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Módulo A - 127399 . 7 - Eletromagnetismo - D1.20231.A Atividade de Autoaprendizagem 2 Concluído Tentativa 1 Enviado em: 01/03/23 10:19 (BRT) Concluído Conteúdo do exercício Conteúdo do exercício 1. Pergunta 1 0/0 A eletrostática é a área do eletromagnetismo que estuda corpos eletrizados em que as cargas não sofrem variações no decorrer do tempo. Um dos focos da eletrostática é a determinação das forças de interação entre os corpos eletrizados e os campos elétricos gerados por esses corpos. Esse estudo é realizado em materiais condutores e também em materiais dielétricos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre vetor deslocamento elétrico, ordene as etapas a seguir de acordo com a sequência em que ocorrem no processo de cálculo do vetor deslocamento elétrico de uma distribuição contínua de cargas: ( ) Determinar se o sistema físico apresenta algum tipo de simetria. ( ) Calcular o fluxo do vetor deslocamento elétrico. ( ) Escolher as coordenadas que melhor descrevem o problema de acordo com a simetria apresentada. ( ) Criar uma superfície gaussiana. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. 1, 4, 3, 2. 2. 3, 2, 4, 1. 3. 4, 1, 3, 2. 4. 2, 3, 4, 1. 5. 1, 4, 2, 3. Resposta correta 2. Pergunta 2 0/0 Sabe-se que a matéria é composta por átomos que, por sua vez, são constituídos por elétrons e prótons. Em materiais condutores os elétrons presentes nos átomos são ditos livres e, dessa forma, podem percorrer todo o material. Esses elétrons livres facilitam a passagem de corrente elétrica e também a eletrização do material. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre os materiais condutores elétricos, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. No interior de um condutor elétrico submetido a um campo elétrico externo, a densidade de carga elétrica é nula. Porque: II. O número de cargas negativas é diferente das cargas positivas. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta de I. 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. Resposta correta 4. As asserções I e II são proposições falsas. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 3. Pergunta 3 0/0 Como toda teoria em física, a eletrostática apresenta algumas equações fundamentais que tratam de maneira geral os problemas relacionados às grandezas envolvidas nesse contexto. Bons exemplos dessas equações na eletrostática são a Lei de Gauss, as equações de Poisson e de Laplace. A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre condições de fronteira, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A equação de Poisson é uma equação diferencial parcial obtida pela combinação de equações fundamentais da eletrostática. II. ( ) A equação de Laplace é uma equação diferencial parcial na qual é considerado um caso particular da equação de Poisson. III. ( ) As equações de Poisson e de Laplace são equações diferenciais parciais de simples resolução. IV. ( ) A equação de Laplace apresenta infinitas soluções. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, F, V, F. 2. F, V, V, V. 3. V, V, F, F. Resposta correta 4. F, V, F, V. 5. F, V, V, F. 4. Pergunta 4 0/0 A resistência elétrica é uma propriedade dos materiais muito utilizada para fins eletrônicos. O emprego da resistência elétrica em circuitos eletrônicos se dá basicamente por dois motivos, sendo o primeiro devido ao fato de a resistência transformar energia elétrica em energia térmica e o segundo devido ao fato desses objetos limitarem ou controlarem a passagem de corrente elétrica. Imagine um pedaço de fio sendo percorrido por uma corrente 𝑖. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre resistência em materiais ôhmicos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A resistência elétrica é uma propriedade que depende do tipo de material. II. ( ) Em materiais ôhmicos, a resistência elétrica independe da temperatura. III. ( ) O campo elétrico é uma grandeza dispensável na determinação da resistência elétrica em elementos ôhmicos. IV. ( ) A resistência elétrica é diretamente proporcional à seção transversal do fio. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, F, V. 2. V, F, V, F. 3. V, V, F, F. Resposta correta 4. F, V, V, F. 5. F, V, V, V. 5. Pergunta 5 0/0 Equações diferenciais são uma das principais ferramentas utilizadas para a modelagem matemática de problemas físicos e situações reais. Uma equação diferencial parcial é um tipo de equação composta pelas derivadas parciais de funções a se determinar. No caso específico da eletrostática, bons exemplos de equações diferenciais parciais são as equações de Poisson e de Laplace. Essas são compostas por derivadas parciais dos potenciais elétricos. A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre condições de contorno, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) Existem dois tipos de condições de contorno na eletrostática para problemas modelados a partir das equações de Poisson e de Laplace. II. ( ) A condição de Dirichlet é condição de contorno definida pela especificação do potencial elétrico sobre alguns tipos de superfície. III. ( ) A condição de Neumann é o tipo de condição de contorno definida através da componente normal do campo elétrico em relação à superfície. IV. ( ) A condições de Cauchy é o tipo de condição de contorno dada em termos do campo elétrico em algumas superfícies. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. V, V, V, F. 2. Incorreta: V, F, V, F. 3. F, V, V, V 4. F, V, F, V. 5. F, V, V, F. Resposta correta 6. Pergunta 6 0/0 O vetor deslocamento elétrico é uma quantidade modificada para calcular o campo elétrico em materiais dielétricos. Isso quer dizer que essa quantidade leva em consideração um importante efeito originado quando um objeto isolante é introduzido em uma região de campo elétrico externo. Esse efeito recebe o nome de polarização. Considere um cabo coaxial em que seu raio maior é dado por 𝑎 e seu raio menor 𝑏. Considere que o cabo é cercado por um isolamento de borracha e também que a carga livre contida no fio é 𝑄𝑙𝑒𝑛𝑐=𝑞= 𝜆𝑙, sendo 𝜆 a densidade linear de carga, e 𝑙 o comprimento do cabo. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre capacitores, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O vetor deslocamento elétrico é dado em termos do comprimento do fio. II. ( ) A direção do vetor deslocamento elétrico é radial devido à simetria do sistema. III. ( ) Nesse caso, a lei de Gauss é ineficaz e apresenta dificuldades de aplicabilidade. IV. ( ) A única dependência do vetor deslocamento elétrico é a densidade linear de carga e os raios internos e externos. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, F, V. Resposta correta 2. F, V, V, V. 3. F, V, V, F. 4. V, F, V, F. 5. V, V, F, V. 7. Pergunta 7 0/0 A grande maioria dos materiais dielétricos é denominada dielétricos lineares. A polarização nesses materiais, quando inseridos em campos elétricos externos, apresenta sempre mesmo sentido do vetor campo elétrico, além de depender de algumas propriedades e característicasde cada material. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre constante dielétrica, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O vetor polarização é diretamente proporcional ao campo elétrico externo sob qual o material está submetido. II. ( ) O vetor polarização é uma função vetorial dependente do tempo. III. ( ) A polarização é um escalar dado pelo produto escalar entre a constante eletrostática do meio e o campo elétrico externo. IV. ( ) O vetor deslocamento elétrico fica dado em termos da polarização e uma constante que depende do material. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta Ocultar opções de resposta 1. Incorreta: F, V, V, F. 2. F, V, V, V. 3. F, V, F, V. 4. V, F, F, V. Resposta correta 5. V, F, V, F 8. Pergunta 8 0/0 Sabe-se que um dado material quando introduzido em um campo elétrico externo sofre uma reorganização na disposição de suas cargas. Essa reorganização recebe o nome de polarização. A polarização é um efeito que ocorre em diferentes materiais, sendo eles os condutores elétricos ou os isolantes elétricos, porém, seu efeito mais interessante ocorre em dielétricos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre polarização em meios materiais, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. O campo elétrico total em um material dielétrico não existe, ou seja, é nulo. Porque: II. O efeito gerado pela polarização é polarizar as cargas em um determinado material dielétrico. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta 1. As asserções I e II são proposições falsas. Resposta correta 2. A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira. 3. A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa. 4. As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta de I. 5. As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I. 9. Pergunta 9 0/0 O campo elétrico é uma grandeza vetorial e, por isso, apresenta módulo, direção e sentido. Quando submetidos a campos elétricos externos, alguns materiais sofrem um efeito denominado polarização. A polarização gera um acúmulo de cargas no interior do material e, nesses casos, o campo elétrico é substituído por um outro campo denominado vetor deslocamento elétrico. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre campos elétricos em materiais dielétricos, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) O vetor deslocamento elétrico em dielétricos lineares depende de uma quantidade denominada suscetibilidade elétrica, que refere-se ao tipo de material e também às condições às quais ele está submetido. II. ( ) Em materiais dielétricos lineares, o vetor deslocamento elétrico assume a mesma orientação do vetor campo elétrico externo. III. ( ) A lei de Gauss é ineficaz em situações em que os materiais são do tipo dielétricos. IV. ( ) O vetor deslocamento elétrico é um campo que desconsidera a polarização das cargas constituintes de um material dielétrico. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, F. 2. F, V, V, V. 3. V, V, F, F. Resposta correta 4. V, F, V, F. 5. F, V, F, V. 10. Pergunta 10 0/0 Sabe-se que um material dielétrico, quando inserido em uma região de campo elétrico externo, sofre o denominado efeito de polarização. Quando a polarização de suas cargas apresenta mesma orientação do campo elétrico externo, esses são denominados dielétricos lineares. A partir dessas informações e do conteúdo estudado sobre a polarização, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s). I. ( ) A polarização causa acúmulo de cargas apenas na superfície do material. II. ( ) A polarização é um tipo de eletrização onde há a separação de cargas positivas e negativas. III. ( ) Em casos de dielétricos lineares, a densidade de carga volumétrica acumulada é dada em termos de cargas livres. IV. ( ) Em dielétricos lineares, o vetor deslocamento elétrico está diretamente relacionado com a densidade de carga volumétrica acumulada no volume do material. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: Ocultar opções de resposta 1. F, V, V, F. 2. V, F, V, F. 3. F, F, V, V. Resposta correta 4. F, V, V, V. 5. F, V, F, V.
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