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1a Questão (Ref.: 202004993240) Uma carga elétrica puntiforme, está suspensa por fios não-condutores, e localizada no interior de um cubo de arestas . Calcule o fluxo de campo elétrico que atravessa somente uma das faces do cubo. O meio é o vácuo. \(\phi\ = 6q/ {\epsilon}_0\) \(\phi\ = \frac{1}{6}q/ {\epsilon}_0\) \(\phi\ = qL^2/ {\epsilon}_0\) \(\phi\ = q/ {\epsilon}_0\) \(\phi\ = 6qL^2/ {\epsilon}_0\) 2a Questão (Ref.: 202004993238) Um anel circular, de raio \(R\), foi homogeneamente carregado com carga total \(Q\). Calcule seu campo elétrico na direção axial \(z\), no centro do anel. \(\vec{E}\ = \frac{kQ}{z} \hat z\) \(\vec{E}\ = \frac{kQz}{(R^2\ + z^2)^{3/2}} \hat z\) \(\vec{E}\ = 0\) \(\vec{E}\ = 2 \pi kQ\ \hat z\) \(\vec{E}\ = \frac{kQ}{z^2} \hat z\) 3a Questão (Ref.: 202005031457) Um toroide contém N espiras ao longo de um anel completo e foi ligado a uma corrente elétrica uniforme I. Calcule o vetor campo magnético para uma distância radial r no interior do toroide. Use μ0 para a permeabilidade magnética. \(\vec{B}=\frac{\mu _{0}I}{2\pi r}\hat{\Theta }\) \(\vec{B}=\frac{\mu _{0}NI}{2\pi r}\hat{r}\) \(\vec{B}=\frac{\mu _{0}NI}{2\pi r}\hat{\Theta }\) \(\vec{B}=\frac{\mu _{0}NI}{2\pi r}\) \(\vec{B}=\frac{\mu _{0}NI}{2\pi}\hat{\Theta }\) 4a Questão (Ref.: 202005031464) Um engenheiro projetou um amperímetro alicate para seu uso pessoal e profissional e, em seus testes, mediu a intensidade de um campo magnético de uma linha de corrente elétrica a uma distância radial de 3 cm e encontrou um módulo de campo \(\vec{B}=2,67\times 10^{-6}T\). Como seu equipamento está em calibração, qual é o valor da corrente elétrica correspondente que ele deve encontrar como sendo conduzida pela linha de corrente elétrica testada? I = 0,50 A I = 0,40 A I = 4,0 A I = 40,0 A I = 5,0 A 5a Questão (Ref.: 202004993118) Duas cargas elétricas \((q_1\ = 12nC\ e\ q_2\ = 12nC)\) estão alinhadas na direção de x, estando a carga \(q_1\) na origem x = 0 e a carga \(q_2\) em x = 10 cm. O vetor campo elétrico em um ponto P=5, 12cm, do plano xy, localizado perpendicularmente à linha que conecta as cargas e equidistante destas, é: \(\vec{E_r}\ = 1,8\ \times\ 10^4 N/C\ \hat{ \jmath } \) \(\vec{E_r}\ = 1,8\ \times\ 10^4 N/C\ ( \hat{ \iota }\ + \hat{ \jmath } )\) \(\vec{E_r}\ = 1,8\ \times\ 10^4 N/C\ \) \(\vec{E_r}\ = 0\) \(\vec{E_r}\ = 1,8\ \times\ 10^4 N/C\ \hat{ \iota }\) 6a Questão (Ref.: 202004993115) Duas cargas elétricas positivas, de mesmo valor de carga q, com massas iguais a m=15,0g, estão suspensas verticalmente por fios de comprimentos L=1,2m. As duas cargas se repelem eletrostaticamente, formando um ângulo de \(\theta\ = 25°\) cada uma, com o eixo vertical y. Considere o módulo da aceleração da gravidade \(\left | \vec{g} \right |\ = 9,81 m/s^2\) e a constante de Coulomb \(k\ = 9\ \times\ 10^9\ N.m^2/C^2\). Para que o sistema físico permaneça em equilíbrio mecânico e eletrostático, qual deve ser o valor de cada carga elétrica? Sugestão: isole uma das cargas e compute seu equilíbrio mecânico. O resultado é: \(V\ = 8,9\ \times\ 10^{-6}\ C\) \(V\ = 8,9\ \times\ 10^{-8}\ C\) \(V\ = 8,9\ \times\ 10^6\ C\) \(V\ = 8,9\ \times\ 10^{-7}\ C\) \(V\ = 8,9\ \times\ 10^7\ C\) 7a Questão (Ref.: 202004995313) Em uma associação em série com 1.000 resistores ôhmicos de \(10\ \Omega\) cada, qual é a resistência equivalente total dessa associação? \(R_{eq}\ = 10^1\ \Omega\) \(R_{eq}\ = 10^3\ \Omega\) \(R_{eq}\ = 10^4\ \Omega\) \(R_{eq}\ = 10^2\ \Omega\) \(R_{eq}\ = 10^0\ \Omega\) 8a Questão (Ref.: 202004995314) Uma torradeira de 1800 W, uma frigideira elétrica de 1,3 kW e uma lâmpada de 100 W são ligadas a um mesmo circuito de 20 A e 120 V. Calcule a corrente elétrica que atravessa cada dispositivo e responda: Qual é a corrente total demandada simultaneamente? Essa corrente elétrica total fará o disjuntor elétrico abrir? Sim ou não? (Disjuntor elétrico é um componente de segurança de instalações elétricas, que desarma (abre) quando a corrente supera sua especificação.) I = 27 A; Não. I = 22 A; Não. I = 15 A; Não. I = 11 A; Não. I = 20 A; Não. 9a Questão (Ref.: 202005175337) Considerando que a rede elétrica tenha frequência média f=60 Hz, qual é o comprimento de onda médio do sinal elétrico senoidal dessa rede? \(\lambda =5km\) \(\lambda =5000km\) \(\lambda =500km\) \(\lambda =50000km\) \(\lambda =50km\) 10a Questão (Ref.: 202005175339) O campo magnético entre os polos de um grande eletroímã é uniforme, mas seu módulo aumenta com taxa crescente de \(\overrightarrow{|B|}=0,020 T/s\). Uma espira de área igual A=120 cm2 , tem resistência R=5,0 Ω. Calcule a corrente elétrica induzida na espira. \(I=0,48mA\) \(I=0,024mA\) \(I=0,24mA\) \(I=12mA\) \(I=0,048mA\) Acertos: 10,0 de 10,0 21/04/2021 1a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere um campo elétrico, cuja fonte é uma carga elétrica q =−8 nCq =−8 nC, posicionada na origem de um sistema xy. Se medido no ponto x = 1,2 m e y = -1,6 m, esse campo será: →Er =3 N/CEr→ =3 N/C →Er =(14 ^ι −11 ^ȷ) N/CEr→ =(14 ι^ −11 ȷ^) N/C →Er =(−11 ^ι +14 ^ȷ) N/CEr→ =(−11 ι^ +14 ȷ^) N/C →Er =(−0,6 ^ι ±0,8 ^ȷ) N/CEr→ =(−0,6 ι^ ±0,8 ȷ^) N/C →Er =0Er→ =0 Respondido em 21/04/2021 12:28:31 Explicação: A resposta correta é: →Er =(−11 ^ι +14 ^ȷ) N/CEr→ =(−11 ι^ +14 ȷ^) N/C 2a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Duas cargas elétricas (q1 =12nC e q2 =−12nC)(q1 =12nC e q2 =−12nC) alinhadas na direção de x, estando a carga positiva na origem x = 0 e a carga negativa em x = 10 cm, compõem um dipolo elétrico. O vetor campo elétrico em um ponto P =(5,12)cmP =(5,12)cm, do plano xy, localizado perpendicularmente à linha que conecta as cargas, e equidistante da carga positiva e da carga negativa, é: →Er =4,9 × 103N/CEr→ =4,9 × 103N/C →Er =4,9 × 103N/C ^ȷEr→ =4,9 × 103N/C ȷ^ →Er =4,9 × 103N/C ^ιEr→ =4,9 × 103N/C ι^ →Er =4,9 × 103N/C (^ι +^ȷ)Er→ =4,9 × 103N/C (ι^ +ȷ^) →Er =0Er→ =0 Respondido em 21/04/2021 12:29:08 Explicação: A resposta correta é: →Er =4,9 × 103N/C ^ιEr→ =4,9 × 103N/C ι^ 3a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um disco plano, homogeneamente carregado, de raio R muito grande, consegue sustentar verticalmente uma partícula carregada, de carga elétrica q =10μCq =10μC e massa 2g. Considere o limite do raio infinito, R→∞R→∞, quando comparado à distância da partícula ao disco. Se a constante de Coulomb é k =9 × 109N⋅m2/C2k =9 × 109N⋅m2/C2 e a aceleração da gravidade local, em módulo, é g =9,81m/s2g =9,81m/s2, calcule, aproximadamente, a densidade superficial de cargas, σσ , do disco, nesse limite. σ =3,5 × 10−7C/m2σ =3,5 × 10−7C/m2 σ =3,5 × 10−8C/m2σ =3,5 × 10−8C/m2 σ =3,5 × 10−4C/m2σ =3,5 × 10−4C/m2 σ =3,5 × 10−5C/m2σ =3,5 × 10−5C/m2 σ =3,5 × 10−6C/m2σ =3,5 × 10−6C/m2 Respondido em 21/04/2021 12:29:50 Explicação: A resposta correta é: σ =3,5 × 10−8C/m2σ =3,5 × 10−8C/m2 4a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere um disco plano de área igual a 10 cm, que é atravessado por linhas de campo elétrico de intensidade igual a 2,0 × 10aN/C2,0 × 10aN/C, de tal modo que o vetor normal do disco, ^nn^, forma um ângulo de 30o com a direção e sentido positivo do campo elétrico. Qual é o fluxo de campo elétrico através desse disco? ϕ =54 N⋅m2cϕ =54 N⋅m2c ϕ =20 N⋅m2cϕ =20 N⋅m2c ϕ =17,32 N⋅m2cϕ =17,32 N⋅m2c ϕ =0ϕ =0 ϕ =63 N⋅m2cϕ =63 N⋅m2c Respondido em 21/04/2021 12:30:17 Explicação: A resposta correta é: ϕ =54 N⋅m2cϕ =54 N⋅m2c 5a Questão Acerto:1,0 / 1,0 Um fio condutor elétrico de cobre (calibre 18) possui área de sessão reta igual a 8,2 × 10−7m28,2 × 10−7m2 e diâmetro de 1,02 mm. Considerando que esse fio conduz uma corrente elétrica I = 1,67 A , obtenha a diferença de potencial ΔVΔV no fio entre dois pontos separados por uma distância L = 50,0 m. A resistividade do cobre nas condições normais de temperatura a 20°C20°C é ρ =1,72 × 10−8Ω.mρ =1,72 × 10−8Ω.m . ΔV =1,55 VΔV =1,55 V ΔV =1,25 VΔV =1,25 V ΔV =1,75 VΔV =1,75 V ΔV =0,75 VΔV =0,75 V ΔV =2,75 VΔV =2,75 V Respondido em 21/04/2021 12:30:59 Explicação: A resposta correta é: ΔV =1,75 VΔV =1,75 V 6a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um fio condutor elétrico de cobre (calibre 18) possui área de sessão reta igual a 8,2 × 10−7m28,2 × 10−7m2 e diâmetro de 1,02 mm. Considerando que esse fio conduz uma corrente elétrica I = 1,67 A, obtenha a resistência elétrica de um segmento do fio com comprimento linear L = 50,0 m. A resistividade do cobre nas condições normais de temperatura a 20 °C20 °C é ρ =1,72 × 10−8 Ω.mρ =1,72 × 10−8 Ω.m. R =10,5 ΩR =10,5 Ω R =0,105 ΩR =0,105 Ω R =105,0 ΩR =105,0 Ω R =15,0 ΩR =15,0 Ω R =1,05 ΩR =1,05 Ω Respondido em 21/04/2021 12:31:32 Explicação: A resposta correta é: R =1,05 ΩR =1,05 Ω 7a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Quando uma partícula carregada e com velocidade não nula é submetida a um campo magnético uniforme perpendicular ao seu movimento inicial, passa a descrever a trajetória de um movimento circular uniforme. Considere uma partícula puntual com carga elétrica q=1,6×10-19C e massa m=9,11 × 10-31kg. Acionamos um campo magnético uniforme e a partícula passou a apresentar uma velocidade angular ω=1,54×1010s-1 . Sabendo que a relação entre as velocidades tangencial e angular é v=ω R, onde R é o raio da trajetória circular, calcule a intensidade desse campo magnético. |→B|=0,00877T|B→|=0,00877T |→B|=0,877T|B→|=0,877T |→B|=87,7T|B→|=87,7T |→B|=0,0877T|B→|=0,0877T |→B|=8,77T|B→|=8,77T Respondido em 21/04/2021 12:32:06 Explicação: Resposta correta: |→B|=0,0877T|B→|=0,0877T 8a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere uma bobina circular de raio r=0,0500mr=0,0500m, com 30 espiras, em formato de anel, apoiada no plano xy. A bobina conduz uma corrente elétrica de 5,0 A em sentido anti-horário. Um campo magnético →B=1,20T^iB→=1,20Ti^ atua sobre a bobina. Calcule o vetor torque que age sobre a bobina. (Sugestão: cuidado com a orientação correta do sistema coordenado). →τ=(1,41N.m)^jτ→=(1,41N.m)j^ →τ=(1,18N.m)^kτ→=(1,18N.m)k^ →τ=(1,18N.m)τ→=(1,18N.m) →τ=−(1,18N.m)^kτ→=−(1,18N.m)k^ →τ=−(1,41N.m)^jτ→=−(1,41N.m)j^ Respondido em 21/04/2021 12:33:52 Explicação: Resposta correta: →τ=(1,41N.m)^jτ→=(1,41N.m)j^ 9a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere uma onda plana elétrica descrita por →E(y;t)=E0sen(k.y−ωt+δ)^zE→(y;t)=E0sen(k.y−ωt+δ)z^. Obtenha a correspondente onda magnética associada. →B(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)^iB→(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)i^ →B(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)^jB→(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)j^ →B(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)^zB→(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)z^ →B(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)^zB→(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)z^ →B(y;t)=E0csen(k.z−ωt+δ)^jB→(y;t)=E0csen(k.z−ωt+δ)j^ Respondido em 21/04/2021 12:34:29 Explicação: Resposta correta: →B(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)^iB→(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)i^ 10a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um gerador alternador, formado por uma bobina com N=100 espiras retangulares de área A=100 cm2 , gira em torno de seu eixo maior, com velocidade angular ω=120ππ , na presença de um campo magnético uniforme −→|B|=0,34T|B|→=0,34T. Se em t = 0, o campo está alinhado com a normal da espira, qual a função da f.e.m. fornecida pelo alternador? ε(t)=−128,17cos(120πt)ε(t)=−128,17cos(120πt) ε(t)=128,17sen(120πt)ε(t)=128,17sen(120πt) ε(t)=0,34sen(120πt)ε(t)=0,34sen(120πt) ε(t)=34cos(120πt)ε(t)=34cos(120πt) ε(t)=128,17ε(t)=128,17 Respondido em 21/04/2021 12:35:08 Explicação: Resposta correta: ε(t)=128,17sen(120πt) 1a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um elétron de carga elétrica q =−1,602 × 10−19Cq =−1,602 × 10−19C desloca-se 50 cm, de a para b, em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de 1,5 × 107N/C1,5 × 107N/C. A diferença de potencial nesse trecho é: ΔV =7,5 × 106VΔV =7,5 × 106V ΔV =−2,4 × 10−12VΔV =−2,4 × 10−12V ΔV =1,5 × 107VΔV =1,5 × 107V ΔV =−1,602 × 10−19CΔV =−1,602 × 10−19C ΔV =−1,2 × 106ȷΔV =−1,2 × 106ȷ Respondido em 05/05/2021 19:26:00 Explicação: A resposta correta é: ΔV =7,5 × 106VΔV =7,5 × 106V 2a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um elétron de carga elétrica q =−1,602 × 10−19Cq =−1,602 × 10−19C desloca-se 50 cm, de a para b, em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de módulo 1,5 × 107N/C1,5 × 107N/C. O trabalho realizado sobre a partícula pelo campo elétrico nesse trecho é: W =1,2 × 1026 ȷW =1,2 × 1026 ȷ W =1,5 ×107 ȷW =1,5 ×107 ȷ W =−2,4 × 10−12 ȷW =−2,4 × 10−12 ȷ W =−1,2 × 10−12 ȷW =−1,2 × 10−12 ȷ W =1,602 × 10−19 ȷW =1,602 × 10−19 ȷ Respondido em 05/05/2021 19:26:29 Explicação: A resposta correta é: W =−1,2 × 10−12 ȷW =−1,2 × 10−12 ȷ 3a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Considere uma casca esférica de raio RR e densidade superficial de cargas elétricas σσ. Obtenha o Potencial Elétrico desta casca, a uma distância r≤Rr≤R do centro da casca, em função da densidade superficial de cargas σσ e da constante de Coulomb k. V(r) =k σ 4πR2/rV(r) =k σ 4πR2/r V(r) =0V(r) =0 V(r) =k σ 4πR/rV(r) =k σ 4πR/r V(r) =k σ 4πRV(r) =k σ 4πR V(r) =k Q/rV(r) =k Q/r Respondido em 05/05/2021 19:32:00 Explicação: A resposta correta é: V(r) =k σ 4πRV(r) =k σ 4πR 4a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere um disco plano de raio igual a 10 cm, que é atravessado por linhas de campo elétrico de intensidade igual a 2,0 × 103N/C2,0 × 103N/C, de tal modo que o vetor normal do disco, ^nn^, forma um ângulo de 30o com a direção e sentido positivo do campo elétrico. Qual é o fluxo de campo elétrico através desse disco? ϕ =0ϕ =0 ϕ =63 N⋅m2cϕ =63 N⋅m2c ϕ =20 N⋅m2cϕ =20 N⋅m2c ϕ =17,32 N⋅m2cϕ =17,32 N⋅m2c ϕ =54 N⋅m2cϕ =54 N⋅m2c Respondido em 05/05/2021 19:36:38 Explicação: A resposta correta é: ϕ =54 N⋅m2cϕ =54 N⋅m2c 5a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Vamos admitir que um chuveiro elétrico de 5.500 W de Potência de consumo elétrico nominal, tenha uma chave seletora para duas alimentações de redes elétricas de 127 V e 220 V. Com essa possibilidade, qual o valor de potência elétrica "economizada" ao substituirmos a rede elétrica de alimentação de 127 V por uma rede de 220 V ? 4,026 W 2.325 W 0 W 3.175 W 9.526 W Respondido em 05/05/2021 19:27:09 Explicação: A resposta correta é: 0 W. 6a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um fio condutor elétrico de cobre (calibre 18) possui área de sessão reta igual a 8,2 × 10−7m28,2 × 10−7m2 e diâmetro de 1,02 mm. Considerando que esse fio conduz uma corrente I = 1,67 A, obtenha o módulo do campo elétrico ∣∣→E∣∣|E→| no fio. A resistividade do cobre nas condições normais de temperatura a 20°C20°C é ρ =1,72 × 10−8Ω.mρ =1,72 × 10−8Ω.m. ∣∣→E∣∣ =0,0350 V/m|E→| =0,0350 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0450 V/m|E→| =0,0450 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0530 V/m|E→| =0,0530 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0380 V/m|E→| =0,0380 V/m ∣∣→E∣∣ =0,1250 V/m|E→| =0,1250 V/m Respondido em 05/05/2021 19:27:23 Explicação: A resposta correta é: ∣∣→E∣∣ =0,0350 V/m|E→| =0,0350 V/m 7a Questão Acerto:1,0 / 1,0 Seja um feixe de partículas positivas, de cargas individuais q=1,6 ×10-19C, que se movem com velocidade em módulo |→v|=3,0×105m/s|v→|=3,0×105m/s, e que adentram uma região de campo magnético uniforme →B=2,0T^kB→=2,0Tk^ . A velocidade das partículas está no plano xz e forma um ângulo de 30o com a direção positiva de z. Calcule o vetor força magnética que atuará sobre cada partícula no exato instante que entrar em contato com esse campo magnético. →F=−4,8×10−14N^iF→=−4,8×10−14Ni^ →F=−8,3×10−14N^kF→=−8,3×10−14Nk^ →F=4,8×10−14N^jF→=4,8×10−14Nj^ →F=8,3×10−14N^kF→=8,3×10−14Nk^ →F=−4,8×10−14N^jF→=−4,8×10−14Nj^ Respondido em 05/05/2021 19:28:06 Explicação: Resposta correta: →F=−4,8×10−14N^jF→=−4,8×10−14Nj^ 8a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Uma superfície plana de área escalar A= 3,0 cm2 é irradiada por um campo magnético uniforme com fluxo de campo Φm=0,90 mWb . Sabendo que a normal da superfície e o campo magnético formam um ângulo de 60o , calcule a intensidade desse campo. |→B|=0,006T|B→|=0,006T |→B|=3,46T|B→|=3,46T |→B|=5,4T|B→|=5,4T |→B|=1,35T|B→|=1,35T |→B|=6,0T|B→|=6,0T Respondido em 05/05/2021 19:28:19 Explicação: Resposta correta: |→B|=6,0T|B→|=6,0T 9a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um capacitor de 2 μF está inicialmente carregado a 20 V e é ligado a um indutor de 6 μH. Qual é o valor máximo da corrente elétrica? Im=1,67AIm=1,67A Im=11,56AIm=11,56A Im=4,59AIm=4,59A Im=240,0AIm=240,0A Im=1,84AIm=1,84A Respondido em 05/05/2021 19:28:33 Explicação: Resposta correta: Im=11,56AIm=11,56A 10a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um capacitor de 2 μF está inicialmente carregado a 20 V e é ligado a um indutor de 6 μH . Qual é a frequência da oscilação? f=2,4×102Hzf=2,4×102Hz f=28,9×103Hzf=28,9×103Hz f=28,9×104Hzf=28,9×104Hz f=4,59×103Hzf=4,59×103Hz f=4,59×104Hzf=4,59×104Hz Respondido em 05/05/2021 19:28:51 Explicação: Resposta correta: f=4,59×104Hz 1) Em uma associação em série de dois resistores, a corrente do circuito: b) será igual nos dois resistores; RESPOSTA CORRETA A corrente elétrica que passa em cada resistor da associação é sempre a mesma. Sabendo que em uma associação de resistores em série a corrente do circuito permanece a mesma, defina a resistência equivalente: R = R1 + R2. RESPOSTA CORRETA Sendo a diferença de potencial entre o ponto inicial e o final igual a (V = V1 + V2), e a intensidade da corrente é mantida, conclui-se que (R = R1 + R2). Em uma associação em paralelo de dois resistores, a grandeza comum aos resistores é? b) A tensão; RESPOSTA CORRETA A tensão sobre cada resistor da associação é a mesma. Em um circuito elétrico contendo apenas uma associação de resistores em paralelo, é correto afirmar que: a) a corrente total do circuito é igual à soma das correntes individuais de cada resistor; RESPOSTA CORRETA Em uma associação de resistores em paralelo a corrente elétrica total resulta da soma das correntes que circulam por cada resistor. Em uma associação de resistores o que é uma associação mista? c) Uma combinação, em um mesmo circuito, de associações em serie e em paralelo; RESPOSTA CORRETA Esta é a definição de associação mista. Em um circuito elétrico cuja montagem corresponde a uma associação em série, pode-se afirmar que a tensão total: b) é dividida entre os resistores; RESPOSTA CORRETA Quando um circuito possui resistores associados em série, a tensão total do circuito se divide entre os resistores associados, sendo que o valor da tensão sobre cada resistor irá depender do valor respectiva resistência. Qual dos fatores está associado ao aparecimento de um campo magnético? b) Cargas elétricas em movimento; RESPOSTA CORRETA Isso é o que faz surgir campos magnéticos. Qual o princípio de funcionamento de uma bússola? c) Ela se alinha com o campo magnético terrestre. RESPOSTA CORRETA O campo magnético da terra é o principal fator que influi na orientação dos ponteiros das bússolas. Você verá neste experimento que outros campos eletromagnéticos podem também afetar a indicação da bússola. Para onde aponta a bússola sob efeito apenas do campo magnético terrestre? a) O norte da bússola é atraído pelo sul magnético da terra, que é próximo ao norte geográfico; RESPOSTA CORRETA Essa é a explicação do funcionamento da bússola. Como são orientadas as linhas de indução magnética? a) Elas emergem do polo norte magnético e adentram o polo sul; RESPOSTA CORRETA Assim convencionam-se as linhas de campo. Existe algum outro efeito relevante do campo magnético terrestre para a vida do ser humano, além da orientação da bússola? b) Sim, o campo magnético terrestre nos protege de partículas carregadas emitidas pelo sol (ventos solares); RESPOSTA CORRETA Os ventos solares são defletidos pelo campo magnético terrestre. De que forma uma bússola é afetada ao ser produzido um campo magnético em suas proximidades? c) A bússola passa a apontar para uma direção proveniente da composição do campo terrestre com o campo produzido. RESPOSTA CORRETA Esse é o comportamento que observamos na bússola. De modo sucinto, o que ocorria com o ponteiro da bússola ao se posicioná-la em diferentes locais ao longo do circuito? b) O ponteiro mudava de direção, indicando a presença de um campo magnético próximo ao fio condutor; RESPOSTA CORRETA O ponteiro se move devido ao campo magnético induzido pela corrente que flui pelo fio condutor. É possível termos um imã apenas com polo norte ou apenas polo sul? c) Não, um imã sempre apresenta os dois polos. RESPOSTA CORRETA É o que observamos até hoje. Uma bússola é colocada numa região sob influência do campo magnético representado na figura a seguir, para além do campo magnético terrestre. Podemos afirmar que é possível que o campo magnético terrestre, nessa região, aponte: c) verticalmente para cima. RESPOSTA CORRETA Uma combinação de sul magnético para o norte e para a direita que faz o norte do imã ser atraído como na figura. Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade constante, criando um campo magnético na região do fio. A direção desse campo magnético: c) Se dá por círculos concêntricos perpendiculares ao fio, onde o centro é o fio condutor. RESPOSTA CORRETA Verificável matematicamente e pela regra da mão direita. CAPACITORES Qual das sentenças abaixo melhor descreve um capacitor? b) Dispositivo do circuito que armazena energia elétrica em seu interior através do acúmulo de cargas em suas placas; RESPOSTA CORRETA Essa é uma descrição adequada. Num capacitor, a quantidade de cargas positivas e negativas que se acumulam nas placas b) Aparecem em mesmo número, sendo a sua carga líquida igual a zero. RESPOSTA CORRETA Essa é a descrição correta. Qual a função do dielétrico (material isolante colocado entre as placas do capacitor)? a) Impedir que as cargas fluam de uma placa para a outra. Como é definida matematicamente a capacitância? a) A razão entre a quantidade de carga acumulada e a tensão no capacitor C = Q / V; Como o voltímetro deve ser ligado ao circuito para medir a tensão sobre o capacitor? c) Em paralelo com o capacitor. Como a corrente do circuito elétrico influencia na capacitância do capacitor? c) A capacitância não se altera com a corrente. RESPOSTA CORRETA A capacitância é uma propriedade que se relaciona apenas com o material, tamanho das placas, distância entre elas, dielétrico, formato etc. O que acontece com a constante de tempo caso diminua o valor da resistência no circuito? a) Ela também diminui; RESPOSTA CORRETA A constante de tempo é calculada pelo produto RxC. Considerando dois circuitos RC de mesma resistência, o que podemos afirmar sobre a carga e descarga naquele que possui maior capacitância? a) Irá carregar e descarregar mais lentamente. Ao dobrarmos a diferença de potencial nos terminais de um capacitor,o valor da carga acumulada nas placas ficará: b) Multiplicado por 2 RESPOSTA CORRETA A relação matemática tem proporcionalidade direta e de expoente 1. Qual a carga acumulada em uma das placas do capacitor se sua tensão de trabalho é 25V e sua capacitância 800 μF? a) 20 mC; RESPOSTA CORRETA A solução vem pela equação C = Q / V. Um transformador é um dispositivo capaz de: b) Reduzir ou amplificar a tensão elétrica a partir da indução magnética. Sobre um transformador afirma-se: I – A bobina primária está ligada à fonte de tensão que será convertida. II – A bobina secundária está ligada à fonte de tensão que será convertida. III – O núcleo ou armadura do transformador deve ser feito de um material preferencialmente diamagnético. Após a leitura das afirmativas acima, podemos concluir que: b) As proposições II e III são falsas. RESPOSTA CORRETA De fato, a proposição II representa o comportamento da bobina primária e não da secundária. Já a proposição III está errada pelo fato de as armaduras precisarem ser feitas de materiais ferromagnéticos e não diamagnéticos. Para que uma tensão seja reduzida à metade, faz-se necessário que o número de espiras na bobina secundária seja: a) A metade do número de espiras da bobina primária. RESPOSTA CORRETA De fato, ao analisarmos a equação do transformador perceberemos que a redução de tensão deve ser acompanhada da redução no número de espiras. O núcleo ou armadura de um transformador deve ser constituído por um material: a) Ferromagnético. RESPOSTA CORRETA Pois os materiais ferromagnéticos possuem maior permissividade magnética, permitindo um fluxo de indução mais intenso de uma bobina para a outra. Num transformador, a bobina primária está conectada a uma fonte de tensão U e possui uma quantidade de espiras N, tal que, é o triplo do número de espiras da bobina secundária. Sendo assim, podemos afirmar que: b) Esse transformador é de redução de tensão. RESPOSTA CORRETA De fato, como o número de espiras da bobina primária é maior que o número de espiras da bobina secundária, então trata-se de um transformador de redução. Sobre um transformador abaixador de tensão, pode se afirmar que: b) A tensão induzida na bobina secundária será menor que a tensão que alimenta a bobina primária. RESPOSTA CORRETA De fato, pois como o próprio nome sugere, trata-se de um transformador abaixador de tensão. Se um transformador, cuja bobina primária possui 600 espiras, for ligado a uma rede de tensão alternada igual a 200V, para que a tensão induzida seja de 50V, o número de espiras na sua bobina secundária deve ser: b) 150. RESPOSTA CORRETA De fato, como a tensão caiu a ¼ , então o número de espiras também deve cair na mesma proporção. Observa-se que a potência consumida na bobina primária de um transformador é de 300W. Sabendo que o rendimento desse transformador é de 80%, qual a potência consumida na bobina secundária? a) 240W. RESPOSTA CORRETA De fato. Usando a equação do rendimento, expressa pela razão entre as potências secundária e primária, obteremos esse resultado. Sobre a corrente na bobina primária de um transformador redutor de tensão dito ideal, podemos afirmar que: a) Ela será menor do que a corrente na bobina secundária. RESPOSTA CORRETA De fato, se considerarmos as potências consumidas por ambas, no máximo, iguais, verificaremos que a corrente elétrica na bobina secundária de um transformador abaixador de tensão é menor. Num transformador abaixador de tensão dito ideal, a corrente elétrica que circula pela bobina primária quando a mesma experimenta uma tensão de 120V é de 4A. Sabendo que a tensão induzida na espira secundária é de 30V, qual será a corrente elétrica que circulará na mesma? b) 16 A. RESPOSTA CORRETA De fato. Uma redução de tensão a ¼ do original provocará um aumento em 4x na corrente da bobina secundária. Qual a relação entre o comprimento e a resistência de um fio condutor elétrico? Diretamente proporcional; RESPOSTA CORRETA Existe uma relação direta entre resistência e comprimento de um fio condutor. Assim, quanto maior o comprimento do condutor, maior a sua resistência total. Dois condutores elétricos com resistências iguais a R1 e 2R1 respectivamente, são energizados individualmente com uma tensão elétrica de mesmo valor V. Qual deles irá conduzir maior corrente? O condutor 1, porque possui menor resistência; RESPOSTA CORRETA A corrente é inversamente proporcional à resistência do fio condutor. Neste caso, o condutor 1 possui uma resistência equivalente à metade do condutor 2, portanto irá conduzir maior corrente. Qual das opções abaixo melhor exprime o conceito de resistividade: a) É uma medida da oposição que um material oferece ao fluxo de corrente elétrica; RESPOSTA CORRETA O conceito de resistividade está relacionado à resistência que um material impõe à passagem de corrente. Qual dos componentes abaixo é caracterizado pela sua resistência elétrica? a) Resistores; RESPOSTA CORRETA Os resistores se caracterizam pela sua capacidade de resistir à passagem de corrente. Como devem ser posicionados os bornes do multímetro para a medição da resistência? a) Em paralelo; RESPOSTA CORRETA Os bornes devem ser posicionados em paralelo, no mesmo resistor, para que possa fazer a medição de um único resistor por vez. A fonte de alimentação deve estar desligada e o circuito aberto. Tem-se dois corpos C1 e C2. Ambos possuem o mesmo material e comprimento, mas a área de seção transversal de C1 é maior que a de C2. Com relação a resistividade destes materiais é correto afirmar que: C1 e C2 possuem resistividades iguais. RESPOSTA CORRETA Como o material é o mesmo, a resistividade é a mesma, já que esta é uma propriedade que depende apenas do material do condutor. Com base no experimento pode-se afirmar que: a resistência é inversamente proporcional a área da seção transversal do fio; RESPOSTA CORRETA Pela equação da resistividade comprova-se que a resistência de um fio é inversamente proporcional a área da seção transversal do mesmo. Porque não é possível realizar a medição de corrente elétrica no resistor 5 (cobre esmaltado) do experimento? A corrente resultante é maior que a suportada pelo fusível; RESPOSTA CORRETA A tensão aplicada sobre o resistor gera uma corrente superior a 5 A, que é o máximo suportado pelo fusível em questão. Um elétron de carga elétrica q =−1,602 × 10−19Cq =−1,602 × 10−19C desloca-se 50 cm, de a para b, em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de módulo 1,5 × 107N/C1,5 × 107N/C. O trabalho realizado sobre a partícula pelo campo elétrico nesse trecho é: W =1,2 × 1026 ȷW =1,2 × 1026 ȷ W =−1,2 × 10−12 ȷW =−1,2 × 10−12 ȷ W =1,5 ×107 ȷW =1,5 ×107 ȷ W =−2,4 × 10−12 ȷW =−2,4 × 10−12 ȷ W =1,602 × 10−19 ȷW =1,602 × 10−19 ȷ Explicação: A resposta correta é: W =−1,2 × 10−12 ȷW =−1,2 × 10−12 ȷ 2. Considere um campo elétrico, cuja fonte é uma carga elétrica q =−8 nCq =−8 nC, posicionada na origem de um sistema xy. Se medido no ponto x = 1,2 m e y = -1,6 m, esse campo será: →Er =(−11 ^ι +14 ^ȷ) N/CEr→ =(−11 ι^ +14 ȷ^) N/C →Er =(−0,6 ^ι ±0,8 ^ȷ) N/CEr→ =(−0,6 ι^ ±0,8 ȷ^) N/C →Er =(14 ^ι −11 ^ȷ) N/CEr→ =(14 ι^ −11 ȷ^) N/C →Er =0Er→ =0 →Er =3 N/CEr→ =3 N/C Explicação: A resposta correta é: →Er =(−11 ^ι +14 ^ȷ) N/CEr→ =(−11 ι^ +14 ȷ^) N/C LEI DE GAUSS E SUAS APLICAÇÕES 3. Duas placas condutoras planas, de áreas AA, com cargas qq opostas, estão separadas por uma distância dd. Calcule a diferença de potencial elétrico entre as placas. Considere que o espaço entre as placas é o vácuo. V(r) =k q dAV(r) =k q dA V(r) =k qdV(r) =k qd V(r) =q Aϵ0 dV(r) =q Aϵ0 d V(r) =q dϵ0 AV(r) =q dϵ0 A V(r) =ϵ0 dq AV(r) =ϵ0 dq A Explicação: A resposta correta é: V(r) =q dϵ0 AV(r) =q dϵ0 A 4. Calcule a capacitânciade um condutor esférico, que está isolado e possui um raio de 1,8 m. Considere ϵ0 =8,85 × 10−12c2N⋅m2ϵ0 =8,85 × 10−12c2N⋅m2. Expresse sua resposta em escala de unidade p =10−12p =10−12. C =300 pFC =300 pF C =150 pFC =150 pF C =100 pFC =100 pF C =200 pFC =200 pF C =250 pFC =250 pF Explicação: A resposta correta é: C =200 pFC =200 pF CORRENTE ELÉTRICA E OS CIRCUITOS CC 5. Um fio condutor elétrico de cobre (calibre 18) possui área de sessão reta igual a 8,2 × 10−7m28,2 × 10−7m2 e diâmetro de 1,02 mm. Considerando que esse fio conduz uma corrente elétrica I = 1,67 A , obtenha a diferença de potencial ΔVΔV no fio entre dois pontos separados por uma distância L = 50,0 m. A resistividade do cobre nas condições normais de temperatura a 20°C20°C é ρ =1,72 × 10−8Ω.mρ =1,72 × 10−8Ω.m . ΔV =1,25 VΔV =1,25 V ΔV =1,75 VΔV =1,75 V ΔV =0,75 VΔV =0,75 V ΔV =2,75 VΔV =2,75 V ΔV =1,55 VΔV =1,55 V Explicação: A resposta correta é: ΔV =1,75 VΔV =1,75 V MAGNETOSTÁTICA 6. Considere uma bobina circular de raio r=0,0500mr=0,0500m, com 30 espiras, em formato de anel, apoiada no plano xy. A bobina conduz uma corrente elétrica de 5,0 A em sentido anti-horário. Um campo magnético →B=1,20T^iB→=1,20Ti^ atua sobre a bobina. Calcule o vetor torque que age sobre a bobina. (Sugestão: cuidado com a orientação correta do sistema coordenado). →τ=(1,18N.m)^kτ→=(1,18N.m)k^ →τ=−(1,41N.m)^jτ→=−(1,41N.m)j^ →τ=(1,18N.m)τ→=(1,18N.m) →τ=−(1,18N.m)^kτ→=−(1,18N.m)k^ →τ=(1,41N.m)^jτ→=(1,41N.m)j^ Explicação: Resposta correta: →τ=(1,41N.m)^jτ→=(1,41N.m)j^ 7. Quando uma partícula carregada e com velocidade não nula é submetida a um campo magnético uniforme perpendicular ao seu movimento inicial, passa a descrever a trajetória de um movimento circular uniforme. Considere uma partícula puntual com carga elétrica q=1,6×10-19C e massa m=9,11 × 10-31kg. Acionamos um campo magnético uniforme e a partícula passou a apresentar uma velocidade angular ω=1,54×1010s-1 . Sabendo que a relação entre as velocidades tangencial e angular é v=ω R, onde R é o raio da trajetória circular, calcule a intensidade desse campo magnético. |→B|=87,7T|B→|=87,7T |→B|=8,77T|B→|=8,77T |→B|=0,877T|B→|=0,877T |→B|=0,00877T|B→|=0,00877T |→B|=0,0877T|B→|=0,0877T Explicação: Resposta correta: |→B|=0,0877T|B→|=0,0877T ELETRODINÂMICA 8. Um capacitor de 2 μF está inicialmente carregado a 20 V e é ligado a um indutor de 6 μH . Qual é a frequência da oscilação? f=28,9×103Hzf=28,9×103Hz f=4,59×103Hzf=4,59×103Hz f=28,9×104Hzf=28,9×104Hz f=4,59×104Hzf=4,59×104Hz f=2,4×102Hzf=2,4×102Hz Explicação: Resposta correta: f=4,59×104Hzf=4,59×104Hz 9. Considere uma onda plana elétrica descrita por →E(y;t)=E0sen(k.y−ωt+δ)^zE→(y;t)=E0sen(k.y−ωt+δ)z^. Obtenha a correspondente onda magnética associada. →B(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)^zB→(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)z^ →B(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)^zB→(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)z^ →B(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)^iB→(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)i^ →B(y;t)=E0csen(k.z−ωt+δ)^jB→(y;t)=E0csen(k.z−ωt+δ)j^ →B(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)^jB→(y;t)=E0csen(k.x−ωt+δ)j^ Explicação: Resposta correta: →B(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)^iB→(y;t)=E0csen(k.y−ωt+δ)i^ 10. Um gerador alternador, formado por uma bobina com N=100 espiras retangulares de área A=100 cm2 , gira em torno de seu eixo maior, com velocidade angular ω=120ππ , na presença de um campo magnético uniforme −→|B|=0,34T|B|→=0,34T. Se em t = 0, o campo está alinhado com a normal da espira, qual a função da f.e.m. fornecida pelo alternador? ε(t)=34cos(120πt)ε(t)=34cos(120πt) ε(t)=0,34sen(120πt)ε(t)=0,34sen(120πt) ε(t)=128,17sen(120πt)ε(t)=128,17sen(120πt) ε(t)=128,17ε(t)=128,17 ε(t)=−128,17cos(120πt)ε(t)=−128,17cos(120πt) Explicação: Resposta correta: ε(t)=128,17sen(120πt) Duas placas condutoras planas, de áreas AA, com cargas qq opostas, estão separadas por uma distância dd. Calcule a diferença de potencial elétrico entre as placas. Considere que o espaço entre as placas é o vácuo. V(r) =q dϵ0 AV(r) =q dϵ0 A V(r) =ϵ0 dq AV(r) =ϵ0 dq A V(r) =k qdV(r) =k qd V(r) =q Aϵ0 dV(r) =q Aϵ0 d V(r) =k q dA Um elétron de carga elétrica q =−1,602 × 10−19Cq =−1,602 × 10−19C desloca-se 50 cm, de a para b, em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de 1,5 × 107N/C1,5 × 107N/C. A diferença de potencial nesse trecho é: ΔV =7,5 × 106VΔV =7,5 × 106V ΔV =−1,2 × 106ȷΔV =−1,2 × 106ȷ ΔV =1,5 × 107VΔV =1,5 × 107V ΔV =−1,602 × 10−19CΔV =−1,602 × 10−19C ΔV =−2,4 × 10−12VΔV =−2,4 × 10−12V Quest.: 2 2. Um elétron de carga elétrica q =−1,602 × 10−19Cq =−1,602 × 10−19C desloca-se 50 cm, de a para b, em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de módulo 1,5 × 107N/C1,5 × 107N/C. O trabalho realizado sobre a partícula pelo campo elétrico nesse trecho é: W =1,2 × 1026 ȷW =1,2 × 1026 ȷ W =−2,4 × 10−12 ȷW =−2,4 × 10−12 ȷ W =1,5 ×107 ȷW =1,5 ×107 ȷ W =1,602 × 10−19 ȷW =1,602 × 10−19 ȷ W =−1,2 × 10−12 ȷW =−1,2 × 10−12 ȷ Quest.: 3 3. Calcule a capacitância de um condutor esférico, que está isolado e possui um raio de 1,8 m. Considere ϵ0 =8,85 × 10−12c2N⋅m2ϵ0 =8,85 × 10−12c2N⋅m2. Expresse sua resposta em escala de unidade p =10−12p =10−12. C =300 pFC =300 pF C =200 pFC =200 pF C =100 pFC =100 pF C =250 pFC =250 pF C =150 pFC =150 pF Quest.: 4 4. Duas placas condutoras planas, de áreas AA, com cargas qq opostas, estão separadas por uma distância dd. Calcule a diferença de potencial elétrico entre as placas. Considere que o espaço entre as placas é o vácuo. V(r) =q dϵ0 AV(r) =q dϵ0 A V(r) =ϵ0 dq AV(r) =ϵ0 dq A V(r) =k qdV(r) =k qd V(r) =q Aϵ0 dV(r) =q Aϵ0 d V(r) =k q dAV(r) =k q dA Quest.: 5 5. Vamos admitir que um chuveiro elétrico de 5.500 W de Potência de consumo elétrico nominal, tenha uma chave seletora para duas alimentações de redes elétricas de 127 V e 220 V. Com essa possibilidade, qual o valor de potência elétrica "economizada" ao substituirmos a rede elétrica de alimentação de 127 V por uma rede de 220 V ? 0 W 3.175 W 2.325 W 9.526 W 4,026 W Quest.: 6 6. Um fio condutor elétrico de cobre (calibre 18) possui área de sessão reta igual a 8,2 × 10−7m28,2 × 10−7m2 e diâmetro de 1,02 mm. Considerando que esse fio conduz uma corrente I = 1,67 A, obtenha o módulo do campo elétrico ∣∣→E∣∣|E→| no fio. A resistividade do cobre nas condições normais de temperatura a 20°C20°C é ρ =1,72 × 10−8Ω.mρ =1,72 × 10−8Ω.m. ∣∣→E∣∣ =0,0350 V/m|E→| =0,0350 V/m ∣∣→E∣∣ =0,1250 V/m|E→| =0,1250 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0450 V/m|E→| =0,0450 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0530 V/m|E→| =0,0530 V/m ∣∣→E∣∣ =0,0380 V/m|E→| =0,0380 V/m Quest.: 7 7. Seja um feixe de partículas positivas, de cargas individuais q=1,6 ×10-19C, que se movem com velocidade em módulo |→v|=3,0×105m/s|v→|=3,0×105m/s, e que adentram uma região de campo magnético uniforme →B=2,0T^kB→=2,0Tk^ . A velocidade das partículas está no plano xz e forma um ângulo de 30o com a direção positiva de z. Calcule o vetor força magnética que atuará sobre cada partícula no exato instante que entrar em contato com esse campo magnético. →F=−4,8×10−14N^jF→=−4,8×10−14Nj^→F=−8,3×10−14N^kF→=−8,3×10−14Nk^ →F=8,3×10−14N^kF→=8,3×10−14Nk^ →F=4,8×10−14N^jF→=4,8×10−14Nj^ →F=−4,8×10−14N^iF→=−4,8×10−14Ni^ Quest.: 8 8. Uma superfície plana de área escalar A= 3,0 cm2 é irradiada por um campo magnético uniforme com fluxo de campo Φm=0,90 mWb . Sabendo que a normal da superfície e o campo magnético formam um ângulo de 60o , calcule a intensidade desse campo. |→B|=1,35T|B→|=1,35T |→B|=3,46T|B→|=3,46T |→B|=0,006T|B→|=0,006T |→B|=6,0T|B→|=6,0T |→B|=5,4T|B→|=5,4T Quest.: 9 9. Um capacitor de 2 μF está inicialmente carregado a 20 V e é ligado a um indutor de 6 μH. Qual é o valor máximo da corrente elétrica? Im=4,59AIm=4,59A Im=1,67AIm=1,67A Im=240,0AIm=240,0A Im=1,84AIm=1,84A Im=11,56AIm=11,56A Quest.: 10 10. Um capacitor de 2 μF está inicialmente carregado a 20 V e é ligado a um indutor de 6 μH . Qual é a frequência da oscilação? f=4,59×103Hzf=4,59×103Hz f=4,59×104Hzf=4,59×104Hz f=28,9×104Hzf=28,9×104Hz f=28,9×103Hzf=28,9×103Hz f=2,4×102Hz Uma carga elétrica puntiforme, está suspensa por fios não-condutores, e localizada no interior de um cubo de arestas . Calcule o fluxo de campo elétrico que atravessa somente uma das faces do cubo. O meio é o vácuo. (Ref.: 202006143469) ϕ =16q/ϵ0ϕ =16q/ϵ0 ϕ =6qL2/ϵ0ϕ =6qL2/ϵ0 ϕ =qL2/ϵ0ϕ =qL2/ϵ0 ϕ =6q/ϵ0ϕ =6q/ϵ0 ϕ =q/ϵ0ϕ =q/ϵ0 1 ponto 2. Um anel circular, de raio RR, foi homogeneamente carregado com carga total QQ. Calcule seu campo elétrico na direção axial zz, no centro do anel. (Ref.: 202006143467) →E =kQz(R2 +z2)3/2^zE→ =kQz(R2 +z2)3/2z^ →E =kQz^zE→ =kQzz^ →E =0E→ =0 →E =2πkQ ^zE→ =2πkQ z^ →E =kQz2^zE→ =kQz2z^ 1 ponto 3. Considere um solenoide de 15 cm de comprimento, 5 cm2 de área e 300 espiras. Calcule sua autoindutância L. Use μ0=4π×10−7H/mμ0=4π×10−7H/m. (Ref.: 202006175840) L≅0,0377HL≅0,0377H L≅0,00377HL≅0,00377H L≅0,000377HL≅0,000377H L≅0,377HL≅0,377H L≅0,0000377HL≅0,0000377H 1 ponto 4. Um campo magnético uniforme de módulo igual a 0,75 T, na direção de y positivo, atravessa uma superfície plana e quadrada de arestas iguais a 10 cm. A superfície está inclinada, formando um ângulo de 45o entre a sua normal e a direção do campo. Calcule o fluxo de campo magnético que atravessa essa superfície. (Ref.: 202006175842) Φm≅0,053WbΦm≅0,053Wb Φm≅0,53WbΦm≅0,53Wb Φm≅53WbΦm≅53Wb Φm≅5,3WbΦm≅5,3Wb Φm≅0,0053WbΦm≅0,0053Wb 1 ponto 5. Uma carga de prova, com carga elétrica Q =8 nCQ =8 nC e massa m =1 × 10−6kgm =1 × 10−6kg, foi posicionada, em repouso, em uma região do espaço. Por um instante de tempo muito curto, um campo elétrico foi acionado nessa mesma região, cujo potencial elétrico vale V=1000 Volts, na exata localização de posicionamento da carga de prova. Considerando a total conversão de energia, qual será a velocidade adquirida pela carga de prova, ao converter totalmente essa energia potencial (U) adquirida em cinética (K)? (Ref.: 202006143341) |→v| =1m/s|v→| =1m/s |→v| =2m/s|v→| =2m/s |→v| =4m/s|v→| =4m/s |→v| =5m/s|v→| =5m/s |→v| =3m/s|v→| =3m/s 1 ponto 6. Um elétron de carga elétrica q =−1,602 × 10−19 Cq =−1,602 × 10−19 C desloca-se 50 cm, de a para b, em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de módulo 1,5 × 107 N/C1,5 × 107 N/C. O módulo da força que age sobre essa partícula é: (Ref.: 202006143340) ∣∣→F∣∣ =−1,602 × 10−19C|F→| =−1,602 × 10−19C ∣∣→F∣∣ =50cm|F→| =50cm ∣∣→F∣∣ =1,5 × 107N/C|F→| =1,5 × 107N/C ∣∣→F∣∣ =−2,4 × 10−12N|F→| =−2,4 × 10−12N ∣∣→F∣∣ =−1,2 × 10−12N|F→| =−1,2 × 10−12N 1 ponto 7. No circuito indicado na figura, calcule os valores das fontes de tensão ε1ε1 e ε2ε2. (Ref.: 202006145545) ε1 =7,0 V; ε2 =1,0 Vε1 =7,0 V; ε2 =1,0 V ε1 =24,0 V; ε2 =34,0 Vε1 =24,0 V; ε2 =34,0 V ε1 =30,0 V; ε2 =50,0 Vε1 =30,0 V; ε2 =50,0 V ε1 =28,0 V; ε2 =42,0 Vε1 =28,0 V; ε2 =42,0 V ε1 =36,0 V; ε2 =54,0 Vε1 =36,0 V; ε2 =54,0 V 1 ponto 8. Uma torradeira de 1800 W, uma frigideira elétrica de 1,3 kW e uma lâmpada de 100 W são ligadas a um mesmo circuito de 20 A e 120 V. Calcule a resistência elétrica que atravessa cada dispositivo e responda: Qual é a resistência total equivalente demandada simultaneamente? (Ref.: 202006145544) Req =4,5 ΩReq =4,5 Ω Req =144 ΩReq =144 Ω Req =8 ΩReq =8 Ω Req =11 ΩReq =11 Ω Req =0,22 ΩReq =0,22 Ω 1 ponto 9. Um campo magnético uniforme faz um ângulo θ=60º com o eixo de um enrolamento circular de N=100 espiras e raio R=10 cm. O campo magnético uniforme varia no tempo como −−−−→|B(t)|)=(40t)T|B(t)|)→=(40t)T, na mesma direção. Encontre o módulo da f.e.m. induzida no enrolamento. (Ref.: 202006325571) |ε|=54,41V|ε|=54,41V |ε|=62,83V|ε|=62,83V |ε|=20V|ε|=20V |ε|=40V|ε|=40V |ε|=108,82V|ε|=108,82V 1 ponto 10. Uma haste condutora de tamanho L=0,10 m, desliza, sem fricção, com velocidade em módulo −→|v|=2,5m/s|v|→=2,5m/s, para a direita, sobre um condutor em forma de U, formando um circuito completo. O conjunto está sobre uma mesa. A resistência elétrica completa do condutor em U com a haste é R=0,030 Ω . Um campo magnético atua sobre o sistema, perpendicularmente ao plano do circuito em U, de cima para baixo do plano da mesa, com módulo −→|B|=0,60T|B|→=0,60T. Calcule a corrente elétrica induzida no sistema. (Ref.: 202006322566) I=0,0045AI=0,0045A I=5,0AI=5,0A I=1,5AI=1,5A I=0,5AI=0,5A I=0,15A