PRIMEIRA AVALIAÇÃO DE FÍSICA BÁSICA IV – SEMESTRE 2015

PRIMEIRA AVALIAÇÃO DE FÍSICA BÁSICA IV – SEMESTRE 2015-2
NOME:
NOTA:__________
DATA:
1. [2 pontos] Dois fios paralelos ao eixo z e separados por uma distância de 4r, conduzem correntes iguais i
em sentidos opostos, como mostra a Fig. 1. Um cilindro circular de raio r e comprimento L tem o eixo
central sobre o eixo z a meio caminho entre os fios. Com base na Lei de Gauss, escreva uma expressão
para o fluxo magnético através da metade da superfície lateral do cilindro que está acima do eixo x
(Sugestão: Calcule o fluxo através da parte do plano xz que está no interior do cilindro.)
Fig. 1
Fig. 2
!
2. [2 pontos] Na Fig. 2 um campo elétrico uniforme E é reduzido a zero. A escala do eixo vertical é definida
por Es = 6,0×105 N/C e a escala do eixo horizontal é definida por ts = 12,0 µs. Calcule o módulo da corrente de
deslocamento através de uma área de 1,6 m2 perpendicular ao campo durante os intervalos a, b e c mostrados no
gráfico (Ignore o comportamento da corrente na extremidade dos intervalos).
3. [2 pontos] Uma pequena espaçonave cuja massa é 1,5×103 kg (incluindo um astronauta) está a deriva no
espaço, longe de qualquer campo gravitacional. Se o astronauta liga um laser de 10 kW de potencia, que
velocidade a nave atinge em 1,0 dia por causa do momento associado à luz do laser?
4. [2 pontos] Um ponto luminoso está se movendo com velocidade vO em direção a um espelho esférico de
raio de curvatura r, ao longo do eixo central do espelho. Mostre que a imagem do ponto está se movendo
com uma velocidade dada por:
2
⎛ r ⎞
vI = − ⎜
⎟ vO
⎝2p−r⎠
onde p é a distância instantânea entre o ponto luminoso e o espelho. Suponha agora que o espelho é
côncavo, com um raio de curvatura r = 15 cm e que vO = 5,0 cm/s. Determine a velocidade da imagem vI
para (b) p = 30 cm (bem mais longe do espelho que o ponto focal). (c) p = 8,0 cm (ligeiramente mais
longe do espelho que o ponto focal) e (d) p = 10 mm (muito perto do espelho).
5. [2 pontos] Você produz uma imagem do Sol em uma tela usando uma lente delgada com uma distância
focal de 20,0 cm. Qual é o diâmetro da imagem? O raio meio do Sol é ds = 6,96×108 m.