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Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 72 é mostrada na figura. Pode-se então afirmar que o campo elétrico no interior da esfera é: + + + + + +++ + + + + + + + - - - - - - - a) diferente de zero, horizontal, com sentido da direita para a esquerda. b) diferente de zero, horizontal, com sentido da esquerda para a direita. c) nulo apenas no centro. d) nulo em todo o interior da esfera, devido à blindagem eletrostática. Questão 53 O prof Renato Brito conta que uma esfera estava inicialmente neutra e que sofreu indução devido a um bastão que foi aproximado de sua superfície. Admita que o bastão e a esfera encontram-se fixos em repouso. A respeito do potencial elétrico nos pontos a, b, c, d e e, pode-se afirmar que: a) Vd > Vb b) Vb > Vd c) Ve > Va d) Vb > Vc e) Vb > Ve + + + + a c d e b +++ ++ ++ ++ ++ ++ Questão 54 (Fuvest-SP) Quando se aproxima um bastão B, eletrizado positivamente, de uma esfera metálica, isolada e inicialmente descarregada, observa-se a distribuição de cargas representadas na Figura 1. Mantendo o bastão na mesma posição, a esfera é conectada a terra por um fio condutor que pode ser ligado a um dos pontos P, R ou S da superfície da esfera. Qual dos diagramas melhor indica o fluxo de elétrons através do fio e a carga final adquirida pela esfera: Isolante SP R + + + + + + - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + + Bastão B a) + P b) - S e) - P c) + S d) 0 R Pergunta conceitual: Tanto faz ligar qualquer um dos pontos P, Q ou R à Terra ? Por que ? Qual deles está a um maior potencial elétrico ? Questão 55 (Fuvest-SP) Duas esferas metálicas A e B estão próximas uma da outra. A esfera A está ligada a Terra, cujo potencial é nulo, por um fio condutor. A esfera B está isolada e carregada com carga +Q. Considere as seguintes afirmações: I. O potencial da esfera A é nulo. II. A carga total da esfera A é nula. III. A força elétrica total sobre a esfera A é nula. Está correto apenas o que se afirma em: a) I b I e II c) I e III d) II e III e) I, II e III B A Questão 56 Seja uma esfera condutora isolada em equilíbrio eletrostático. Se o potencial elétrico a 10 cm, 20 cm e 100 cm do centro da esfera vale 40 V, 40 V e 10V, respectivamente, O prof Renato Brito pede para você determinar: a) O raio dessa esfera; b) A intensidade do campo elétrico e do potencial elétrico a 20 cm do centro da esfera; c) A intensidade do campo elétrico e do potencial elétrico a 2 m do centro da esfera. Semana 6 de 15 Assunto sugerido: Trabalho e Energia, Gases REVISÃO SEMANAL PROGRAMADA Se você revisar um pouquinho a cada semana, não acumulará toda a revisão para a semana da véspera do vestibular, né verdade ? Questão 57 A Rigidez dielétrica de um meio isolante é a maior intensidade de campo elétrico Emax que ele é capaz de suportar sem se tornar condutor. Para campos elétricos mais intensos, ele se tornará condutor. Os raios que saltam entre as nuvens e a Terra, durante uma tempestade, ocorrem exatamente quando o campo elétrico através da atmosfera fica intenso demais rompendo a rigidez dielétrica do ar atmosférico, da ordem de Emax = 3 .106 N/C. Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 73 Baseado nessas informações, determine qual a maior carga elétrica com que se pode eletrizar uma esfera condutora de raio 10 cm no vácuo, sem que ela se descarregue através de faíscas. (Dado: K ar k vácuo = 9 X 109 N.m2.C–2 ) a) 3,3 C b) 0,33 C c) 6,6 C d) 0,66 C e) 9 C Dica: A intensidade do campo elétrico E no ar ao redor da esfera, infinitamente próximo a ela, não pode ultrapassar a rigidez dielétrica do ar. Caso isso ocorra, o ar se torna condutor e raios começam a saltar da esfera faíscas. Hora de Revisar Hora de Revisar Questão 01 Em uma experiência, verificou-se que a velocidade inicial necessária para que um corpo atingisse a altura H, quando lançado verticalmente para cima, era igual a v0. Se o mesmo corpo for lançado com uma velocidade inicial igual a 2v0, a sua velocidade ao atingir a altura H (desprezada a resistência do ar) será: a) V0 b) v0 / 2 c) v0 / 4 d) v0 3 e) v0 / 3 Dica: A questão deseja meramente relacionar velocidade com altura e altura com velocidade. É melhor resolver usando energia ou por cinemática ? Questão 02 (UECE 2007.1 2ª Fase) - Uma máquina térmica funciona de modo que n mols de um gás ideal evoluam segundo o ciclo ABCDA, representado na figura.Sabendo-se que a quantidade de calor Q absorvida da fonte quente, em um ciclo, vale 18.n.R.To, onde To é a temperatura do estado A, o rendimento dessa máquina vale, aproximadamente: a) 55% b) 44% c) 33% d) 22% P V Vo 3Vo Po A 3Po B C D Questão 03 (UFPE 2007) Quando um corpo de 3,0 kg está completamente imerso em água, cuja densidade é r = 1,0 g/cm3, seu peso aparente é de 2 kgf. Quando o mesmo corpo é pesado dentro de outro líquido de densidade dL, a leitura da balança é igual a 1 kgf. Determine a densidade do líquido, em g/cm3. a) 2,6 b) 1,8 c) 2,0 d) 2,2 e) 2,4 Questão 04 (UFPE 2007) Um mol de um gás ideal, inicialmente à temperatura de 300 K, é submetido ao processo termodinâmico ABC mostrado no diagrama V versus T. Determine o trabalho realizado pelo gás, em calorias. Considere R = 2,0 cal/mol.K. a) 1600 cal b) 1200 cal c) 1300 cal d) 1400 cal e) 1500 cal Questão 05 (UFPE 2007) Um objeto de altura h = 2,5 cm está localizado a 4 cm de uma lente delgada de distância focal f = +8 cm. Determine a altura deste objeto, quando observado através da lente. a) 6,5 cm b) 2,5 cm c) 3,0 cm d) 4,5 cm e) 5,0 cm Questão 06 (UECE 2006.2 2ª fase) Dois blocos de massa m são ligados por um fio inextensível e de massa desprezível, que passa por uma roldana que pode girar sem atrito. Um dos blocos repousa sobre um plano inclinado com inclinação com a horizontal, conforme a figura. O menor coeficiente de atrito para que o sistema esteja em equilíbrio estático vale: a) cos1 sen b) cos sen 1 c) cos1 sen d) cos sen Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 74 Questão 07 Um balde vazio, de capacidade igual a dez litros, é afundado verticalmente, com a boca para baixo, em um lago de águas tranqüilas, cuja densidade vale 103 kg/m3. Sendo de 105 N/m2 a pressão atmosférica na superfície da água e considerando que a temperatura da mesma não varia com a profundidade, o volume de ar, no interior do balde, a 10 m de profundidade, será. (g = 10m/s2) a) 2 litros d) 6 litros b) 4 litros e) 8 litros c) 5 litros Dica: 1 atm = pressão da coluna de 10 m de água. Questão 08 (Cefet 2005) Na figura de dispersão apresentada, luz branca incide no dioptro AR-ÁGUA e se decompõe em suas formas monocromáticas do espectro visível. É correto afirmar que: a) na água, a velocidade da luz verde é maior que a velocidade da luz vermelha b) o índice de refração da água para a luz violeta é maior que para a luz vermelha c) o índice de refração da água é o mesmo para as diferentes cores d) a velocidade da luz na água é a mesma para as diferentes cores e) a luz que sofre o maior desvio no meio indica menor índice de refração para esse meio Questão 09 O esquema da figura mostra um pêndulo cônico que executa um MCU num planohorizontal, numa circunferência de raio 7,5 m. Sabendo que a massa da esfera vale 4 kg, com que velocidade angular ela deve se mover para que a tração no fio tenha intensidade T = 50 N ? ( g = 10 m/s2) Questão 10 (UERN-2006) Considere-se uma pequena esfera presa a um fio ideal, de comprimento L, descrevendo um movimento circular uniforme em torno do centro, em um plano horizontal, constituindo um pêndulo cônico. Sabendo-se que o módulo da aceleração da gravidade local é igual a g e que o ângulo que o fio forma com a vertical é , então o período T de rotação é dada pela expressão: a) 2 L g b) 2 g L c) 2 cos L g d) 2 g cosL e) 2 L seng Dica: Veja demonstração, página 106, Figura 73, na apostila 1 (capa verde). Questão 11 (AFA-2007) Um projétil de massa m incide horizontalmente sobre uma tábua com velocidade v1 e a abandona com velocidade, ainda horizontal, v2. Considerando-se constante a força exercida pela tábua de espessura d, pode-se afirmar que o tempo de perfuração é dado por: a) 21 vv 2d b) 21 vv 2d c) )21 v2(v d d) )21 v2(v d Questão 12 (AFA-2007) Uma prancha de comprimento 4 m e de massa 2 kg está apoiada nos pontos A e B, conforme a figura. Um bloco de massa igual a 10 kg é colocado sobre a prancha à distância x = 1 m da extremidade da direita e o sistema permanece em repouso. Nessas condições, o módulo da força que a prancha exerce sobre o apoio no ponto B é, em newtons: a) 340 b) 100 c) 85 d) 35 Questão 13 (AMAN-2005) Um fabricante de automóveis deseja colocar em seus veículos um espelho retrovisor que forneça ao motorista, uma imagem do veículo que o segue, reduzida à metade do seu tamanho natural, quando ele estiver a 5,0 m de distância do vértice do espelho. A opção que contém as características do espelho a ser utilizado é: a) espelho esférico côncavo com raio de curvatura igual a 2,50 m. b) espelho esférico côncavo com distância focal de 2,50 m. c) espelho esférico côncavo com distância focal de 5,0 m. d) espelho esférico convexo com distância focal de 2,50 m. e) espelho esférico convexo com raio de curvatura igual a 10,0 m. Questão 14 (UECE 2010.1 – 1ª Fase) Um corpo de massa 2 kg parte do repouso e cai na vertical. O ar exerce no corpo uma forca de resistência ao seu movimento. O modulo da forca R de resistência do ar e o dobro do modulo da velocidade v do corpo em cada instante. (R = 2v) Considerando que a aceleração da gravidade e 10 m/s2, o trabalho da forca resultante que age no corpo, da posição inicial ate o ponto onde sua velocidade será metade da velocidade terminal, é: a) 35 J b) 15 J c) 25 J d) 50 J Renato Brito Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 1. O DIVISOR DE CORRENTES SIMPLES Exemplo Resolvido 1: Considere o trecho de circuito abaixo. Nosso objetivo é determinar como as correntes se dividirão no trecho AB, só que de forma prática e rápida sabe como? 4 2 3 10 A i A B Usando um método facílimo importado de cajúpiter trazido por mim mesmo. Veja: 4 2 3 10 A A B i 2 i 1 Procuramos as correntes i1 e i2, tais que: I) i1 + i2 = i = 10 II) UAB = R1 . i1 = R2 . i2 (em paralelo mesma ddp) ou seja, 2 . i1 = 3 i2 Para isso, simplesmente “invertemos os valores dos resistores, acrescentando uma variável x”, veja: 4 2 3 10 A 2 x 3 x Pela lei dos nós, escrevemos: 3x + 2x = 10 5 x = 10 x = 2 Assim: 3x = 6 A e 2x = 4 A Exemplo Resolvido 2: 4 22 88 30 A 2 30 A 45 90 Como se determinar de forma prática e rápida todas as correntes no circuito? Usando uma tática super legal, veja: Mantendo apenas a mesma proporção entre os valores das resistências, vem; y2 y1 2 1 90 45 , x4 x 4 1 88 22 Agora atribuímos os valores de correntes ao resistor trocado: 4 22 88 30 A 2 30 A 45 90 4x x 2y y Facilmente determinamos os valores de x e y MENTALMENTE: 4x + x = 30 5x = 30 x = 6A x = 6 4x = 24A 2y + y = 30 3y = 30 y = 10A y = 10 2y = 20A Prontinho! Com esse método, com algum treino você encontrará as correntes elétricas do circuito mentalmente! Ei, profinho, e se fossem mais de dois resistores, hein ? moleza, claudete, veja como será beem facinho ! Capítu lo 15 Circuitos Elétr icos Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 76 2. DIVISOR DE CORRENTES COMPOSTO Não interessam quantos resistores estejam em paralelo, tudo fica igualmente simples de se resolver pelo método cajupiteriano veja: 6 2 430 A i 3 6 4 Para saber qual a corrente em cada resistor do divisor de corrente, siga os passos: Passo 1: Mentalmente, responda qual o mmc de 2, 3, 4 e 6? Parabéns! A resposta é 12. Passo 2: Sendo 12 o mmc, mentalize 12x. Agora divida 12x por cada resistor do divisor de corrente, determinando a corrente de cada um: x2 6 12x ,x3 4 12x ,x4 3 12x ,x6 2 x12 Passo 3: Agora que atribuímos uma variável para a corrente elétrica em cada resistor, determinamos o valor do x: 6 2 4 30 A 3 6 4 6x 4x 3x 2x mentalmente determinamos o valor do x: 6x + 4x + 3x + 2x = 30 15x = 30 x = 2 Agora estão determinadas as correntes: 6x = 12 A 4x = 8 A 3x = 6 A 2x = 4 A 6 2 4 30 A 3 6 4 8A 6A A B 12A 4A Note que como todas os 4 resistores ligados entre A e B estão em paralelo, a ddp em cada um deles é a mesma, pois coincide com UAB: UAB = 12 x 2 = 8 x 3 = 6 x 4 = 4 x 6 = R . i = 24 V 3 - CÁLCULO DE DIFERENÇAS DE POTENCIAL EM CIRCUITOS Passo 1: Estabelecemos um potencial de referência, atribuindo OV a algum nó do circuito Passo 2: Partindo do nó de referência, percorremos todo o circuito elétrico passando por cada elemento do circuito, determinando o potencial elétrico de cada ponto em relação ao potencial de referência. Para isso, fazemos uso da tabela abaixo: ix R X - R. i i x R x + R.i x + x- x + - x x + - -+ C Q x Q Passo 3: Determinamos a ddp entre dois pontos quaisquer desejados, a partir da subtração direta dos seus potenciais: Exemplo Resolvido 3 : 2 1 3 3 2 2 4 1A 1A 20 V + - 10 V + - 3A 3A 3A 2A Para determinar os potenciais de dos pontos desejados, elegemos um nó qualquer e atribuímos a ele o potencial OV. Os demais potenciais são determinados percorrendo o circuito: 2 1 3 3 2 2 4 1A 20 V + - 10 V + - 3A 3A 3A 2A-8 V +1 V -9 V 0V 2A 4 V 6 V 12 V x 1A 1A 2 Vy Apostila 2 Anual 2014 versao F.pdf arquivo 03 circuitos6