Eletricidade I - Atividade Prática I (Março de 2023) (5)

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Atividade Prática I 
 
INSTRUÇÕES: 
 Esta Atividade contém questões totalizando 10 (dez) pontos; 
 Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação: Nome 
/CPF/Data 
 As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta; 
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 Envio o arquivo pelo sistema no local indicado; 
 Em caso de dúvidas consulte o seu Tutor. 
 
ATENÇÃO O NÃO PREENCHIMENTO DOS DADOS ACARRETARÁ NA 
ANULAÇÃO DA ATIVIDADE 
_________________________________________________________________________ 
 
Questão 01: (UFSC 2013) A eletricidade estática gerada por atrito é um fenômeno comum 
no cotidiano. Pode ser observada ao pentearmos o cabelo em um dia seco, ao retirarmos 
um casaco de lã ou até mesmo ao caminharmos sobre um tapete. Ela ocorre porque o 
atrito entre materiais gera desequilíbrio entre o número de prótons e elétrons de cada 
material, tornando-os carregados positivamente ou negativamente. Uma maneira de 
identificar qual tipo de carga um material adquire quando atritado com outro é 
consultando uma lista elaborada experimentalmente, chamada série triboelétrica, como a 
mostrada abaixo. A lista está ordenada de tal forma que qualquer material adquire carga 
positiva quando atritado com os materiais que o seguem.
 
A) A pele de coelho atritada com teflon 
ficará carregada positivamente, pois 
receberá prótons do teflon. 
 
B) Uma vez eletrizados por atrito, vidro e 
seda quando aproximados irão se atrair. 
 
C) Atritar couro e teflon irá produzir mais 
eletricidade estática do que atritar couro e 
pele de coelho. 
 
D) Um bastão de madeira atritado com outro 
bastão de madeira ficará eletrizado. 
 
E) Dois bastões de vidro aproximados 
depois de atritados com pele de gato irão se 
atrair. 
 Eletricidade I – sg (2023) 
Aluno(a):José Fernando Lopes dos Santos CPF: 180.364.898-80 Data: 06/08/2023 
 
Questão 02: Qual o valor da força de interação entre duas cargas de valor 5x10^-8C em uma 
distância de 10 cm? 
 
RESPOSTA: A força de interação entre duas cargas elétricas pode ser calculada usando a Lei de 
Coulomb. A fórmula da Lei de Coulomb é: 
 
 
F = (k * |q1 * q2|) / r^2 
 
 
Onde: 
 
F é a força de interação entre as cargas, 
 
k é a constante eletrostática (k ≈ 9 × 10^9 Nm²/C²), 
 
q1 e q2 são os valores das cargas elétricas, 
 
|r| é a distância entre as cargas. 
 
 
Substituindo os valores dados na fórmula, temos: 
 
 
F = (9 × 10^9 Nm²/C² * |5 × 10^-8 C * 5 × 10^-8 C|) / (0,1 m)^2 
 
 
F = (9 × 10^9 Nm²/C² * 25 × 10^-16 C²) / 0,01 m² 
 
 
F = (9 × 25 × 10^-7 Nm²) / 0,01 m² 
 
 
F = 225 × 10^-7 N / 0,01 m² 
 
 
F = 225 × 10^-7 N / 0,0001 m² 
 
 
F = 2,25 × 10^-3 N 
 
 
 
Questão 03: Sabendo que as pilhas comerciais AA possuem uma tensão de 1,5volts. Quantas 
seriam necessárias para obter uma tensão de 150V? 
 
Respostas : 100 pilhas 
 
quantidade de pilhas=150 = 100 Pilhas 
 1,5 
 
 
Questão 04: Um chuveiro, quando ligado a uma diferença de potencial constante de 120 
V, desenvolve uma potência de 2.400 W. Esse mesmo chuveiro fica ligado nessa d.d.p. 
todos os dias durante apenas 15 minutos. Nesse caso: 
a) qual é a energia, em joules, consumida pelo chuveiro durante 20 minutos? 
 
b) se 1 kWh custa R$0,50 (vinte centavos), qual é a despesa em reais com esse chuveiro 
durante quinze dias? 
Respostas : Dadas as definições para o que é a energia elétrica utilizada em um aparelho e 
como calculá-la a partir de sua equação matemática, temos então que, para um chuveiro de 
120V com potência de 2.400W e que fica ligado todos os dias por 15 minutos: 
 
a. Durante 20 minutos, a energia consumida será de 800Wh; 
 
b. Durante 15 dias a um custo de 0,50 reais o KWh, o custo é de 4,50 reais. 
Energia elétrica 
O problema nos diz que há um chuveiro no qual, quando ligado a uma diferença de potencial 
constante de 120V, possui uma potência de 2.400W, e que fica ligado todos os dias durante 15 
minutos. 
 
A partir disso, temos então o seguinte: 
 
a) Para calcular a energia consumida pelo chuveiro durante 20 minutos, precisamos converter o 
tempo para horas e usar a fórmula de energia. 
 
Convertendo 20 minutos em horas: 20 minutos = 20/60 horas = 1/3 horas. 
 
A potência do chuveiro é de 2.400 W, e o tempo de operação é de 1/3 horas. Usando a fórmula 
de energia, que é dada por: 
 
 
 
Aplicando os dados, obtém-se: 
E = 2.400 x 1/3 
E = 800 Wh 
 
Portanto, a energia consumida pelo chuveiro durante 20 minutos é de 800 Wh. 
 
b) Para calcular a despesa em reais com o chuveiro durante quinze dias, precisamos determinar 
a energia total consumida nesse período e, em seguida, multiplicá-la pelo custo por quilowatt-
hora (kWh). 
 
O chuveiro é usado todos os dias durante 15 minutos, o que é igual a 15/60 = 1/4 horas. 
 
A energia consumida por dia é dada por: 
E = P x t 
E = 2.400 x 1/4 
E = 600 Wh 
 
Agora, vamos calcular a energia consumida em quinze dias: 
600 x 15 = 9.000 Wh. 
 
Para converter de watt-hora para quilowatt-hora (kWh), dividimos por 1.000: 
E = 9KWh. 
 
Então, se 1 kWh custa R$0,50, a despesa em reais com o chuveiro durante quinze dias é dada 
por: 
Despesa = E x Valor 
Despesa = 9 kWh x R$0,50 
Despesa = R$4,50 
 
Portanto, a despesa em reais com esse chuveiro durante quinze dias é de R$4,50. 
 
 
 
 
 
 
Questão 05: Calcule a corrente elétrica do circuito a seguir
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Resposta : = 4A corrente total; IR1 
= 4A corrente resistências 1; 
IR2,3,4 = 10,66...A,cada. Pois 
esses foram resolvidos em 
paralelo e a corrente 
equivalente total deu 32A, pela 
fórmula I = V/R, fica I = 160/5 = 
32A e se dividirmos a tensão 
por cada uma das resistências 
160/15 = 10,666...A, seria o 
mesmo que dividirmos 32/3 = 
10,666...A. E a IR5 = 4A. 
Explicação passo a passo: 
Temos que resolver esse 
circuito por etapas, 1⁰ 
começamos pelo circuito em 
paralelo: a fórmula da 
resistência equivalente é 1/Req 
= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3, então 
temos 1/Req = 1/15 + 1/15 + 
1/15; 1/Req = 3/15; 
multiplicando as frações 
cruzado temos 3Req = 15, logo 
temos: Req = 5 ohms de 
resistência equivalente. Logo 
pela fórmula da corrente: I = 
V/R, então a corrente total do 
circuito em paralelo fica: It = 
160/5 = 32A. Agora sobrou o 
circuito em série basta 
somarmos e teremos a 
resistência total do circuito, 
ReqT = 25 + 5 + 10 = 40 ohms. 
Logo a corrente total é corrente 
total It = 160/40 = 4A.