CAD -FÍSICA-I-222

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1925 *** COLÉGIO MALLET SOARES *** 2019 
94 ANOS DE TRADIÇÃO, RENOVAÇÃO E QUALIDADE 
DEPARTAMENTO DE ENSINO 
DATA: ___/___/___ NOTA: _______ 
NOME:__________________________________________________________________N°________ 
MÓDULO DE FÍSICA I – 2º ANO – EM – TURMA 222 – PROFºFABIANO – 3º BIMESTRE 
 
• Problemas com cálculos: indispensáveis fórmula e desenvolvimento; 
• Apresentar todas as questões resolvidas. 
 
1- A figura abaixo representa um condutor A, eletricamente neutro, ligado à Terra. Aproxima-se de A um 
corpo B carregado positivamente. Pode-se afirmar que: 
 
a) os elétrons da Terra são atraídos para A. 
b) os elétrons de A escoam para a Terra. 
c) os prótons de A escoam para a Terra. 
d) os prótons da Terra são atraídos para A. 
e) há troca de prótons e elétrons entre A e B. 
 
 
 
 
2- Duas cargas puntiformes, Q1= 6µ C e Q2 = -2 µ C, no vácuo, estão separadas por uma distância de 
20 cm. Determine a força elétrica entre elas. 
 
 
 
 
3- Uma máquina térmica cíclica recebe 8000 J de calor de uma fonte quente e realiza trabalho de 2000 
J. Calcule o rendimento dessa máquina térmica. 
 
 
 
 
 
4- Um corpo, eletricamente neutro, perde, por algum processo, a quantia de 8 · 1014 elétrons. 
Considerando a carga elétrica elementar de 1,6 · 10-19C, calcule a carga elétrica adquirida pelo corpo. 
 
 
 
 
5- Em uma máquina térmica são fornecidos 2kJ de calor pela fonte quente para o início do ciclo e 800J 
passam para a fonte fria. Qual o trabalho realizado pela máquina, se considerarmos que toda a energia 
que não é transformada em calor passa a realizar trabalho? 
 
 
 
 
6- Coulomb descobriu que a força de atração ou repulsão entre duas cargas puntiformes obedece a 
uma lei semelhante à Lei da Gravitação Universal para duas massas puntiformes. Uma dessas 
semelhanças é que, em ambas, a força é: 
a) inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as partículas. 
b) inversamente proporcional à distância entre as partículas. 
c) diretamente proporcional ao quadrado da distância entre as partículas. 
d) diretamente proporcional à distância entre as partículas. 
 
 
 
 
 
7- Duas partículas, eletricamente carregadas com -8 · µC, cada uma, são colocadas no vácuo a uma 
distância de 40 cm, onde k = 9 · 109Nm2/C2. Qual a força de interação eletrostática entre essas cargas? 
(1 ponto) 
 
 
 
 
 
8- Tem-se 3 esferas condutoras idênticas A, B e C. As esferas A (positiva) e B (negativa) estão 
eletrizadas com cargas de mesmo módulo Q, e a esfera C está inicialmente neutra. São realizadas as 
seguintes operações: 
1ª) Toca-se C em B, com A mantida à distância, e em seguida separa-se C de B; 
2ª) Toca-se C em A, com B mantida à distância, e em seguida separa-se C de A; 
3ª) Toca-se A em B, com C mantida à distância, e em seguida separa-se A de B 
 
Podemos afirmar que a carga final da esfera A vale: (1 ponto) 
a) zero 
b) +Q/2 
c) - Q/4 
d) +Q/6 
e) - Q/8 
 
9- Dois corpos A e B, de materiais diferentes, inicialmente neutros, são atritados entre si, isolados de 
outros corpos. Após o atrito, 
a) ambos ficam eletrizados negativamente. 
b) ambos ficam eletrizados positivamente. 
c) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro. 
d) um fica eletrizado positivamente e o outro continua neutro. 
e) um fica eletrizado positivamente e o outro, negativamente. 
 
10- Uma determinada máquina térmica deve operar em ciclo entre as temperaturas de 27°C e 227°C. 
Em cada ciclo ela recebe 1000cal da fonte quente. O máximo de trabalho que a máquina pode fornecer 
por ciclo ao exterior, em calorias, vale: 
a)1 000 
b)600 
c)500 
d)400 
e)200 
 
11-O 2° princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte forma:"É impossível construir 
uma máquina térmica operando em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e 
convertê-lo integralmente em trabalho." Por extensão, esse princípio nos leva a concluir que: 
a) sempre se pode construir máquinas térmicas cujo rendimento seja 100%; 
b) qualquer máquina térmica necessita apenas de uma fonte quente; 
c) qualquer máquina térmica retira calor de uma fonte quente e rejeita parte desse calor para uma fonte 
fria; 
d) somente com uma fonte fria, mantida sempre a 0°C, seria possível a uma certa máquina térmica 
converter integralmente calor em trabalho. 
 
12- Uma máquina térmica cíclica recebe 5000 J de calor de uma fonte quente e realiza trabalho de 3500 
J. Calcule o rendimento dessa máquina térmica. 
 
 
 
13- Em uma máquina térmica são fornecidos 3kJ de calor pela fonte quente para o início do ciclo e 780J 
passam para a fonte fria. Qual o trabalho realizado pela máquina, se considerarmos que toda a energia 
que não é transformada em calor passa a realizar trabalho? 
 
 
14-A cada ciclo de funcionamento, o motor de um certo automóvel retira 40 kJ do compartimento da 
fonte quente, onde se dá a queima do combustível, e realiza 10 kJ de trabalho. Sabendo que parte do 
calor retirado da fonte quente é dispensado para o ambiente (fonte fria) a uma temperatura de 27 ºC, 
qual seria a temperatura no compartimento da fonte quente se esse motor operasse segundo o ciclo de 
Carnot? 
 
Dado: considere que as temperaturas em graus centígrados, TC, e Kelvin, TK, se relacionam através da 
expressão TC = TK − 273. 
a) 127 ºC 
b) 177 ºC 
c) 227 ºC 
d) 277 ºC 
e) 377 ºC 
 
15- A refrigeração e o congelamento de alimentos são responsáveis por uma parte significativa do 
consumo de energia elétrica numa residência típica. Para diminuir as perdas térmicas de uma geladeira, 
podem ser tomados alguns cuidados operacionais: 
I. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios entre eles, para que ocorra a 
circulação do ar frio para baixo e do quente para cima. 
II. Manter as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, para que o aumento da massa 
de gelo aumente a troca de calor no congelador 
III. Limpar o radiador ("grade" na parte de trás) periodicamente, para que a gordura e o poeira que nele 
se depositam não reduzam a transferência de calor para o ambiente. 
Para uma geladeira tradicional é correto indicar, apenas, 
a) a operação I 
b) a operação II. 
c) as operações I e II. 
d) as operações I e III. 
e) as operações II e III. 
 
16- Dois corpúsculos eletrizados com cargas elétricas idênticas estão situados no vácuo (ko = 9.109 
N.m2/C2) e distantes 1,0 cm um do outro. A intensidade da força de interação eletrostática entre eles é 
3,6.102 N. A carga elétrica de cada um desses corpúsculos pode ser: 
a) 9 C 
b) 8 C 
c) 6 C 
d) 2 C 
 
17- Três esferas condutoras idênticas I, II e III têm, respectivamente, as seguintes cargas elétricas: 4q, 
-2q e 3q. A esfera I é colocada em contato com a esfera II e, logo em seguida, é encostada à esfera III. 
Pode-se afirmar que a carga final da esfera I será: 
a) q 
b) 2q 
c) 3q 
d) 4q 
e) 5q 
 
18- O esquema a seguir representa trocas de calor e realização de trabalho em uma 
máquina térmica. Os valores de T1 e Q2 não foram indicados mas deverão ser 
calculados durante a solução desta questão. Considerando os dados indicados no 
esquema, se essa máquina operasse segundo um ciclo de Carnot, qual seria a 
temperatura T1, da fonte quente, em Kelvins? 
 
 
 
 
 
 
 
19- A figura abaixo representa duas pequenas cargas elétricas atraindo-se. 
 
 
Em relação a esses dados, é correto afirmar que: 
a) as duas cargas são positivas. 
b) a carga Q1é necessariamente negativa. 
c) o meio onde se encontram as cargas não influi no valor da força de atração. 
d) em módulo as duas cargas são necessariamente iguais. 
e) as duas cargas atraem-se com forças iguais em módulo. 
 
20- A figura 1 representa uma carga elétrica pontual positiva no ponto P e o vetor força elétrico no 
ponto 1, devido a força dessa carga sobre uma carga idêntica colocada no ponto1. 
No ponto 2, a melhor representação para o vetor força elétrico, devido à mesma carga em P, será: