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Local: Acadêmico: EAD-IL10016-20214A Aluno: Avaliação: A2- Matrícula: Data: 25 de Novembro de 2021 - 08:00 Finalizado Correto Incorreto Anulada Discursiva Objetiva Total: 9,00/10,00 1 Código: 35315 - Enunciado: A figura a seguir mostra as linhas de campo elétrico de uma determinada distribuição de carga. As linhas são radiais e convergem para um ponto no espaço. (Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC, 2019.) Diante disso, analise as asserções a seguir:I. As linhas de campo mostradas podem estar associadas a uma carga positiva.II. As equipotenciais indicadas na figura são superfícies sobre as quais o potencial elétrico não varia.III. O potencial elétrico aumenta de A para B. Está correto apenas o que se afirma em: a) I está correta. b) II e III estão corretas. c) I, II e III estão corretas. d) II está correta. e) I e II estão corretas. Alternativa marcada: b) II e III estão corretas. Justificativa: Resposta correta: II e III estão corretas.II. As equipotenciais indicadas na figura são superfícies sobre as quais o potencial elétrico não varia. Correta. Em relação ao potencial elétrico, no caso de uma carga pontual, vimos que . Assim, para um dado valor de , o potencial é constante. Isso define uma superfície equipotencial.III. O potencial elétrico aumenta de A para B. Correta. O potencial sempre diminui ao longo das linhas de campo elétrico. Distrator:I. As linhas de campo mostradas podem estar associadas a uma carga positiva. Errada. O campo elétrico de uma carga pontual pode ser representando por linhas de campo radiais, as quais divergem da carga quando ela é positiva, e convergem para a carga quando ela é negativa. As linhas de campo mostradas convergem para um ponto no espaço, e portanto estão associadas com uma carga negativa. 1,00/ 1,00 2 Código: 35322 - Enunciado: Na figura a seguir, uma espira é deslocada com velocidade constante para fora da região onde existe um campo magnético uniforme e estático (entrando no papel). É possível mostrar que, nesse caso, a intensidade da força eletromotriz induzida na espira é dada pela expressão , onde é a intensidade do campo e é um dos lados da espira. Para e . (Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC, 201.) Com base nos dados apresentados, pode-se afirmar que: a) A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 V. b) A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 1,2 N. c) A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 N. d) A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 120 V. e) A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 120 V. Alternativa marcada: 1,00/ 1,00 a) A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 V. Justificativa: Resposta correta: A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 V.A Lei de Faraday diz que uma força eletromotriz pode ser induzida em um circuito se o fluxo do campo magnético através do circuito variar no tempo. Na situação analisada, o fluxo varia devido ao movimento da espira, e a fem induzida vale: Distratores: A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 N. Errada. Como vimos, na situação analisada, a variação do fluxo magnético se deve ao movimento da espira (variação da área), e não à variação do campo, que é estático. A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 120 V. Errada. Como vimos, na situação analisada, a variação do fluxo magnético se deve ao movimento da espira (variação da área), e não à variação do campo, que é estático.A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 1,2 N. Errada, pois a fem é uma voltagem, e não uma força. Portanto, sua unidade deve ser a unidade de voltagem no SI, o volt (V), e não o newton (N). A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 120 V. Errada, pois as grandezas devem estar em unidades do SI quando a fem for calculada. Caso L não seja transformado de cm para m, teremos 3 Código: 34855 - Enunciado: Uma esfera metálica leve e sem carga é suspensa por um fio isolante. Ela é atraída por um bastão de borracha carregado e, após tocar o bastão, passa a ser repelida por ele. Com base no exposto, leia as asserções a seguir relacionadas com a situação descrita. I. Apesar de estar neutra, a esfera é atraída porque as cargas do bastão atraem as cargas de sinal oposto existentes em seu interior.II. Ao tocar o bastão, a esfera recebe uma parte das cargas em excesso do bastão.III. A esfera e o bastão se repelem por terem cargas de sinais opostos. Está correto apenas o que se afirma em: a) I, apenas. b) I e II. c) II e III. d) I, II e III. e) II, apenas. Alternativa marcada: b) I e II. Justificativa: Resposta correta: I e II estão corretas.A esfera está inicialmente neutra. Quando o bastão se aproxima, as cargas em excesso nele contidas atraem as cargas de sinal oposto existentes na esfera. Por ser leve, a esfera é então atraída pelo bastão. Logo, I é verdadeira.Quando toca o bastão carregado, a esfera recebe uma parte das cargas em excesso do bastão. Assim, II é verdadeira.Os dois objetos passam então a ter cargas de mesmo sinal e por isso se repelem. Se as cargas tivessem sinais opostos, existiria atração entre os dois objetos. Logo, III é falsa. 1,00/ 1,00 4 Código: 34860 - Enunciado: A figura a seguir mostra uma barra de plástico com carga negativa. O objetivo é determinar o campo elétrico gerado pela barra no ponto P. (Fonte: Modificado de HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC, 2019.) Com base no exposto, analise as asserções a seguir relacionadas com o procedimento para o cálculo do campo.I. A barra pode ser dividida em pequenos elementos de carga e o campo gerado por ela no ponto P pode ser calculado a partir do campo gerado por cada elemento.II. O campo gerado por cada elemento pode ser escrito utilizando-se a Lei de Coulomb, .III. O campo total no ponto P é calculado a partir da soma escalar das contribuições de cada elemento. Está correto apenas o que se afirma em: a) I. b) II e III. 1,00/ 1,00 c) I e II. d) II. e) I, II e III. Alternativa marcada: c) I e II. Justificativa: Resposta correta: I e II.Por ser uma distribuição contínua de carga, o campo gerado pela barra em P não pode ser calculado utilizando-se a Lei de Coulomb. A barra então deve ser dividida em pequenos elementos de carga, e o campo de cada elemento no ponto P pode então ser determinado pela Lei de Coulomb, uma vez que um elemento de carga se aproxima de uma carga pontual. III é falsa. O campo total gerado pela barra em P pode ser calculado a partir da soma vetorial dos campos gerados por todos os elementos que compõem a barra; essa soma vetorial é equivalente a uma integral, , onde é o campo gerado por cada elemento em P. 5 Código: 35306 - Enunciado: A figura a seguir mostra o potencial elétrico ao longo de um fio de cobre percorrido por uma corrente uniforme. A corrente se propaga de um potencial mais alto, em , até um ponto de potencial nulo em . (Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC, 2019) Lembrando que o campo elétrico ao longo do fio pode ser definido como a voltagem por unidade de comprimento, marque a alternativa que fornece aproximadamente o valor da densidade de corrente que atravessa a área da secção transversa do fio. Dados: , onde a condutividade do cobre é , e . a) 350 A/m2 b) 710 A/m2 c) 1100 A/m2 d) 1000 A/m2 e) 180 A/m2 Alternativa marcada: e) 180 A/m2 Justificativa: Resposta correta: Escolhendo os pontos e , e e no gráfico, temos Assim, considerando o módulo do campo elétrico, Distratores: Caso apenas o ponto e seja tomado, temosJá no caso de apenas o ponto e ser considerado,Ambos os resultados estão incorretos.Outro possível erro é inverter a fórmula para o cálculo do campo elétrico. Se, além disso, considerarmos e , o que tambémestá errado, temos O arredondamento incorreto da resposta acima pode levar ao resultado , o que também está incorreto. 0,00/ 1,00 6 Código: 34858 - Enunciado: As figuras a seguir mostram quatro configurações nas quais cinco partículas carregadas estão posicionadas ao longo de uma linha reta com um espaçamento uniforme entre elas. O valor de cada carga está indicado, com exceção da carga central, que é positiva e tem o mesmo valor para as quatro configurações. Lembrando que o módulo da força eletrostática entre duas partículas carregadas, dado pela Lei de Coulomb, é e indica a força resultante na configuração . (Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC, 2019.) Diante disso, marque a alternativa que expressa corretamente a relação entre as intensidades das forças resultantes sobre a carga central nas quatro configurações. a) b) 1,00/ 1,00 c) d) e) Alternativa marcada: d) Justificativa: Resposta correta: (4) Para esta configuração, as forças exercidas pelas partículas que estão à esquerda da carga central anulam as forças exercidas pelas partículas que estão à direita. Portanto, a força resultante sobre a carga central é nula. Logo, a alternativa correta é: Distratores: Analisando a força resultante sobre a carga central para cada uma das configurações, temos:(1) As duas partículas da esquerda atraem a carga central, enquanto a partícula positiva da direita repele e a negativa atrai. Como a força decai com o quadrado da distância, a ação das partículas nas extremidades irá se cancelar, enquanto as partículas mais internas atuam em conjunto puxando a carga central para a esquerda.(2) Já neste caso a ação das partículas mais internas irá se cancelar, enquanto as partículas mais externas irão empurrar a partícula central para a direita. Como as partículas nas extremidades estão mais distantes da carga central, o módulo da força resultante nesta configuração é menor do que na configuração (1).Assim, verificamos que as alternativaseestão todas incorretas, uma vez que, em todas elas, o módulo da força resultante na configuração (2) é tido como sendo maior ou igual ao da configuração (1).(3) Nesta configuração, todas as cargas empurram a carga central para a esquerda, e portanto todas as forças se somam. Portanto, a força em (3) é maior do que em (1) e (2). Assim, a alternativaestá errada. 7 Código: 34854 - Enunciado: Um balão de aniversário é carregado negativamente por atrito com outro corpo e, ao ser solto, adere a uma parede. Diante disso, pode-se afirmar que: I. O fato de o balão aderir a uma parede significa que essa parede está carregada positivamente.II. Ao aderir à parede, o excesso de cargas negativas do balão migra para ela.III. O balão acaba, eventualmente, caindo. Isso ocorre porque o balão se torna mais pesado devido ao excesso de carga. Está correto apenas o que se afirma em: a) I, II e III. b) II e III. c) I e II. d) II. e) I. Alternativa marcada: d) II. Justificativa: Resposta correta: II.Depois de um tempo encostado na parede, as cargas negativas em excesso no balão migram para a parede e, em seguida, para o solo. Portanto, a afirmativa II é verdadeira. Distratores:A parede está, na realidade, neutra. No entanto, por estar negativamente carregado, o balão repele as cargas negativas da parede e, por ser leve, é atraído pelo excesso de carga positiva que se forma localmente. Assim, a afirmativa I não é correta.Ao perder o excesso de cargas negativas para a parede, o balão se torna neutro e a força de atração se anula. Em consequência, o balão cai, uma vez que apenas a força gravitacional atua agora. Logo, III é falsa. 2,00/ 2,00 8 Código: 35323 - Enunciado: Uma espira quadrada com 10 cm de lado e resistência de encontra- se em uma região onde existe um campo magnético uniforme que varia com o tempo, de acordo com a equação (Tesla). 2,00/ 2,00 Dados: Supondo que o campo magnético atravessa perpendicularmente toda a área da espira, a força eletromotriz e a corrente induzida na espira no instante são, respectivamente: a) 0,050 V e 0,025 A. b) 0,010 V e 0,0050 A. c) 0,040 V e 0,020 A. d) 0,020 V e 0,010 A. e) 0,030 V e 0,015 A. Alternativa marcada: c) 0,040 V e 0,020 A. Justificativa: Resposta correta: 0,040 V e 0,020 ACalculando o fluxo: Calculando a fem: Para : Corrente induzida: . Distratores: Erros no processo de derivação geram respostas erradas. Por exemplo,temos, em t=1 s, .Outros erros de derivação:ouPodemos ter, também:
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