Av1 - Princípios de Eletricidade e Magnetismo

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1) Um ponto localizado em uma região do espaço nas proximidades de uma determinada configuração de cargas elétricas está submetido a um campo elétrico . Uma partícula carregada localizada nesse ponto está submetida a uma força .
Marque a alternativa que contém a carga elétrica da partícula indicada no texto acima:
Alternativas:
a) 2 mC.
b) 1 mC.
c) 0.
d) - 1 mC.
e) - 2 mC.
2) Uma carga localizada no ponto (0,0) de um sistema de coordenadas encontra-se sob a influência de duas cargas , localizadas respectivamente nos pontos (-0,5; 0) e (0; -0,4) em unidades do SI. A lei de Coulomb permite o cálculo da força à qual a carga 3 encontra-se submetida.
Marque a alternativa que contém o módulo da força elétrica sobre a carga 3 e o ângulo que essa força forma com a horizontal.
Alternativas:
a) 22,5N ; 72º
b) 20,8N ; 50º
c) 23,6N ; 72º
d) 23,6N ; 18º
e) 22,5N ; 18º
Considerando: ko=9.10^9 e 10^-6=micro
1- Força de q1 em q3
d=-0,5m ou 5.10^-1m
F1=ko.|q1|.|q2|/d^2
F1=9.10^9.|-5.10^-6|.|-40.10^-6|/(5.10^-1)^2
F1=7,2
2- Força de q2 em q3
d1=-0,4 m ou 4.10^-1 m
F2=ko.|q2|.|q3|/d1^2
F2=9.10^9.|-10.10^-6|.|-40.10^-6|/(-4.10^-1)^2
F2=22,5N
3- Considere o triângulo abaixo:
F2 = 22,5N e F1 = 7,2N
Por Pitágoras:
a= ângulo
F2______ Fr
^ ↗️ |
| ↗️ |
| ↗️ |
| ↗️ )a |
|↗️________> F1
Fr= Força resultante de F2 e F1, obtida por Pitágoras
Fr^2=F2^2+F1^2
Fr=~23,6N
4- Ângulo formado com a horizontal é:
Considerando: cos 72 = 0,3050 e sen 72 = 0,953
F1/Fr=cos a
7,2/23,6= cos a
Cos a = 0,3050
a= 72 graus
3) A corrente elétrica é dada pela variação da carga elétrica com o tempo. Quando temos uma carga elétrica descrita por uma função dependente do tempo, podemos obter a corrente elétrica por meio de uma derivada. Suponha que uma das placas de um capacitor elétrico descarrega-se de acordo com a seguinte expressão: .
Marque a alternativa que indica a intensidade da corrente elétrica gerada no instante t=4s.
Alternativas:
a) 10 uA
b) 15 uA
c) 20 uA
d) 25 uA
e) 30 uA
Vamos aos dados/resoluções:
Primeiro, iremos derivar a parte que tem o tempo "e^-0,5.t", o resultado da derivada e "-0,5.e^-0,5.t". 
Logo após, basta substituir na formula ficando: 3.10^-4 . -0,5.e^-0,5.4
(pois t=4 na questão) = -20.10^-6A.
Finalizando então 
Como não existe corrente negativa, logo se trata de um modulo, ficando o resultado final como 20.10^-6A. 
4) A força elétrica pode ser de atração ou de repulsão e o cientista Charles Augustin de Coulomb se dedicou a determinar a intensidade dessa força em relação ao valor das cargas em interação e a distância entre elas. Ao descrever matematicamente o que observou em seus experimentos, elaborou a lei que ficou conhecida como lei de Coulomb. A partir dela, analise as afirmativas a seguir:
I - A intensidade da força elétrica é proporcional ao valor da carga elétrica.
II - Para distribuições tridimensionais de cargas, aplica-se o princípio da superposição de forças.
III - A força elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas.
IV - A lei de Coulomb é calculada a partir da interação entre duas cargas.
V - Quanto maior a distância entre as cargas, maior a força elétrica que atua nelas.
A partir das informações, é correto o que se afirma em:
Alternativas:
a) I e III, apenas.
b) I e V, apenas.
c) I, IV e V, apenas.
d) II e III, apenas.
e) I, II, III e IV, apenas.
Explicação:
A força elétrica de ação mútua entre duas cargas elétricas puntiformes tem intensidade diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa”. Assim, a Lei de Coulomb trata da força de atração e repulsão de partículas eletricamente carregadas.
A lei de Coulomb é a lei da Física que nos permite calcular a força de interação entre cargas elétricas. De acordo com essa lei, a força elétrica é proporcional ao produto do módulo de duas cargas elétricas, bem como inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa.
A força com a qual duas cargas interagem não é modificada pela presença de uma terceira. Em outras palavras, se uma carga está em presença de outras cargas elétricas, a força resultante sobre ela é a soma vetorial das forças exercidas por cada uma das cargas em separado.
5) Uma estufa tem sua temperatura controlada através de uma resistência elétrica, cujo valor é de 44 ¿. Seu operador a liga em uma tomada disponível, sem atentar para o valor da tensão elétrica, e verifica que a corrente elétrica exibida no monitor é de 5 A. Ao longo de um mês, a estufa permanece ligada, nessas condições, por 10 minutos diários. Determine qual a tensão elétrica a que foi submetida, a potência elétrica e a energia consumida por ela no mês de 30 dias.
Assinale a alternativa que apresente, respectivamente, a tensão elétrica, a potência elétrica e energia elétrica, em kWh, consumida ao longo de um mês.
Alternativas:
a) 220 V; 1100 W; 5,5 kWh.
b) 220 V; 1100 W; 11 kWh.
c) 127 V; 635 W; 3,175 kWh.
d) 127 V; 1100 W; 3,175 kWh.
e) 220 V; 44 W; 330 kWh.
Resolução:
U = R x I
U = 44Ω x 5A
U = 220 Volts
P = U x I
P = 220 x 5
P = 1100 Watts
10 minutos x 30 dias = 300 minutos => 5 horas
kWh = 1,1 kW x 5 horas = 5,5 kWh