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COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS TIJUCA II
DEPARTAMENTO DE FÍSICA
COORDENADOR: PROFESSOR JOSÉ FERNANDO
a
o
2ª CERTIFICAÇÃO / 2013 – FÍSICA – 3 SÉRIE – 1 TURNO
PROFESSORES: SÉRGIO TOBIAS
GABARITO
ATENÇÃO
Verifique se a prova que esta recebendo consta de quatro páginas numeradas de 1 a 4 e impressas com:
 1ª parte – sete questões objetivas.
 2ª parte – quatro questões discursivas.
1a PARTE – OBJETIVA – 2,8 pontos
1a QUESTÃO (0,4 ponto)
correta medição da corrente e da queda de tensão
no resistor:
Em um relâmpago, a carga elétrica envolvida na
descarga atmosférica é da ordem de 10 Coulombs.
-3
Se o relâmpago dura cerca de 10 segundos, a
corrente elétrica média vale, em Amperes:
(A) 10
(B) 100
(C) 1000
(D) 10000
(E) 100000
2a QUESTÃO (0,4 ponto)
(D) 3
(E) 4
3a QUESTÃO (0,4 ponto)
No circuito, representado na figura, considere
que todos os resistores são ôhmicos e de resistência elétrica R.
A resistência elétrica equivalente da associação,
tem valor igual a:
(A) 10R
4a
(B) 2R
(C) 3R
(D) 14R
(E) 15R
QUESTÃO (0,4 ponto)
Dentre as opções, assinale aquela que melhor
representa a ligação de um amperímetro A e de um
voltímetro V, ambos ideais, de modo a permitir uma
5a QUESTÃO (0,4 ponto)
Três fios metálicos resistivos R1, R2 e R3 cujas
características são fornecidas pelo quadro, são
submetidos a uma mesma tensão elétrica U 0, e
dissipam, respectivamente, as potências P 1, P2 e
P3.
Entre as potências ocorrem as relações:
(A) P1 = P2 = P3
(B) P1 = 1/2P2 = P3
(C) P1 = 2P2 = 1/2P3
(D) P1 = 1/2P2 = 4P3
(E) P1 = P2 = 2P3
Coordenador - Rubrica
1 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Um chuveiro de características (3000W – 110V)
tem resistência elétrica R e outro chuveiro de características (4000W – 220V) tem resistência R2. A
razão R2/R tem valor igual a:
(A) 3/4
(B) 4/3
(C) 2
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
6a QUESTÃO (0,4 ponto)
Duas lâmpadas iguais, de 12V cada uma, estão
ligadas a uma bateria de 12V, como mostra a figura.
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.
nos aceleradores de partículas, como, por exemplo,
nos cíclotrons. O princípio básico dessa tecnologia
consiste no movimento de partículas eletricamente
carregadas submetidas a um campo magnético perpendicular à sua trajetória. Um cíclotron foi construído de maneira a utilizar um campo magnético uniforme, ⃗ , de módulo constante igual a 1,6T, capaz
de gerar uma força magnética, ·, sempre perpendicular à velocidade da partícula. Considere que esse
campo magnético, ao atuar sobre uma partícula
–27
positiva de massa igual a 1,7 x 10 kg e carga igual
–19
a 1,6 x 10 C, faça com que a partícula se movimente em uma trajetória que, a cada volta, pode ser
considerada circular e uniforme, com velocidade
4
igual a 3,0 x 10 m/s. Nessas condições, o raio dessa
trajetória circular seria aproximadamente:
–4
(A) 1,0 x 10 m
–4
(B) 2,0 x 10 m
(C) A apaga e B apaga.
(D) B apaga e A brilha mais intensamente.
(E) B apaga e A mantém o brilho.
–4
(C) 3,0 x 10 m
–4
(D) 4,0 x 10 m
7a QUESTÃO (0,4 ponto)
–4
(E) 5,0 x 10 m
Uma tecnologia capaz de fornecer altas energias
para partículas elementares pode ser encontrada
RESPOSTA DA 1a PARTE
a
a
a
a
a
a
a
1 Q
(A)
(B)
(C)
(D)
2 Q
(A)
(B)
(C)
(D)
3 Q
(A)
(B)
(C)
(D)
4 Q
(A)
(B)
(C)
(D)
5 Q
6 Q
7 Q
(A)
(B)
(C)
(D)
(A)
(B)
(C)
(D)
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
(E)
(E)
(E)
(E)
(E)
(E)
ATENÇÃO
I. Não é permitido rasurar o quadro de respostas.
II. Marque apenas uma opção em cada questão.
III. Não é permitido o uso do corretor.
2a PARTE – DISCURSIVA – 4,2 pontos
A figura esquematiza um ímã permanente, em forma de cruz de pequena espessura,
e oito pequenas bússolas, colocadas sobre uma mesa. As letras N e S representam,
respectivamente, polos norte e sul do ímã e os círculos representam as bússolas nas
quais você irá representar as agulhas magnéticas. O ímã é simétrico em relação às retas
NN e SS. Despreze os efeitos do campo magnético terrestre.
(A) Desenhe no plano da figura algumas das linhas de força que caracterizem a forma do campo magnético
criado pelo ímã;
O campo de indução magnética tem origem no polo norte e término no polo sul.
Coordenador - Rubrica
2 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
8a QUESTÃO (1,1 pontos)
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
Ensino Médio
GABARITO
(B) Desenhe nos oito círculos da figura a orientação da agulha da bússola em sua posição de equilíbrio. A agulha deve ser representada por uma flecha (→) cuja ponta indica o seu polo norte.
9a QUESTÃO (1,1 pontos)
Um circuito é formado por uma bateria ideal, que mantém
em seus terminais uma diferença de potencial U, um amperímetro ideal A, uma chave e três resistores idênticos, de resistência
R cada um, dispostos como indica a figura. Com a chave fechada, o amperímetro registra a corrente I. Com a chave aberta, o
amperímetro registra a corrente I':
(A) Calcule a razão I'/ I;
Considerando a chave fechada a resistência equivalente do circuito tem valor igual a 1,5R.
Assim, de acordo com a 1ª lei de Ohm, podemos escrever:
U = R  I  U = 1,5  R  I  I = U  (1,5  R)
(a)
Considerando a chave aberta a resistência equivalente do circuito tem valor igual a 2R. Assim
de acordo com a 1ª lei de Ohm, podemos escrever:
U = R  I  U = 2  R  I’  I’ = U  (2  R)
Comparando (a) com (b), podemos escrever:
⁄
⁄

⁄
⁄
(b)

(B) Se esses três resistores fossem usados para aquecimento da água de um chuveiro elétrico, indique se
teríamos água mais aquecida com a chave aberta ou fechada. Justifique sua resposta.
Para uma tensão constante a potência dissipada por uma resistência é inversamente proporcional à resistência, ou seja, P = U2/R. Considerando a chave fechada a resistência do circuito será
menor logo a potência dissipada será maior.
Fechada
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3 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
Logo:
O
3ª SÉRIE – 1 TURNO
PROVA 2a CERTIFICAÇÃO DE FÍSICA
Ensino Médio
GABARITO
10a QUESTÃO (1,0 ponto)
Certo estudante do CP II foi comprar uma lâmpada para seu apartamento. A tensão da rede elétrica, no
apartamento, tem valor igual a 110V. Assim ele procurou uma lâmpada que funcionasse em 110V, mas a loja
tinha somente lâmpadas de 220V. Sendo assim, comprou uma lâmpada de 100W fabricada para 220V, e ligou–a em 110V. Se pudermos ignorar a variação da resistência do filamento da lâmpada com a temperatura,
calcule a potência que a lâmpada terá quando for ligada na casa do estudante.
Considerando que a resistência das lâmpadas sejam iguais, podemos escrever:




Logo:
PA = 25W
11a QUESTÃO (1,0 ponto)
Considere o circuito, representado na figura, onde ε é uma bateria de fem desconhecida e resistência interna r também desconhecida e R é uma resistência variável.
Verifica-se que, para R = 0 a corrente no circuito é igual a 4,0A e para uma resistência
de valor 13,5Ω, a corrente é igual a 0,40A. Calcule a fem ε da bateria e a sua resistência interna r.
Considerando a equação do gerador e R= 0  U = 0, podemos escrever:
 
 
Se R = 13,5  i = 0,40ª, logo:




Comparando (I) com (II), podemos escrever:





Resolvendo a equação (I):



= 6,0V
r = 1,5
Coordenador - Rubrica
4 – Colégio Pedro II - Campus Tijuca II
