Resoluções das atividades

FÍSICA 2
Resoluções das atividades
Aula 11
Atividades para sala
A capacidade de conduzir eletricidade é tanto maior
quanto menor for sua resistência elétrica.
01 A
02 D
Na primeira situação, a tensão é de 12 volts, e existe uma
corrente circulando de 0,1 A. Dessa forma, utilizando a
­Primeira Lei de Ohm, pode-se encontrar o valor da resistência R.
U 12
=
i 0,1
R = 120 Ω
R=
A resistência elétrica é diretamente proporcional ao comprimento.
Então,
1
R A = R = 20 Ω
6
1
RB = R = 40 Ω
3
1
RC = R = 60 Ω
2
A corrente elétrica em cada parte da figura 2 será calculada dividindo-se a tensão U = 12 V pela resistência elétrica de cada trecho. Assim, pela Primeira Lei de Ohm:
iA =
O ponto B é um nó. No ponto B estão chegando as correntes i1 e i2. A corrente i3 está saindo deste nó. Pelo Primeiro
Lema de Kirchhoff:
Σi(chegam) = Σi(saem) ⇒ i1 + i2 = i3
A alternativa em que os valores de i1 e i2 somados resultam
o valor de i3 é a de letra A.
Atividades propostas
Pela Segunda Lei de Ohm: R =
04 A
ρ ⋅L
A
U
∴
i
200 V
R1 =
= 400 Ω
0, 5 A
200 V
R2 =
= 200 Ω
1, 0 A
200 V
R3 =
= 100 Ω
2, 0 A
Assim, o resistor de maior resistência é R1 (400 Ω) e o de
menor resistência é R3 (100 Ω).
R=
Eletrodinâmica I
12
⇒ iA = 0,6 A
20
01 D
Pela Primeira Lei de Ohm, tem-se:
V = R · i ⇒ 220 = 1 500 · i ⇒ i = 0,15 A
i = 150 mA ⇒ Fibrilação ventricular que pode ser fatal.
02 B
10
5
⇒ R = ⋅ 10 3 Ω .
6 ⋅ 10 −3
3
03 E
O fio que apresenta menor resistência é aquele que
apresenta maior condutividade. Pela tabela, nota-se que é
aquele feito de prata.
04 D
12
i =
⇒ i B = 0,3 A
B
40
N
No gráfico, tg α = R ⇒ R =
Como R é constante, a tensão (V AB) é diretamente proporcional à corrente elétrica (i).
V AB
12
i =
⇒ i C = 0,2 A
C
60
03 D
Com o auxílio da Primeira Lei de Ohm e analisando o gráfico, calculam-se as resistências de cada resistor:
Pré-Universitário – Livro 3
0
i
1
FÍSICA 2
05 B
10 A
V = 1 · 10 V
4
V = R1 · i ⇒ 1 · 10 4 = 2 · 10 6 · i ⇒ i = 5 · 10 –3 A
R = 2 · 10 6 Ω
06 B
Se
I. o comprimento é x, a resistência é 13x.
II. o comprimento é L – x, a resistência é 13 ⋅ (L – x).
AResistência medida das extremidades oeste (RO = 60 Ω).
Dados:
R
= 13 Ω/m , então, quando:
L
A R = 0,001 Ω ⇒ R = 10 Ω;
A V = 10 –6 V.
–3
Oeste
Leste
Pela Primeira Lei de Ohm, tem-se:
R
10 − 6
V
−3
V = Ri ⇒ i = ⇒ i = −3 ⇒ i = 10 A
10
R
07 C
Os dois fios têm a mesma resistividade, ρ, pois são feitos
do mesmo material e estão submetidos à mesma temperatura.
L
L
RA = ρ A
e
RB = ρ B
AA
AB
Porém, L B = 2LA e AB = 2AA
RB = ρ
2L A
2A A
⇒
RB = ρ
LA
⇒ RB = R A = R
AA
R = 60 − 26 x (I)
AResistência medida das extremidades leste (R L = 216 Ω)
R = 13(L – x) + R + 13(L – x) ⇒
L
13 L – 13x + R + 13 L–13x = 216
26 L – 26x + R = 216 (II)
Substituindo-se R e L na equação anterior:
26 · 10 – 26x + 60 – 26x = 216 ⇒
52x = 104 ⇒ x = 2 km
08 A
No gráfico, observa-se:
I. (V)Para temperaturas menores que 100 K (baixas
temperaturas), os materiais B e C apresentam
resistências muito baixas (tendendo a zero), o que
­caracteriza os supercondutores.
II. (V) O material D, para temperaturas menores que 100 K,
apresenta resistência muito alta, o que caracteriza
um material isolante.
III.(V) Na temperatura ambiente T ≅ 300 K, os materiais
apresentam resistências relacionadas na forma
R A > R B > R C > R D. Assim, o material A é o pior condutor (maior resistência).
09 E
A área total da seção transversal do cabo é dada por:
A = 7 · 10 ⇒ A = 70 mm2
A resistência elétrica de um comprimento l desse cabo é
dada por:
ρ⋅l
, sendo ρ a resistividade do material (Segunda Lei de
A
Ohm).
R=
Para um comprimento de 1 quilômetro:
R=
2
13(L – x)
RO = 13 x + R + 13 x ⇒ 60 = 26 x + R ⇒
Assim:
13x
2,1 ⋅ 10 −2 ⋅ 1 000
⇒ R = 0, 3 Ω
70
Pré-Universitário – Livro 3