Trabalho de EIR 2015 3º ano noturno

ESCOLA ESTADUAL “JOÃO XXIII”
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Educando para a
Modernidade desde
1967
NATUREZA DA ATIVIDADE: TRABALHO DE ESTUDOS INDEPENDENTES DE RECUPERAÇÃO
___/___/2015
DISCIPLINA: FÍSICA - 3º ANO – NOTURNO - 2015
TURMA:______
ASSUNTO: ` ELETRICIDADE E MAGNETISMO
VALOR: 30,0
NOTA:
___________
Nº: ________
PROFESSORA: MARILENE MARIA DE CARVALHO
ALUNO (A): _________________________________________________________
ORIENTAÇÕES:
- Este trabalho de recuperação deverá ser entregue no dia da Avaliação de Estudos Independentes de
Recuperação.
- Não é necessário capa. Todas as questões devem ser resolvidas em outra folha, de maneira organizada e na
sequência. Não precisa copiar o trabalho, desde que esta folha esteja anexada à resolução das questões.
- Não serão aceitas questões sem justificativa.
- Este trabalho contém 30 questões (todas as questões de prova do ano).
- O trabalho valerá 30,0 pontos.
- Para cálculo da nota será considerada a proporção de questões resolvidas corretamente e devidamente
justificadas.
1) Usando a série triboelétrica, indique a carga
adquirida pelos corpos no atrito entre cabelo e
silicone.
2) A figura representa quatro esferas metálicas
idênticas penduradas por fios isolantes elétricos.
O arranjo está num ambiente seco e as esferas estão
inicialmente em contato umas com as outras. A esfera
1 é carregada com uma carga elétrica +Q.
Represente a configuração do sistema depois de
atingido o equilíbrio.
3) Duas cargas elétricas puntiformes, quando
separadas pela distância D, se repelem com uma
força de intensidade F. Afastando-se essas cargas, de
forma a duplicar a distância entre elas, qual será a
intensidade da força de repulsão?
4) Duas esferas, A e B, metálicas e idênticas, estão
carregadas com cargas respectivamente iguaia a 16
µC e 4 µC. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica
às anteriores, está inicialmente descarregada. Colocase C em contato com A. Em seguida, esse contato é
desfeito e a esfera C é colocada em contato com B.
Supondo-se que não haja troca de cargas elétricas
com o meio exterior, qual a carga final de C?
5) As cargas elétricas q1 = 2 µC, q2 = 3 µC e q3 = 8 µC
estão dispostas conforme o esquema.
Calcule a distância x para que a força elétrica
resultante em q2, devido às cargas de q1 e q3, seja
nula.
6) A figura representa um eletroscópio carregado
negativamente.
11) O gráfico representa o potencial (U) criado por
uma esfera condutora eletrizada em função da
distância (d) ao seu centro.
Explique o que acontece quando é
aproximado do eletroscópio um
corpo C carregado
(A) positivamente
(B)negativamente
7) Considere um condutor eletrizado positivamente e
em equilíbrio eletrostático.
Complete.
Coloque em ordem crescente o campo e o potencial
nos pontos.
8) Considere a figura, onde as linhas tracejadas
representam superfícies equipotenciais devidas a
duas placas carregadas com cargas de mesmo
módulo e sinais contrários.
(A) À medida que a distância aumenta, o potencial
______________.
(B) O potencial 0,5.105 V está a uma distância de
__________ cm do centro da carga.
(C) O raio da esfera é_________ cm.
(D) O potencial quando a distância é 100 cm vale
____________ V.
(E) A distância para o potencial de 1,0.105 V é
____________ cm.
12) Pela secção reta de um fio, passam
5,0.1018 elétrons a cada 2,0s. Sabendo-se que a carga
elétrica elementar vale 1,6 .10-19C, calcule a corrente
elétrica que percorre o fio.
13) Nos circuitos representados na figura, as
lâmpadas 1, 2, 3 , 4 e 5 são idênticas. As fontes que
alimentam os circuitos são idênticas e ideais.
Explique o que acontecerá quando uma carga
negativa for colocada no ponto P.
9) Uma corrente elétrica de intensidade 16 A percorre
um condutor metálico. A carga elétrica elementar é e =
1,6 . 10-19 C. Determine o número de elétrons que
atravessam uma secção transversal desse condutor
em 2,0 min.
10) A corrente elétrica que percorre um condutor em
função do tempo é fornecida pelo gráfico.
Compare o brilho das lâmpadas, justificando com
conceitos físicos adequados.
14) As curvas características de dois resistores, A e B,
estão indicadas abaixo.
Determinar, para o tempo de 2 s,
(A) a carga elétrica que percorre o condutor.
(B) o número de elétrons que atravessam uma secção
reta do condutor, sabendo-se que a carga do elétron é
igual a 1,6.10-19 C.
Qual o valor da resistência equivalente aos resistores
A e B, quando associados em série?
15) Observe, no circuito abaixo, as lâmpadas
associadas ligadas a uma bateria de 30 V e uma
chave liga/desliga, inicialmente aberta.
18) Nos choques elétricos, as correntes que fluem
através do corpo humano podem causar danos
biológicos que, de acordo com a intensidade da
corrente, são classificados segundo a tabela:
Ao ligar a chave, o que acontece com o brilho de cada
lâmpada? Justifique.
Considerando que a resistência do corpo em situação
normal é da ordem de 1500 Ω, em qual das faixas se
enquadra uma pessoa sujeita a uma tensão elétrica de
220 V?
16) 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 na tabela fosem utilizados
diariamente, da mesma forma.
Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1
kWh é de R$ 0,40, calcule, para esta casa, o gasto
mensal com energia elétrica.
19) Um circuito é composto de uma pilha ideal de
força eletromotriz ε, uma chave C e três lâmpadas
idênticas, 1, 2 e 3, conforme ilustra o esquema.
Quando a chave C for ligada, compare as potências
dissipadas P1, P2 e P3, respectivamente associadas às
lâmpadas 1, 2 e 3.
20) A diferença de potencial entre os pontos A e B do
circuito é igual a 10 V.
17) O esquema abaixo representa um circuito elétrico
composto de uma fonte de tensão, resistores e
medidores ideais.
Calcule a corrente que passa pelo resistor de 6 Ω.
Calcule
(A) a resistência equivalente da associação.
(B) o valor indicado pelo amperímetro.
(C) o valor indicado pelo voltímetro.
21) Para proteger a rede elétrica de um apartamento,
existe um disjuntor de 30 A. Esse disjuntor interrompe
(desarma) o circuito, impedindo que a fiação se
queime, no caso de a corrente superar o valor de 30
A. Nesse apartamento, existem os seguintes
eletrodomésticos, com as respectivas potências:
chuveiro (2800 W), geladeira (100 W), televisor (50
W), ferro de passar (2500 W) e forno de micro-ondas
(1500 W). Considerando-se que a voltagem desse
apartamento e de todos os eletrodomésticos seja 110
V, indique os eletrodomésticos que podem ser ligados
simultaneamente, sem desarmar o disjuntor.
22) Uma carga elétrica +Q está em repouso nas
proximidades do polo norte de um ímã, como mostra a
figura.
O que acontecerá com a carga elétrica nessa
situação? Justifique.
23) Uma barra imantada, apoiada numa superfície
perfeitamente
lisa
e
horizontal,
é
dividida
habilidosamente em três pedaços (A, B e C).
27) Calcule a intensidade do campo magnético a 30
cm de um fio metálico, reto e extenso, quando ele é
percorrido por uma corrente de intensidade de 4,5 A.
(Dado: µ0 = 4π.10-7 T.m/A)
28) Dois fios dispostas, como indica a figura,
determinam as quatro regiões do plano. As correntes
elétricas I' e I'', pelos condutores, podem produzir
campos de intensidade nula em quais pontos?
Justifique apresentando o campo magnético referente
a cada fio.
O que acontecerá entre A e C se a parte B é
cuidasamente retirada?
24) Os fios 1 e 2, mostrados na figura, são retilíneos e
muito compridos, estando ambos no ar e situados no
plano desta folha. Há, no fio 1, uma corrente i1 = 5,0 A
e uma corrente i2 no fio 2. Deseja-se que o campo
magnético resultante, devido aos fios, seja nulo no
ponto P.
29) Uma agulha imantada, suspensa por um fio em
São Paulo, tem uma de suas extremidades (A)
apontando, aproximadamente para a cidade de Belém
do Pará. Coloca-se nas proximidades da agulha um
pedaço de ferro doce. Aproximando-se, em seguida,
um ímã de uma das suas extremidades do pedaço de
ferro doce, observa-se a configuração indicada na
figura. Qual é o polo do ímã que está mais próximo do
pedaço de ferro doce?
Para que isso aconteça,
(A) determine qual deve ser o sentido da corrente i2 no
fio 2.
(B) calcule qual deve ser o valor de i2.
25) A figura mostra dois fios condutores e infinitos,
percorridos por correntes iguais e opostas. Indique
como será o campo magnético resultante entre os dois
fios.
26) Dois fios retilíneos e paralelos, perpendiculares ao
plano do papel, são percorridos por correntes de
mesma intensidade e sentidos contrários, conforme
indica a figura. No fio A a corrente tem o sentido de
aproximação do leitor.
Desenhe o vetor que melhor representa a indução
magnética no ponto P sobre a perpendicular aos fios.
30) Dois fios longos são percorridos por correntes de
intensidades 3,0 A e 4,0 A, nos sentidos indicados na
figura. Determine a intensidade, a direção e o sentido
do vetor indução magnética no ponto P, que dista 2,0
cm de i1 e 4,0 cm de i2.