AIA3_FisicaIII_N

Prévia do material em texto

Atividade Individual Avaliativa III 
Disciplina: Física III 
Professor: Pierre Soares 
 
Prezado aluno, 
Leia os textos e resolva as questões propostas de acordo com os conceitos físicos 
estudados durante as aulas. 
Você deve postar um documento em pdf com as respostas das questões no espaço 
próprio para a Atividade Individual Avaliativa. 
O prazo final para postagem é 01/07/2021. Atividades entregues após o prazo 
estipulado não serão consideradas válidas. 
Como referência você pode utilizar os materiais disponibilizados pelo professor no 
“Material de Estudo”, bem como os livros referenciados no plano de ensino. 
As respostas devem ser fundamentadas nos conceitos físicos estudados. Sempre 
que possível faça a relação entre o assunto tratado e os temas estudados, incluindo 
fórmulas e conceitos. 
Obs. Nessa etapa, o material apresentado deverá ser autoral, isto é, os estudantes 
não devem apresentar cópias de textos da internet (o que caracteriza plágio) nem 
cópias de trabalhos de outros alunos. Trabalhos caracterizados como cópias terão 
nota 0,0 (zero). 
 
 
 
 
Questão 1 (4,5 pontos): 
Os raios cósmicos foram descobertos em 1912, por Victor Hess, durante 
experimentos que envolviam balões atmosféricos. Trata-se de partículas altamente 
energéticas que se movem com velocidades muito próximas à velocidade da luz e 
que atingem a Terra a todo momento. 
Graças à sua enorme energia cinética, essas partículas conseguem facilmente 
atravessar até mesmo alguns centímetros de chumbo. Quando interagem com a 
atmosfera terrestre, dão origem a uma grande quantidade de partículas, geralmente 
píons e múons, que são partículas de vida curta e que, por esse motivo, costumam 
ser observadas majoritariamente nas regiões mais altas da atmosfera. 
Os raios cósmicos têm a capacidade de afetar o código genético dos seres vivos, 
induzindo-os a mutações. Nesse sentido, a espessa atmosfera da Terra protege 
grande parte dos seres vivos. Vale dizer também que um grande número de 
cientistas acredita que os raios cósmicos possam ter contribuído fortemente para a 
evolução da vida na Terra. 
Além da nossa atmosfera, o campo magnético terrestre também desempenha um 
importante papel protegendo-nos de boa parte da radiação cósmica – aquela que é 
eletricamente carregada. Cerca de 90% de todas as partículas que vêm do espaço 
e atingem a Terra são prótons, 9% são partículas alfa (núcleos do átomo de hélio), 
1% são elétrons e cerca de 0,25% são elementos mais pesados, como átomos de 
lítio, berílio e boro. 
A porcentagem de elementos pesados que atingem a Terra é muito superior à 
presença desses elementos no Universo. Por essa razão, os físicos acreditam que 
os elementos mais pesados surjam a partir de colisões entre raios cósmicos e 
átomos de peso intermediário, como o carbono e o oxigênio, produzidos no núcleo 
das estrelas. 
Disponível em: 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/raios-
cosmicos.htm#:~:text=Raios%20c%C3%B3smicos%20s%C3%A3o%20radia%C3%A7%C3%B5es%20de,pr%C3%B3tons%2C%20el%C3%A9tron
s%20e%20n%C3%BAcleos%20at%C3%B4micos. 
Acesso em 24/05/2021. 
 Um próton de raios cósmicos em espaço interestelar tem energia de 10,0 
MeV e executa uma órbita circular com raio igual ao da órbita de Mercúrio em torno 
do Sol (5,80 × 1010 𝑚𝑚). 
Calcule o campo magnético dessa região do espaço. 
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/raios-cosmicos.htm#:%7E:text=Raios%20c%C3%B3smicos%20s%C3%A3o%20radia%C3%A7%C3%B5es%20de,pr%C3%B3tons%2C%20el%C3%A9trons%20e%20n%C3%BAcleos%20at%C3%B4micos
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/raios-cosmicos.htm#:%7E:text=Raios%20c%C3%B3smicos%20s%C3%A3o%20radia%C3%A7%C3%B5es%20de,pr%C3%B3tons%2C%20el%C3%A9trons%20e%20n%C3%BAcleos%20at%C3%B4micos
https://mundoeducacao.uol.com.br/fisica/raios-cosmicos.htm#:%7E:text=Raios%20c%C3%B3smicos%20s%C3%A3o%20radia%C3%A7%C3%B5es%20de,pr%C3%B3tons%2C%20el%C3%A9trons%20e%20n%C3%BAcleos%20at%C3%B4micos
 
 
 
Questão 2 (4,0 pontos): 
A chave na Figura está conectada na posição a por um longo intervalo de tempo. Em t = 0, a chave 
é colocada na posição b. 
 
Após esse tempo, responda às seguintes perguntas: 
(a) Qual é a frequência de oscilação do circuito LC? 
(b) Qual é a carga máxima que aparece no capacitor? 
(c) Qual é a corrente máxima no indutor? 
(d) Qual é a energia total que o circuito possui em t = 3,00 s? 
 
 
 
 
Questão 3 (1,5 pontos): 
O escocês James Clerck Maxwell (1831 – 1879) é considerado um dos maiores físicos de todos os 
tempos em face dos seus estudos na área do eletromagnetismo. Maxwell baseou-se nas teorias de 
Gauss, Ampére e Faraday para formular um conjunto de quatro equações que descreve todos os 
fenômenos eletromagnéticos e para encontrar a equação dessas ondas no vácuo. 
Apesar de todos os seus estudos, Maxwell morreu sem conseguir produzir ou detectar ondas 
eletromagnéticas, o que comprovaria suas teorias. Somente oito anos após sua morte que 
Heinrich Hertz provou experimentalmente as previsões feitas por Maxwell. As contribuições de 
Maxwell para o eletromagnetismo equiparam-no a físicos como Isaac Newton e Albert Einstein. 
Disponível em: 
https://www.preparaenem.com/fisica/equacoes-maxwell-para-
eletromagnetismo.htm#:~:text=As%20contribui%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20para,Isaac%20Newton%20e%20Albert%20Einstein.&t
ext=As%20equa%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20firmam,el%C3%A9trico%20e%20o%20campo%20magn%C3%A9tico. 
Acesso em 24/05/2021. 
 
Explique o significado do termo adicional acrescentado por Maxwell à equação da lei de 
Ampère. 
https://www.preparaenem.com/fisica/equacoes-maxwell-para-eletromagnetismo.htm#:%7E:text=As%20contribui%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20para,Isaac%20Newton%20e%20Albert%20Einstein.&text=As%20equa%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20firmam,el%C3%A9trico%20e%20o%20campo%20magn%C3%A9tico
https://www.preparaenem.com/fisica/equacoes-maxwell-para-eletromagnetismo.htm#:%7E:text=As%20contribui%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20para,Isaac%20Newton%20e%20Albert%20Einstein.&text=As%20equa%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20firmam,el%C3%A9trico%20e%20o%20campo%20magn%C3%A9tico
https://www.preparaenem.com/fisica/equacoes-maxwell-para-eletromagnetismo.htm#:%7E:text=As%20contribui%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20para,Isaac%20Newton%20e%20Albert%20Einstein.&text=As%20equa%C3%A7%C3%B5es%20de%20Maxwell%20firmam,el%C3%A9trico%20e%20o%20campo%20magn%C3%A9tico