eletricamente
neutros,
de
materiais diferentes, tornam-se
eletrizados com cargas de
mesmo sinal, devido ao princípio
de conservação das cargas
elétricas.
5. (Uepg 2013) Sobre fenômenos
relacionados ao campo magnético e
à indução eletromagnética, assinale
o que for correto.
01)Sempre que uma espira fechada
é atravessada por um fluxo
magnético variável surge na
espira uma corrente elétrica
induzida.
02)O polo sul geográfico terrestre
corresponde
ao
polo
sul
magnético terrestre.
04)Todos os ímãs apresentam dois
polos magnéticos, entretanto
podem existir polos magnéticos
isolados na natureza.
08)O movimento de cargas elétricas
origina campos magnéticos.
6 . (Uepg 2011) Considere quatro
esferas metálicas idênticas e
isoladas uma da outra. Três esferas
(a,b,c)
estão,
inicialmente,
descarregadas e a quarta esfera (d)
está eletrizada com carga igual a Q.
A seguir a esfera d é posta
sucessivamente em contato com as
esferas a, b e c. No final todas as
esferas estão eletrizadas. Sobre as
cargas adquiridas pelas esferas, ao
final do processo, assinale o que for
correto.
01)As quatro esferas estarão
igualmente eletrizadas.
02)A esfera a estará eletrizada com
carga igual a Q/2.
04)As esferas c e d estarão
eletrizadas com cargas iguais a
Q/8.
08)As esferas a, b e c estarão
eletrizadas com cargas iguais a
Q/3.
16)A esfera b estará eletrizada com
carga igual a Q/4.
7. (Ufsc 2011) Considere o circuito
abaixo.
08)A potência dissipada no resistor
de 4Ω é de 16 W.
16)A diferença de potencial entre os
pontos A e B  VB  VA  é 6 V.
8. (Uepg 2011) Considere o
esquema do circuito elétrico a
seguir, composto por resistores e
geradores de valores iguais e uma
chave, onde, os geradores são
representados por E e os resistores
por R. Nesse contexto, assinale o
que for correto, no que se refere a
sua esquematização.
01)A ddp no circuito é igual à ddp
de cada gerador integrante da
associação.
02)A intensidade de corrente que
atravessa a chave E F é igual à
soma das intensidades de
corrente gerada pela associação
de geradores
04)A intensidade de corrente em
qualquer ramo do circuito tem o
mesmo valor (constante).
08)O resistor equivalente é igual a
REq=
01)A corrente no circuito é 2,0 A.
02)O potencial elétrico no ponto D é
menor do que no ponto C.
04)A potência fornecida ao circuito
externo pela fonte de 15 V é 14
W.
2
R.
3
9. (Uepg 2011) Cargas elétricas em
movimento
originam
campo
magnético. Quando uma carga
elétrica encontra-se em movimento,
em um campo magnético, há uma
interação entre esse campo e o
campo originado pela carga. Essa
interação é manifestada por uma
força que age na carga elétrica, a
qual é denominada força magnética.
Sobre força magnética, assinale o
que for correto.
01)O sentido da força magnética
depende do sinal da carga em
movimento.
02)A direção da força magnética,
sobre uma carga em movimento,
é
perpendicular
ao
plano
formado pelo vetor velocidade da
carga e pelo vetor indução
magnética.
04)Quando uma carga elétrica é
lançada perpendicularmente em
direção de um campo magnético
uniforme, a carga descreverá
uma trajetória circular.
08)A força magnética sobre uma
carga elétrica movendo-se, em
uma direção paralela à direção
do campo magnético uniforme, é
nula.
16)Entre dois condutores retos e
extensos,
percorridos
por
correntes elétricas, a força
magnética entre eles será
repulsiva se as correntes tiverem
o mesmo sentido.
10. (Ufsc 2011) Com base nos
tópicos de Física Moderna, assinale
a(s) proposição(ões) correta(s).
01)Corpo negro ideal é todo corpo
capaz de absorver toda a
radiação
que
nele
incide.
Quando um corpo negro é
aquecido, ele é uma fonte ideal
de radiação térmica.
02)O efeito fotoelétrico só ocorre se
a frequência da luz incidente
sobre o metal for superior a um
valor mínimo fmin e a emissão de
cargas elétricas deste material
independe da intensidade da
radiação incidente.
04)A
Teoria
da
Relatividade
Especial, proposta por Einstein,
está
baseada
em
dois
postulados, sendo que um deles
é enunciado da seguinte forma:
“As leis da Física são as
mesmas
em
todos
os
referenciais inerciais. Ou seja,
não existe nenhum sistema de
referência inercial preferencial”.
08)A apresentação do trabalho do
físico
Maxwell
sobre
a
quantização da energia é
considerada hoje como o marco
oficial da fundação da Física
Moderna.
16)A Teoria da Relatividade Restrita
tem como consequência a
contração espacial e a dilatação
temporal.
32)O fenômeno da radiação do
corpo negro é explicado pela
Física Clássica e pela Moderna
como sendo uma distribuição
contínua de energia de um
sistema.
64)O comportamento dualístico de
uma onda-partícula é descrito e
aceito pela Física Clássica,
sendo mais aprofundado e
explicado pela Física Quântica.
11.(ENEM-2005) Podemos estimar
o consumo de energia elétrica de
uma
casa
considerando
as
principais fontes desse consumo.
Pense na situação em que apenas
os aparelhos que constam da tabela
abaixo
fossem
utilizados
diariamente da mesma forma.
Tabela: A tabela fornece a potência
e o tempo efetivo de uso diário de
cada aparelho doméstico.
Supondo que o mês tenha 30 dias e
que o custo de 1KWh é de R$0,40,
o consumo de energia elétrica
mensal
dessa
casa,
é
de
aproximadamente
a) R$135.
b) R$165.
c) R$190.
d) R$210.
e) R$230.
12.(ENEM-2007) As figuras acima
apresentam dados referentes aos
consumos de energia elétrica e de
água relativos a cinco máquinas
industriais
de
lavar
roupa
comercializadas no Brasil.
e)a máquina que mais consome
energia elétrica não é a que
consome mais água.
13. Duas lâmpadas iguais, de 12 V
cada uma, estão ligadas a uma
bateria de 12 V, como mostra a
figura a seguir.Estando o interruptor
C aberto, as lâmpadas acendem
com intensidades iguais. Ao fechar
o interruptor C observaremos que:
a) A apaga e B brilha mais
intensamente.
b) A apaga e B mantém o brilho.
c) A apaga e B apaga.
d) B apaga e A brilha mais
intensamente.
e) B apaga e A mantém o brilho.
A máquina ideal, quanto a
rendimento econômico e ambiental,
é
aquela
que
gasta,
simultaneamente, menos energia e
água.
Com base nessas informações,
conclui-se
que,
no
conjunto
pesquisado,
a)quanto mais uma máquina de
lavar roupa economiza água, mais
ela consome energia elétrica.
b)a quantidade de energia elétrica
consumida por uma máquina de
lavar
roupa
é
inversamente
proporcional à quantidade de água
consumida por ela.
c)a máquina I é ideal, de acordo
com a definição apresentada.
d)a máquina que menos consome
energia elétrica não é a que
consome menos água.
14.Seis pilhas iguais, cada uma com
diferença de potencial V, estão
ligadas a um aparelho, com
resistência elétrica R, na forma
esquematizada na figura. Nessas
condições, acorrente medida pelo
amperímetro
A, colocado
na
posição indicada, e igual a:
a) V/R b) 2V/R c) 2V/3R d) 3V/R
e) 6V/R
15.Uma estudante quer utilizar uma
lâmpada (dessas de lanterna de
pilhas) e dispõe de uma bateria de
12 V. A especificação da lâmpada
indica que a tensão de operação e
4,5 V e a potencia elétrica utilizada
durante a operação e de 2,25
W.Para que a lâmpada possa ser
ligada a bateria de 12 V, será
preciso colocar uma resistência
elétrica,
em
serie,
de
aproximadamente:
a) 0,5 Ω b) 4,5 Ω c) 9,0 Ω d) 12
Ω e) 15 Ω
16.Um jovem casal instalou em sua
casa uma ducha elétrica moderna
de 7.700 watts/220 volts. No
entanto, os jovens verificaram,
desiludidos, que toda vez que
ligavam a ducha na potencia
máxima, desarmava-se o disjuntor
(o que equivale a queimar o fusível
de antigamente) e a fantástica
ducha deixava de
aquecer. Pretendiam ate recolocar
no lugar o velho chuveiro de3.300
watts / 220 volts, que nunca falhou.
Felizmente, um amigo físico,
naturalmente
os
socorreu.
Substituiu velho disjuntor por outro,
de
maneira
que
a
ducha
funcionasse normalmente.
A partir desses dados, assinale a
única alternativa que descreve
corretamente a possível troca
efetuada pelo amigo.
a) Substituiu o velho disjuntor de 20
amperes por um novo, de
30amperes.
b) Substituiu o velho disjuntor de 20
amperes por um novo, de
40amperes.
c) Substituiu o velho disjuntor de 10
amperes por um novo, de
40amperes.
d) Substituiu o velho disjuntor de 30
amperes por um novo, de
20amperes.
e) Substituiu o velho disjuntor de 40
amperes por um novo, de
20amperes.
17.Assinale a alternativa que indica
um dispositivo ou componente que
só pode funcionar com corrente
elétrica alternada ou, em outras
palavras, que e inútil quando
percorrido por corrente continua.
a) Lâmpada incandescente.
Fusível. c) Eletroímã.
d) Resistor. e) Transformador.
b)
18. Meu chuveiro, instalado em 220
V e dissipando 2,2kW, teve sua
resistência queimada. Encontrando
apenas outra resistência de mesma
potencia nominal, mas para 110 V,
resolvi instalá-la (mesmo correndo
outros riscos). Para isso devo
verificar se o fusível suporta no
MINIMO
a) 10 A b) 40 A c) 25 A d) 2,0 A
e) 400 A
9. O manual de funcionamento de
um captador de guitarra elétrica
apresenta o seguinte texto:
Esse captador comum consiste de
uma
bobina, fios condutores
enrolados em torno de um imã
permanente. O campo magnético do
imã induz o ordenamento dos pólos
magnéticos na corda da guitarra,
que está próxima a ele. Assim,
quando a corda é tocada, as
oscilações produzem variações,
com o mesmo padrão, no fluxo
magnético que atravessa a bobina.
Isso induz uma corrente elétrica na
bobina, que é transmitida até o
amplificador e, daí, para o altofalante.
magnético uniforme perpendicular
ao plano. Quando acionado o botão,
a barra sairá da posição do
equilíbrio a uma velocidade média
de 5m/s e atingirá a catraca em
6milisegundos, abrindo a porta.
Um guitarrista trocou as cordas
originais de sua guitarra, que eram
feitas de aço, por outras feitas de
náilon. Com o uso dessas cordas, o
amplificador ligado ao instrumento
não emitia mais som, porque a
corda de náilon:
a) isola a passagem de corrente
elétrica da bobina para o altofalante.
A intensidade do campo magnético,
para que o dispositivo funcione
corretamente, é de
b) varia seu comprimento mais
intensamente do que ocorre com o
aço.
a)5 x 10−1T.
c) apresenta uma magnetização
desprezível sob a ação do imã
permanente.
c)5 x 101T.
d) induz correntes elétricas na
bobina mais intensas que a
capacidade do captador.
e)2 x 100T.
e) oscila com uma frequência menor
do que a que pode ser percebida
pelo captador.
20.Desenvolve-se um dispositivo
para abrir automaticamente uma
porta no qual um botão, quando
acionado, faz com que uma corrente
elétrica i = 6A percorra uma barra
condutora de comprimento L = 5cm,
cujo ponto médio está preso a uma
mola de constante elástica k = 5 x
10−2N/cm. O sistema mola-condutor
está imerso em um campo
b)5 x 10−2T.
d)2 x 10−2T.
Gabarito:
1:
01 + 32 = 33.
2:
08 + 16 = 24.
3:
02 + 08 + 32 = 42.
4:
01 + 04 = 05.
5:
01 + 08 = 09.
6:
02 + 04 + 16 = 22
7:
04 + 16 = 20.
8:
01 + 02 + 08 = 11
9:
01 + 02 + 04 + 08 = 15
10:
01 + 04 + 16 = 21.
11. E
12. D
13. A
14. B
15. E
16. B
17. E
18. B
19. C
20. A