Lista de Exercícios 4ª UL Física

LISTA DE EXERCICIOS PARA 4UL – TURMAS DE 3º ANO (2014)
PROF. KELLER
Ondulatória: exercícios 01 a 13
Eletrostática: exercícios 14 a 21
Eletrodinâmica: exercícios 22 a 27
Eletromagnetismo: exercícios 28 a 33
1 - Uma rolha flutua na superfície da água de um lago. O tempo que a rolha leva para ir do ponto mais
alto ao ponto mais baixo do seu movimento é de 2 segundos. O período do movimento da rolha é:
a) 0,5 s
b) 1,0 s
c) 2,0 s
d) 4,0 s
2 - Se numa corda, a distância entre dois vales consecutivos é 30 cm e a frequência é 6,0 Hz, a
velocidade de propagação da onda na corda é
a) 0,6 m/s
b) 1,0 m/s
c) 1,2 m/s
d) 2,0 m/s
e) 3,6 m/s
3 - Um ser humano normal percebe sons com frequências variando entre 30 Hz e 20 kHz. Perturbações
longitudinais que se propagam através de um meio, semelhantes ao som, mas com frequências maiores
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que 20 kHz, são chamadas de ultrassom. Na Medicina, o ultrassom de frequência entre 1,0 x 10 Hz e 10
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x 10 Hz é empregado para examinar a forma e o movimento dos órgãos dentro do corpo. Admitindo que
a velocidade de sua propagação nos tecidos do corpo humano é de aproximadamente 1500 m/s, os
comprimentos de onda empregados estarão entre os valores de:
a) 1,5 mm e 15 mm
b) 0,15 mm e 1,5 mm
c) 15 mm e 150 mm
d) 0,67 km e 6,7 km
e) 6,7 km e 67 km
4 - Uma onda se propaga em uma corda, conforme figura ao lado. Com base nos dados apresentados,
conclui-se que a frequência dessa onda é:
a) 2 Hz
b) 3 Hz
c) 6 Hz
d) 9 Hz
e) 12 Hz
5 - Em uma corda sonora estabelece-se um sistema de ondas estacionárias, conforme mostra a figura:
a) Qual o comprimento de onda das ondas que deram origem às ondas estacionárias?
b) Se as ondas que deram origem à ondas estacionárias se propagam nessa corda com velocidade de
módulo igual a 180m/s, qual a freqüência do som fundamental que essa corda, pode emitir?
6 - Sobre uma corda tensa de extremidades fixas, estabelece-se uma onda estacionária com 3 nós e com
frequência 200 Hz. Sabendo que a velocidade que a onda se propaga na corda é de 300 m/s, calcule o
comprimento da corda
7 - Um tubo sonoro, aberto em suas duas extremidades, possui comprimento igual a 17cm e é soprado
com ar. A freqüência do som fundamental emitido é: (Adote o módulo da velocidade do som no ar igual a
340m/s).
8 - Um tubo sonoro aberto emite um som fundamental de freqüência 2,0kHz. Se o ar no interior do tubo
estiver vibrando com a formação de dois nós, então a freqüência do som emitido será de:
9 - (U. CAXIAS DO SUL-RS) - Um tubo sonoro aberto emite o seu quinto harmônico com freqüência de
1,7kHz. A velocidade do som, no ar que preenche o tubo, tem módulo igual a 340m/s. O comprimento do
tubo vale:
10 - (CESESP-PE) - Um tubo sonoro fechado emite o seu quinto harmônico com freqüência de 1700 Hz.
A velocidade do som, no ar que preenche o tubo, tem módulo igual a 340m/s
a) Calcule o comprimento do tubo
b) Calcule a frequência do som fundamental.
11 - (UFCE) - Considere um tubo sonoro fechado, de 34cm de comprimento, cheio de ar, onde as ondas
sonoras se propagam com velocidade de módulo igual a 340m/s. Calcule a frequência da onda nas
situações de 1º, 3º, 5º e 7º harmônicos.
12 – Calcular o nível sonoro de um local com intensidade sonora dada abaixo, sabendo que I0 = 10
W/m².
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a) 10 W/m²
b) 10 W/m²
c) 10 W/m²
d) 10 W/m²
-12
-12
13 – Determine a intensidade física correspondente ao nível sonoro de algumas situações. Supor I0 =10
W/m²
a) 80dB
b) 60 dB
c) 30dB
d) 130 dB
14 – Existem quatro esferas metálicas com cargas X = 2C, Y = -1C, Z = 4C, W = -3C. Foi feito os
seguintes contatos. Primeiramente foi colocado em contato X com Z. Depois Z com W. E finalmente X
com Y. Calcule a carga de cada esfera após os 3 contatos.
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-3
15 - Duas cargas de 8.10 C e 2.10 C estão separadas por 6 m, no vácuo. Calcule o valor da força de
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repulsão entre elas. Dado: k = 9.10 N.m²/C²
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-6
16 - Duas cargas elétricas Q1 = 10.10 C e Q2 = -2.10 C estão situadas no vácuo e separadas por uma
distância de 20 cm. Qual é o valor da força de atração entre elas?
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17 - O corpo eletrizado Q, positivo, produz num ponto P o campo elétrico, de intensidade 2.10 N/C.
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Calcule a intensidade da força produzida numa carga positiva q = 4.10 C colocada em P.
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18 - Calcule o campo elétrico criado por uma carga Q = 2.10 C, situada no vácuo, em um ponto distante
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3.10 m de Q.
-6
19 - Considere uma carga Q, fixa, de -5.10 C, no vácuo.
a) Determine o campo elétrico criado por essa carga num ponto A localizado a 0,2 m da carga;
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b) Determine a força elétrica que atua sobre uma carga q = 4.10 C, colocada no ponto A.
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20 - No campo elétrico produzido por uma carga pontual Q = 4.10 C, calcule o potencial elétrico em um
ponto P, situado a 2m de Q. O meio é o vácuo.
21 - No campo elétrico criado por uma carga elétrica Q= 3µC, determine:
a) o potencial elétrico num ponto P situado a 0,3 m da carga Q;
b) a energia potencial elétrica que uma carga q = 2µC adquire no ponto P.
22 - Qual é a resistência equivalente entre os pontos A e B da associação a seguir?
a) 80 Ω
b) 100 Ω
c) 90 Ω
d) 62 Ω
e) 84 Ω
23 – Um fio possui resistência de 40 Ω, área da secção transversal igual a
resistividade é
a) 8 m
−2
2
5 × 10 Ωmm m
−1
b) 0,008 m
resistividade é
a) 2 Ω
2
5 × 10 Ωmm m
b) 20 Ω
e a
. Calcule o comprimento do fio.
c) 0,8 m
d) 0,08 m
24 – Um fio possui um comprimento de 0,4m, área da secção transversal igual a
−2
1 × 10 −4 mm 2
1 × 10 −4 mm 2
e a
−1
. Calcule o comprimento do fio.
c) 0,2 Ω
d) 0,02 Ω
e) 200 Ω
25 - No circuito esquematizado, onde i = 0,6 A, a força
eletromotriz E vale:
a) 48 V
b) 36 V
c) 24 V
d) 12 V
e) 60 V
26 – (MACK) No circuito elétrico representado ao lado, o resistor de 4Ω
é percorrido pela corrente elétrica de intensidade 2A. A força
eletromotriz do gerador ideal é:
a) 24V
b) 18V
c) 15V
d) 12V
e) 6V
27 - No circuito da figura ao lado, o amperímetro A registra uma
corrente i = 1,5A. Cada um dos três resistores representados na
figura tem resistência R = 80 Ω.
a) Qual é a diferença de potencial total fornecida pelo gerador.
b) Qual o valor da corrente elétrica nos resistores em paralelo.
28 - Uma espira circular de raio R = 20 cm é percorrida por uma corrente i = 40 A. Qual a intensidade do
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campo de indução magnética criado por essa corrente no centro O da espira? Dado: µ = 4π.10 T.m/A
29 - Uma espira circular de raio R = 5 cm é percorrida por uma corrente i = 0,2 A no sentido anti-horário.
Calcule o vetor campo magnético criado por essa corrente no centro O da espira?
30 - Calcule o campo magnético criado por uma bobina de 3000 espiras de raio 20 cm, sabendo que a
corrente que passa por ela é de 4 A.
31 – Um solenoide de comprimento L = 5 cm e formado por 50000 espiras é percorrido por uma corrente
de intensidade 0,2 A. Calcule o campo magnético criado por esse solenoide.
32 - Calcule o campo magnético criado por uma bobina de 8000 espiras de raio 2 cm, sabendo que a
corrente que passa por ela é de 0,08 A.
33 - Um fio reto e extenso é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 15 mA. Determine a
intensidade do campo magnético em um ponto P a 3 cm do condutor.
GABARITO
1-D
2-D
3-B
8 – 4000 Hz
4-B
9 – 0,5 m
5 – a) 60 cm b) 60 Hz
6 – 2,25 m
10 – a) 0,25 m b) 340 Hz
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7 – 1000 Hz
11 – 250 Hz, 750 Hz, 1250 Hz, 1750 Hz
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12 – a) 100dB b) 40dB c) 70dB d) 90dB
13 - a) 10 W/m² b) 10 W/m² c) 10 W/m² d) 10 W/m²
14 - X = 1C , Y = 1C , Z = 0C , W = 0C
15 - F = 400 N
18 - E = 2 . 10^7 N/C
19 - a) -45/4 . 10^5 N/C b) F = 4,5 N
21 - a) V = 9 . 10^4 V b) Ep = 18 . 10^-2 J
26 – B
27 - a) 200V b) 0,75 A
-3
30 - B = 12.π.10 T
16 - F = 4,5 N
22 - D
-5
28 - B = 4.π.10 T
-2
31 - B = 8.π.10 T
17 - F = 0,8 N
20 - 1800 V
23 - D
24 - E
25 – B
-7
29 - B = 8.π.10 T (saindo do plano)
-4
32 - B = 64.π.10 T
-7
33 - B = 1.10 T