Prévia do material em texto
GRADUAÇÃO EAD GABARITO FINAL 2016.1A 28/05/2016 CURSO DISCIPLINA ELETRICIDADE E MAGNETISMO PROFESSOR(A) JOSÉ MACIEL TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C C A C C B B C A ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 5 DISCIPLINA: ELETRICIDADE E MAGNETISMO PROFESSOR(A): JOSÉ MACIEL 1. De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron: a) próton: d, d, d nêutron: u, u, u b) próton: d, d, u nêutron: u, u, d c) próton: d, u, u nêutron: u, d, d d) próton: u, u, u nêutron: d, d, d e) próton: d, d, d nêutron: d, d, d Resolução: 1ª. Hipótese: u + u + u = (2/3)e + (2/3)e + (2/3)e = 2e 2ª. Hipótese: u + u + d = (2/3)e + (2/3)e + (-1/3)e = e ► que corresponde a um próton 3ª. Hipótese: u + d + d = (2/3)e + (-1/3)e + (-1/3)e = 0 ► que corresponde a um nêutron Resposta: Alternativa c Referência: Guia de estudo, Unidade I, Princípios da eletroestática, Página 6 2. As afirmações abaixo,referem-se a uma esfera metálica isolada e eletrizada negativamente e em equilíbrio eletrostático. I. As cargas elétricas excedentes distribuem-se uniformemente sobre todo o volume da esfera II. O fluxo elétrico através de qualquer superfície esférica fechada é nulo. III. O campo elétrico no interior da esfera é nulo. É (são) correta(s): a) I e II. b) I e III. c) III. d) II e III. e) I, II e III: Resolução: I. As cargas elétricas excedentes distribuem-se uniformemente sobre toda a ”superfície” da esfera. II. O fluxo elétrico através de uma “superfície gaussiana” esférica fechada não é nulo. III. O campo elétrico no interior da esfera é “sempre” nulo. Resposta: Alternativa c Referência: Guia de estudo, Unidade II, Condutores em equilibrio eletrostático, Página 8 3. A figura seguinte representa duas placas planas e paralelas, eletrizadas e colocadas no vácuo. A carga q = 1,0 × 10-3 C se desloca livremente da placa A até B, sob a ação do campo elétrico, que realiza um trabalho de 2,0 J. A d.d.p. entre as placas, em volts, é de: a) 5,0 × 10² b) 1,0 × 10³ c) 2,0 × 10³ d) 3,0 × 10³ e) 4,0 × 10³ Página 3 de 5 DISCIPLINA: ELETRICIDADE E MAGNETISMO PROFESSOR(A): JOSÉ MACIEL Resolução: O trabalho da força elétrica no CEU (campo elétrico uniforme) é dado por: W = q × V 2 = (1,0 × 10-3) V ► V = 2,0 × 10³ V Resposta: Alternativa c Referência: Guia de estudo, Unidade II,Trabalho de uma força elétrica, Página 6 4. Suponha que, ao se ligar a chave do carro para acionar o motor de arranque, ele seja percorrido por uma corrente de 120,0 A. Se o motor for mantido ligado durante 5,0 s, pode-se afirmar que a quantidade de carga [Dado: 1 C corresponde à carga 6,2 × 1018 elétrons] e o número de elétrons que passa em uma seção qualquer do circuito são, respectivamente: a) 6,0 × 102 C e 3,72 × 1021 b) 60,0 C e 3,72 × 1020 c) 6,0 × 102 C e 96,8 × 1018 d) 6,0 × 10-6 C e 3, 72 × 1021 e) 6,0 × 102 C e 3,72 × 1022 Resolução: i = ∆Q/∆t ► 120 = ∆Q/(5) ► ∆Q = 600 C = 6,0 × 102 C 1 C → 6,2 ∙ 1018 elétrons 6,0 ∙ 102 C → x x = (6,0 × 102) (6,2 × 1018) ► x = 3,72 × 1021 elétrons Resposta: Alternativa a Referência: Guia de estudo, Unidade III, Intensidade da corrente elétrica, Página 3 5. Com relação a eletricidade que utilizamos em nossa residência, é INCORRETO afirmar: a) nos projetos elétricos (plantas do sistema elétrico), em sua maioria, as ligações são em paralelo. b) recebemos da CELPE (Companhia de Eletricidade de Pernambuco) uma voltagem alternada. c) quando mudamos a chave do chuveiro, do inverno para verão, estamos diminuindo a resistência elétrica do aparelho. d) uma lâmpada de 60 W produz 60 J de energia a cada segundo. e) a corrente elétrica que circula em um aparelho de potência 2,5 kW, ligado a uma ddp de 220 V, vale aproximadamente 11 A. Resolução: Mantendo a ddp constante, a potência pode ser calculada por: Pot = V²/R, portanto é inversamente proporcional à resistência. Resposta: Alternativa c Referência: Guia de estudo, Unidade III, Potência elétrica, Página 3 6. Na associação de resistores da figura os valores da resistência equivalente e da intensidade total de corrente valem, respectivamente: a) 2,0 Ω e 12,0 A. b) 9,0 Ω e 18.0 A. c) 2,0 Ω e 18,0 A. Página 4 de 5 DISCIPLINA: ELETRICIDADE E MAGNETISMO PROFESSOR(A): JOSÉ MACIEL d) 0,5 Ω e 18,0 A. e) 9,0 Ω e 6,0 A Resolução: Calculando o resistor equivalente e sua corrente total: REQ = (3 × 6)/(3 + 6) = 18/9 ► REQ = 2 Ω U = REQ.i ► 36 = (2) i ► i = 18 A Resposta: Alternativa c Referência: Guia de estudo, Unidade III, Associação de resistores, Página 12 7. Considere que, no circuito visto na figura, as baterias têm resistência interna nula e todos os resistores são de 2 Ω. A corrente no trecho PQ, em ampères, é: a) 2 b) 4 c) 8 d) 16 e) 20 Resolução: REQ = 6/2 = 3 Ω i = (E – E’)/REQ = (18 – 6)/3 = 12/3 ► i = 4 A. Resposta: Alternativa b Referência: Guia de estudo, Unidade IV, Geradores elétricos, Página 1 8: No circuito visto na figura abaixo, a resistência R = 10 Ω e as baterias são ideais, com E1 = 60 V, E2 = 10 V e E3 = 10 V. A corrente, em ampères, que atravessa E1 é: a) 2 b) 4 c) 6 d) 8 e) 10 Resolução: I. i1 + i2 = i3. (Lei dos Nós) II. (malha α): – 60 + 10i1 + 10 – 10i2 = 0 ► 10i1 – 10i2 = 50 ► i1 – i2 = 5. Página 5 de 5 DISCIPLINA: ELETRICIDADE E MAGNETISMO PROFESSOR(A): JOSÉ MACIEL III. (malha β): –10 + 10i3 – 10 + 10i2 = 0 ► 10i2 + 10i2 = 20 ► i2 + i3 = 2.IV. Resolvendo o sistema com as equações (II) e (III) pelo método da soma, temos: i1 + i3 = 7. Usando a equação (I): i1 + i1 + i2 = 7 ► i2 + 2i1 = 7. Assim, resolvendo um novo sistema: 2i1 + i2 = 7 i1 – i2 = 5 3i1 = 12 ► i1 = 12/3 = 4 A Logo: i2 + 2i1 = 7 ► i2 = 7 – 2.4 = 7 – 8 = –1 A e i3 = i1 + i2 = 4 – 1 = 3 A Resposta: Alternativa b Referência: Guia de estudo, Unidade IV, Leis de kirchhoff, Página 10 9. Um capacitor com uma diferença de potencial inicial de 100 V é descarregado através de um resistor quando uma chave entre eles é fechada em t = 0. Em t = 10,0 s, a diferença de potencial entre as placas do capacitor é de 1,00 V. Qual a constante de tempo do circuito? a) 1,43 s b) 1,96 s c) 2,17 s d) 2,42 s e) 2,85 s Resolução: A diferença de potencial em um capacitor quando é descarregado através de um resistor é dado por: V = V0 × e –t/RC e como a constante de tempo é dada por: Ԏ = R×C, tem-se: 1 = 100 × e –10/Ԏ ► 0,01 = e –10/Ԏ ► ln(0,01) = ln(e –10/Ԏ) ► - 4,605 = - 10/Ԏ ► Ԏ = 2,17 s Resposta: Alternativa c Referência: Guia de estudo, Unidade IV, Geradores elétricos, Página 4 10. Um campo elétrico de 1,50 kV/m e em campo magnético de 0,400 T atuam sobre um elétron em movimento sem produzir nenhuma força resultante. A velocidade mínima v do elétron é: a) 3,75 km/s b) 4,65 km/s c) 5,90 km/s d) 6,12 km/s e) 7,15 km/s Resolução: Pela Lei de Lorentz: FRES = FELE + FMAG ► Como a FRES = 0, tem-se: FELE = FMAG Ou seja: qE = q.v.B ► v = E/B = 1,5 × 103 / 0,4 ► v = 3,75 × 103 m/s = 3,75 km/s Resposta: Alternativa a Referência: Guia de estudo, Unidade IV, Força magnética, Página 19