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Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 92 Questão 16 A figura abaixo ilustra um circuito elétrico composto por 4 lâmpadas idênticas conectadas a uma chave K e uma bateria elétrica. Abrindo-se a chave K, podemos afirmar que: K A B C D a) a lâmpada D entra em curto circuito e queima; b) o brilho da lâmpada A diminui e da lâmpada B aumenta; c) o brilho da lâmpada A aumenta e da lâmpada C aumenta; d) o brilho da lâmpada A aumenta e da lâmpada B diminui; e) o brilho das lâmpadas A e B diminui. Dica: veja questão 9 de classe Questão 17 Considere o circuito da questão anterior. Sabendo que a tensão elétrica entre os terminais da lâmpada A vale 180V quando a chave encontra-se fechada, abrindo-se essa chave, a tensão elétrica sobre a lâmpada B valerá: a) 150 V b) 100 V c) 80 V d) 120 V e) 60 V Questão 18 (UFC 2004) No circuito esquematizado a seguir, A1 e A2 são amperímetros ideais idênticos. Ligando-se a chave C, observa-se que: R1 A2 R1 A1 C a) a leitura de A1 e a leitura de A2 não mudam. b) a leitura de A1 diminui e a leitura de A2 aumenta. c) a leitura de A1 não muda e a leitura de A2 diminui. d) a leitura de A1 aumenta e a leitura de A2 diminui. e) a leitura de A1 aumenta e a leitura de A2 não muda. Dica: veja questão 11 de classe. Amperímetro ideal pode ser substituído por um fio de resistência nula. Questão 19 Quatro lâmpadas idênticas 1, 2, 3 e 4, de mesma resistência R, são conectadas a uma bateria com tensão constante V, como mostra a figura. V 2 3 BA 1 4 Se a lâmpada 1 for queimada, então: a) a corrente entre A e B cai pela metade e o brilho da lâmpada 3 diminui. b) a corrente entre A e B dobra, mas o brilho da lâmpada 3 permanece constante. c) o brilho da lâmpada 3 diminui, pois a potência drenada da bateria cai pela metade. d) a corrente entre A e B permanece constante, pois a potência drenada da bateria permanece constante. e) a corrente entre A e B e a potência drenada da bateria caem pela metade, mas o brilho da lâmpada 3 permanece constante. Dica: Quando a lâmpada 1 queima, a lâmpada 2 permanece acesa ou apaga ? A ddp entre os pontos A e B aumenta ou diminui ? A ddp que as lâmpadas 3 e 4 recebem aumenta ou diminui ? Veja questão 12 de classe. Questão 20 (UFV-MG) Dois chuveiros elétricos, um de 110 V e outro de 220 V, de mesma potência, adequadamente ligados, funcionam durante o mesmo tempo. Então, é correto afirmar que: a) o chuveiro ligado em 110 V consome mais energia; b) ambos consomem a mesma energia; c) a corrente é a mesma nos dois chuveiros; d) as resistências dos chuveiros são iguais; e) no chuveiro ligado em 220 V a corrente é maior. Questão 21 Considere duas lâmpadas, A e B, de valores nominais respectivamente iguais a 220V/100W e 220V/60W. Se essas lâmpadas forem ligadas em série a uma tensão elétrica adequada U de forma que nenhuma das lâmpadas chegue a queimar. Pode- se afirmar que: a) A será a mais brilhante, pois tem a maior resistência. b) B será a mais brilhante, pois tem a maior resistência. c) A será a mais brilhante, pois tem a menor resistência. d) B será a mais brilhante, pois tem a menor resistência. Dica: veja as questões 15 e 16 de classe. Questão 22 (UFC 2004) Duas lâmpadas, L1 e L2, são idênticas, exceto por uma diferença: a lâmpada L1 tem um filamento mais grosso que a lâmpada L2. Ao ligarmos cada lâmpada a uma tensão de 220 V, observaremos que: a) L1 e L2 terão o mesmo brilho. b) L1 brilhará mais, pois tem maior resistência. c) L2 brilhará mais, pois tem maior resistência. d) L2 brilhará mais, pois tem menor resistência. e) L1 brilhará mais, pois tem menor resistência. Dica: veja as questões 15 e 16 de classe. Questão 23 Ganhei um chuveiro elétrico de 6050W - 220V. Para que esse chuveiro forneça a mesma potência na minha instalação, de 110V, devo mudar a sua resistência para o seguinte valor, em ohms: a) 0,5 b) 1,0 c) 2,0 d) 4,0 e) 8,0 Questão 24 Para obter uma iluminação pouco intensa, pode-se utilizar uma lâmpada de 220 V ligando-a em 110 V, em vez de usar uma lâmpada de baixa potência, mas de mesma tensão que a da rede elétrica. A principal vantagem desta opção é a de aumentar a vida útil da lâmpada que, em condições nominais, é projetada para uma vida útil de 1000 horas. Ligando uma lâmpada de 40 W - 220 V numa rede elétrica de 110 V e considerando que a resistência elétrica da lâmpada não varia com a temperatura, a potência dissipada por esta lâmpada será de a) 5 W. b) 7 W. c) 10 W d) 20 W. e) 40 W. Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 93 Semana 8 de 15 Assunto sugerido: Impulso e QDM, Ciclos Termodinâmicos 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 25 Uma lâmpada, cujos dados nominais são 120V – 60W, está funcionando de acordo com as especificações. Admitindo que a lâmpada seja um resistor de resistência constante, se a tensão sofrer um acréscimo de 10% a intensidade da corrente elétrica no filamento da lâmpada e a potência por ela dissipada aumentarão, respectivamente: a) 10% e 21% b) 11% e 10% c) 11% e 21% d) 21% e 10% b) 21% e 21% Questão 26 Considere a montagem da figura, composta por 4 resistores iguais R, uma fonte de tensão , um medidor de corrente A, um medidor de tensão V e fios de ligação. O medidor de corrente indica 8 A e o de tensão, 2 V. Pode-se afirmar que a potência elétrica total, consumida pelos 4 resistores, vale : a) 8 W b) 16 W c) 32 W d) 48 W e) 64 W V A R R R R Dica: Pela conservação da energia elétrica no circuito, toda a potência elétrica fornecida pela bateria (Pot bateria = .i) será integralmente consu- mida (dissipada) nos resistores. Veja questão 19 de classe. Questão 27 (Cesgranrio-RJ) O fusível de entrada de uma casa, alimentada em 110 V, queima se a intensidade da corrente total ultrapassar 20 A. Qual é o número máximo de lâmpadas de 100 W que poderão estar ligadas sem que o fusível queime? (Supõe-se que nenhum outro aparelho elétrico esteja funcionando.) a) 2 b) 22 c) 5 d) 60 e) 11 Questão 28 (Fuvest) No circuito elétrico residencial a seguir esquematizado, estão indicadas, em watts, as potências dissipadas pelos diversos equipamentos. O circuito está protegido por um fusível, F, que funde quando a corrente ultrapassa 30A, interrompendo o circuito. Que outros aparelhos podem estar ligados ao mesmo tempo que o chuveiro elétrico sem "queimar" o fusível? a) Geladeira, lâmpada e TV. b) Geladeira e TV. c) Geladeira e lâmpada. d) Geladeira. e) Lâmpada e TV. Dica: Veja questão 19 de classe. Questão 29 A figura representa três resistências elétricas A, B e C, ligadas em série, que dissipam as potências de 20W, 40W e 60W, respectivamente, quando a ddp aplicada nas extremidades da ligação é de 12 V. A B C 12 V A corrente elétrica fornecida pela bateria vale: a) 2A b) 4A c) 6A d) 10A e) 12A Dica: Veja questão 19 de classe. Questão 30 Na montagem esquematizada na figura, F1, F2 e F3 são fusíveis de resistências desprezíveis, que suportam, no máximo, as correntes neles indicadas: Se os pontos A e B forem submetidos a uma diferença de potencial de 120 V, que fusíveis deverão queimar-se? Questão 31 Considere o circuito abaixo contendo 4 lâmpadas elétricas incandescentes e dois fusíveis que suportam uma corrente elétrica máxima de 5A cada um. Quando o prof. Renato Brito fecha a chave K, pode-se afirmar que: 65A 3 36V 2 2 5A K a)Assim que a chave K é fechada, a corrente elétrica no circuito diminui; b) a lâmpada de resistência de 2 , em paralelo com a chave K, é queimada; c) ambos os fusíveis queimam; d) a corrente elétrica final, na bateria, será 4,5A; e) o fusível superior é queimado Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 94 Questão 32 Uma estudante da Turma Saúde 10, descontente com o desempenho de seu secador de cabelos, resolve aumentar a potência elétrica do aparelho. Sabendo-se que o secador tem potência elétrica nominal 1200W e opera em 220V, a estudante deve: a) ligar o secador numa tomada de 110 V. b) aumentar o comprimento do fio metálico que constitui o resistor do secador. c) diminuir o comprimento do fio metálico que constitui o resistor do secador. d) diminuir a espessura do fio metálico que constitui o resistor do secador. e) trocar o material do fio metálico que constitui o resistor do secador por outro de maior resistividade. Questão 33 Três fios metálicos resistivos R1, R2 e R3 cujas características são fornecidas pelo quadro a seguir, são submetidos a uma mesma tensão elétrica U, e dissipam, respectivamente, as potências P1, P2 e P3. fios comprimento diâmetro resistividade R1 L d R2 2L 2d R3 L/ 2 d / 2 2 Entre as potências valem as relações: a) P1 = P2 = P3 b) P1 = 1/2 P2 = P3 c) P1 = 2P2 = 1/2 P3 d) P1 = 1/2 P2 = 4P3 e) P1 = P2 = 2P3 Questão 34 Muitos aparelhos eletrodomésticos têm seu funcionamento baseado simplesmente no comportamento de resistências elétricas. Exemplos destes são as lâmpadas incandescentes, ferros de passar, chuveiros elétricos, entre outros. Considerando o funcionamento das resistências, é correto afirmar: a) Ao se diminuir a resistência de um chuveiro elétrico, reduz-se a potência consumida por ele. b) A resistência de uma lâmpada incandescente de 100W é maior que a de uma lâmpada de 60W. c) Em um chuveiro elétrico, para manter estável a temperatura quando se aumenta a vazão de água, deve-se diminuir a resistência do chuveiro. d) Quando se seleciona em um ferro de passar a posição "mais quente", o que se está fazendo é aumentar a resistência do ferro ao maior valor possível. e) A potência consumida independe da resistência desses aparelhos. Questão 35 Para determinar a potência de um aparelho eletrodoméstico, um estudante da Turma Saúde 10 seguiu este procedimento: 1) Desligou todos os aparelhos elétricos de sua casa, exceto uma lâmpada de 100W e outra de 60W; observou, então, que o disco de alumínio do medidor de consumo de energia elétrica, na caixa de entrada de eletricidade de sua casa, gastou 8,0 s para efetuar 10 voltas. 2) Em seguida, apagou as duas lâmpadas e ligou apenas o aparelho de potência desconhecida; verificou que o disco de medidor gastou 4,0s para realizar 10 voltas. O estudante calculou corretamente a potência do aparelho, encontrando, em watts; a) 80 b) 160 c) 240 d) 320 e) 480 Dica: a corrente elétrica que atravessa o medidor e, conseqüentemente, a potência elétrica consumida por essa resistência é diretamente proporcional ao número de voltas que o disco dá por segundo, isto é, à sua freqüência de rotação ( 1 Hertz = 1 voltas /seg). Questão 36 (UERJ) A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito no qual uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas. Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) nenhum deles Questão 37 O gráfico abaixo mostra a potência elétrica consumida, ao longo do dia, em uma certa residência alimentada com a voltagem de 120 V. Se o kWh custa R$ 0,10, o valor pago por 30 dias de consumo é: a) R$ 88,00. b) R$ 112,00. c) R$ 144,00. d) R$ 162,00. Questão 38 Um forno de microondas opera na voltagem de 120 V e corrente de 5A. Colocaram nesse forno 200 mililitros de água à temperatura de 25°C. Admite-se que toda energia do forno é utilizada para aquecer a água. O tempo para elevar a temperatura da água a 100 °C é: a) 60 s. b) 100 s. c) 120 s. d) 150 s. Dica: 1 ml de água corresponde a 1 g de água – o calor específico da água vale c = 1 cal/g.oC, 1 cal = 4J Questão 39 Um vaporizador converte 500 cm3 de água por hora em vapor de água, quando submetido a uma diferença de potencial de 120 V. Sabendo que são necessários 2.160 J de energia para vaporizar 1g de água e considerando a perda de calor desprezível, a resistência elétrica do resistor do vaporizador tem valor, em , igual a: a) 48. b) 36. c) 28. d) 20. e) 12. Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 95 Questão 40 Maria da Paz deseja ferver uma certa quantidade de água a fim de fazer café para o Dr..Rômulo. Para isso, a prendada cozinheira dispõe de dois resistores RA e RB bem como de uma fonte de tensão constante U. Admita que toda a potência dissipada nos resistores, em cada caso, seja integralmente convertida em calor a fim de aquecer a água. +- RA U +- RB U +- RB U RA 1 2 3 Da Paz, dispondo de um cronômetro, percebeu que ao usar o circuito 1 para ferver a água, gastou um tempo TA para atingir o seu objetivo, ao passo que, usando o circuito 2, gastou um tempo TB > TA para ferver a mesma amostra de água. Assim, se a Da Paz fizer uso do circuito 3 para ferver a mesma amostra de água, levará um tempo: a) TA + TB b) A B T T 2 c) TB TA d) A B A B T .T T T Questão 41 Uma pequena esfera condutora, isolada eletricamente, é carregada com uma quantidade de carga Q. Em seguida essa esfera isolada é aterrada através de um resistor de 0,25 . A carga da esfera é descarregada em 0,5 s com uma corrente elétrica constante escoando através da resistência, que dissipa uma potência de 0,5 W. A carga Q, em coulombs, vale: a) 2 b) 4 c) 2 d) 22 Questão 42 – (UECE 2005.2 2ª fase) - Resolvida Considere um conjunto constituído de infinitos resistores iguais (R), ligados entre si formando conforme a figura abaixo. R R R R R R R R R R R R P Q A resistência equivalente entre os pontos P e Q vale: a) R.( 1 + 2 3 ) b) R.( 3 1) c) R.( 3 + 1) d) R.(2 3 1) O prof Renato Brito comenta: Devemos calcular a resistência equivalente entre os pontos P e Q na figura 1, numa malha com infinitas células quadradas. Essa resistência equivalente entre os pontos P e Q, na figura 1, é a mesma resistência equivalente entre os pontos a e b, na figura 2. Afinal, na figura 2, a malha ainda possui infinitas células de resistores. R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R R a P Q b a b Req Req R R R Req a P Q b Figura 1 Figura 2 Figura 3 Req = resistência equivalente entre P e Q na figura 1. Req = resistência equivalente entre a e b na figura 2. Assim, o circuito da figura 1 equivale ao circuito da figura 3, onde os resistores em destaque (os da figura 2) foram substituídos pela resistência equivalente Req. A resistência equivalente entre os pontos P e Q, na figura 3, ainda vale Req. Calculando Req, na figura 3, temos: Req = R + Req R qRe . R + R Req = 2R + Req) R( qRe . R , desenvolvendo vem: Req = 2R + Req) R( qRe . R Req.( R + Req) = 2R.(R + Req) + R.Req Req.R + Req² = 2R² + 2R.Req + R.Req Req² 2.R.Req 2.R² = 0 Equação do 2º grau na variável Req: a = 1 b = (2R) c = (2.R²) Req = a2 b = )1.(2 R2).4( R4 R2 22 = Req = 2 R12 R2 2 = 2R.32 R2 = R.( 1 + 3 ) Resposta: Req = R.( 1 + 3 ) Simétrico Pré-Universitário – Há 23 anos ensinando com excelência os estudantes cearenses – www.simétrico.com.br 96 Questão 43 A figura mostra uma rede resistiva composta por infinitas células compostas por resistores de 1 e 2 conectados regularmente. Sabendo que a bateria ideal fornece uma tensão de 6V para o circuito, o prof. Renato Brito pede que você determine a corrente elétrica fornecida pela bateria: a) 1 A b) 2 A c) 3 A d) 4 A e) 5 A 1 6V 1 2 2 1 6V 1 2 2 Dica: Substitua esse conjunto de resistores pela sua Req, que precisa ser previamente calculada seguindo o raciocínio da questão 42 de classe. Questão 44 No circuito elétrico, o gerador ideal fornece uma fem , os fios ac e bc têm resistência elétrica nula e não se tocam no ponto de cruzamento deles. O prof. Renato Brito pede que você determine a corrente elétrica que percorre o fio bd: a) 4. 5R b) 3. 5R c) 2. 5R d) 5R e) 0 R R R R R a b cd Questão 45 Em cada circuito a seguir, determine a resistência equivalente entre os pontos A e B: a) A B 2 3 4 2 3 4 5 6 b) A B R R RR R R c) R R R R R R R R R R A B d) Questão 46 (UECE 2007.1 2ª fase) Considere a figura a seguir. Ela é formada por um conjunto de resistores de mesma resistência R. A resistência equivalente entre os pontos A e B vale: a) R/3 b ) R/5 c) 2R/3 d) 4R/5 e) 5R/6 R R R R R R R R R R A BR R Questão 47 No circuito abaixo, sabendo que = 10V e R = 5, a potência elétrica total consumida pelos resistores vale: a) 5W b) 10W c) 15W d) 20W e) 50W R 2R R 2R 2R R R R RR Questão 48 No circuito abaixo, sabendo que = 10V e R = 1, a a corrente elétrica fornecida pela bateria vale: a) 1A b) 2A c) 3A d) 4A e) 5A 8R 16R 2R 4R R 16R