Física I - Colégio Integral

COLÉGIO INTEGRAL - Educação Infantil – Ensino Fundamental – Ensino Médio
Lista de Exercícios
Caderno de Questões para o Reforço
SÉRIE: 3ª Série do Ens. Médio
DISCIPLINA: Física
PROFESSOR (A): Fransuério Queiroz
CONTEÚDO: Plantão de Dúvidas
DATA: 28 de Junho de 2014
ALUNO: _________________________________________________________________________________
CÓDIGO:____________
Questão 01
A eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz
produzida e o consumo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo
está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente
de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâmpada fluorescente de 40 W emite cerca de 3 000 lm.
Disponível em: http://tecnologia.terra.com.br. Acesso em: 29 fev. 2012 (adaptado).
A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W é
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz.
maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz.
menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz.
menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois consome maior quantidade de energia.
E)igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia.
Questão 02
02. Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas
informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no
quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o
dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal
dos condutores utilizados.
Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual,
verificou que precisava liga-los a um disjuntor de 50 amperes. No
entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para
uma correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir
amperagem 40% menor.
Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à
mesma potência de 4 400 W, a razão entre as suas respectivas
resistências elétricas, RA e RB que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de:
(A) 0,20.
(B) 0,36.
(C) 0,40.
(D) 1,70.
(E) 3,00.
Questão 03
Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito elétrico que
assistiu na escola, resolve desmontar sua lanterna. Utilizando-se da
lâmpada e da pilha, retiradas do equipamento,e de um fio com as
extremidades descascadas, faz as seguintes ligações com a intenção de
acender a lâmpada:
Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lâmpada
acendeu?
(A) (1), (3), (7)
(D) (1), (3), (6)
(B) (3), (4), (5)
(E) (1), (2), (5)
(C) (1), (3), (5)
Questão 04
É possível, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua combustão direta, aquecer 200 litros de água
de 20 °C a 55 °C. Pode-se efetuar esse mesmo aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de
gasolina por hora e fornece 110 V a um resistor de 11 Ω, imerso na água, durante um certo intervalo de tempo. Todo o
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calor liberado pelo resistor é transferido à água. Considerando que o calor específico da água é igual a 4,19 J g °C ,
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Caderno de Questões para o Reforço
aproximadamente qual a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de água obtido pelo gerador, quando
comparado ao obtido a partir da combustão?
(A) A quantidade de gasolina consumida é igual para os dois casos.
(B) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes maior que a consumida na combustão.
(C) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes maior que a consumida na combustão.
(D) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é duas vezes menor que a consumida na combustão.
(E) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador é sete vezes menor que a consumida na combustão.
Questão 05
Considere a seguinte situação hipotética: ao preparar o palco
para a apresentação de uma peça de teatro, o iluminador
deveria colocar três atores sob luzes que tinham igual brilho e os
demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou,
então, aos técnicos, que instalassem no palco oito lâmpadas
incandescentes com a mesma especificação (L1 a L8),
interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a
figura.
Nessa situação, quais são as três lâmpadas que acendem com o
mesmo brilho por apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os três atores?
(A) L1, L2 e L3.
(B) L2, L3 e L4.
(C) L2, L5 e L7.
(D) L4, L5 e L6.
(E) L4, L7 e L8.
Questão 06
Os motores elétricos são dispositivos com diversas aplicações, dentre elas, destacam-se aquelas que proporcionam
conforto e praticidade para as pessoas. É inegável a preferencia pelo uso de elevadores quando o objetivo é o
transporte de pessoas pelos andares de prédios elevados. Nesse caso, um dimensionamento preciso da potencia dos
motores utilizados nos elevadores é muito importante e deve levar em consideração fatores como economia de energia
e segurança.
Considere que um elevador de 800 kg, quando lotado com oito pessoas ou 600 kg, precisa ser projetado. Para tanto,
alguns parâmetros deverão ser dimensionados. O motor será ligado à rede elétrica que fornece 220 volts de tensão. O
elevador deve subir 10 andares, em torno de quatro metros por segundo. Para fazer uma estimativa simples da
potência necessária e da corrente que deve ser fornecida ao motor do elevador para ele operar com lotação máxima,
2
considere que a tensão seja contínua, que a aceleração da gravidade vale 10 m/s e que o atrito pode ser desprezado.
Nesse caso, para um elevador lotado, a potência média de saída do motor do elevador e a corrente elétrica máxima
que passa no motor serão respectivamente de
(A) 24 kW e 109 A.
(B) 32 kW e 145 A.
(C) 56 kW e 255 A.
(D) 180 kW e 818 A. (E) 240 kW e 1090 A.
Questão 07
O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que possibilita a
elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 220V pode ser adaptado para funcionar
em 110V, de modo a manter inalterada sua potência.
Uma das maneiras de fazer essa adaptação é trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com o(a)
(A) dobro do comprimento do fio.
(D) quádruplo da área da seção reta do fio.
(B) metade do comprimento do fio.
(E) quarta parte da área da seção reta do fio.
(C) metade da área da seção reta do fio.
Questão 08
As unidades C/s, J/C, J/s e V/A receberam as seguintes denominações:
(A) watt, volt, ampère e ohm;
(D) ampère, volt, coulomb e ohm;
(B) ampère, volt, watt e ohm;
(E) ampère, ohm, watt e coulomb.
(C) watt, ampère, volt e ohm;
Questão 09
Um resistor para chuveiro elétrico apresenta as seguintes especificações:
Tensão elétrica: 220 V.
Resistência elétrica (posição I): 20,0
.
Resistência elétrica (posição II): 11,0 .
Potência máxima (posição II): 4 400 W
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Caderno de Questões para o Reforço
Uma pessoa gasta 20 minutos para tomar seu banho, com o chuveiro na posição II, e com a água saindo do chuveiro à
temperatura de 40 °C.
Considere que a água chega ao chuveiro à temperatura de 25 °C e que toda a energia dissipada pelo resistor seja
transferida para a água. Para o mesmo tempo de banho e a mesma variação de temperatura da água, a economia que
essa pessoa faria, se utilizasse o chuveiro na posição I, no consumo de energia elétrica, em kWh, em um mês (30
dias), será de
(A) 9,8.
(B) 12,8.
(C) 19,8.
(D) 24,5.
(E) 29,5.
Questão 10
Uma estudante, descontente com o desempenho de seu secador de cabelos, resolve aumentar a potência elétrica do
aparelho. Sabendo que o secador tem potência elétrica nominal 1 200 W e
opera em 220 V, a estudante deve:
(A) ligar o secador numa tomada de 110 V.
(B) aumentar o comprimento do fio metálico que constitui o resistor do secador.
(C) diminuir o comprimento do fio metálico que constitui o resistor do secador.
(D) diminuir a espessura do fio metálico que constitui o resistor do secador.
(E) trocar o material do fio metálico que constitui o resistor do secador por outro de maior resistividade.
Questão 11
A figura mostra um cabo telefônico. Formado por dois fios, esse cabo tem comprimento de 5,00 km.
Constatou-se que, em algum ponto ao longo do comprimento desse cabo, os fios fizeram contato elétrico entre si,
ocasionando um curto-circuito. Para descobrir o ponto que causa o curto-circuito, um técnico mede as resistências
entre as extremidades P e Q, encontrando 20,0 Ω, e entre as extremidades R e S, encontrando 80,0 Ω. Com base
nesses dados, é correto afirmar que a distância das extremidades PQ até o ponto que causa o curto-circuito é de:
a) 1,25 km.
b) 4,00 km.
c) 1,00 km.
d) 3,75 km.
e) 5,00km
Questão 12
Com relação à associação de resistores em série, indique a alternativa incorreta:
(A) A resistência equivalente à associação é sempre maior que a de qualquer um dos resistores componentes.
(B) A intensidade de corrente elétrica é igual em todos os resistores.
(C) A soma das tensões nos terminais dos resistores componentes é igual à tensão nos terminais da associação.
(D) A tensão é necessariamente a mesma em todos os resistores.
(E) A potência elétrica dissipada é maior no resistor de maior resistência.
Questão 13
Com relação à associação de resistores esquematizada na figura,
indique a alternativa correta:
(A) R1 e R4 estão em série.
(B) R2 e R3 estão em paralelo.
(C) R1 e R7 estão em paralelo.
(D) R4, R5 e R6 não estão em série.
(E) R2, R3 e R5 estão em paralelo.
Questão 14
A figura abaixo representa um circuito elétrico constituído de um voltímetro (V) e um
amperímetro (A) ideais, cinco resistores e uma bateria. A bateria fornece uma
tensão de 12,0 V e o voltímetro registra 6,0 V.
A leitura no amperímetro e a potência dissipada pelo resistor situado entre os pontos
x e y, valem respectivamente
(A) 1 A e 1 W.
(C) 1 A e 3 W.
(E) 3 A e 5 W.
(B) 1 A e 2 W.
(D) 2 A e 3 W.
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Questão 15
O gráfico abaixo mostra a potência elétrica (em kW) consumida em uma
certa residência ao longo do dia. A residência é alimentada com a
voltagem de 120 V. Essa residência tem um fusível
que se queima se a corrente ultrapassar um certo valor, para evitar
danos na instalação elétrica. Por outro lado, esse fusível deve suportar a
corrente utilizada na operação normal dos aparelhos da residência.
(A) Qual o valor mínimo da corrente que o fusível deve suportar?
(B) Qual é a energia em kWh consumida em um dia nessa residência?
(C) Qual será o preço a pagar por 30 dias de consumo se o kWh custa
R$ 0,10?
Questão 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 potência
máxima, desarmava-se o disjuntor (o que equivale a queimar o fusível de antigamente) e a fantástica ducha deixava de
aquecer. Pretendiam até recolocar no lugar o velho chuveiro de 3 300 watts/220 volts, que nunca falhou. Felizmente,
um amigo – físico, naturalmente – os socorreu. Substituiu o velho disjuntor por outro, de maneira que a ducha
funcionasse normalmente.
A partir desses dados e supondo que você seja o amigo físico do casal, descreva uma possível troca do disjuntor velho
por um novo.
Questão 17
O morador de uma casa registrou, durante um mês, o tempo de funcionamento de todos os aparelhos elétricos
conforme a tabela abaixo.
Ao receber a conta de luz, correspondente ao mês registrado na tabela, o morador deve esperar um consumo, em
kWh. Se o kWh custa R$ 0,10, qual o custo mensal de energia elétrica nessa residência?
(A) R$ 29,20
(B) R$ 58,20
(C) R$ 87,50
(D) R$ 45,00
(E) R$ 60,00
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