Fís 2 - EXT - Lista de Revisão Semana 6 - Dissertativas I - 2022 - Elét, Mag, Gravit, Est

Prévia do material em texto

Lista de Revisão da Semana 6 - Dissertativas I - 2022 - Elét, Mag, Gravit, Estática 
 
Física 2 - TETRA 
1 
1. “O Shopping São Luís passou por um processo de expansão, 
com um investimento da ordem de 100 milhões de reais”. A 
obra foi entregue ao público em abril de 2014. 
Na parte interna do shopping, para controle do trânsito, foi 
instalado um semáforo que pesa 80N, conforme figura ao lado. 
Fonte: REVISTA FECOMÉRCIO. 60 anos o Estado do 
Maranhão. São Luís: Fecomércio, 2013. (adaptado) 
 
 
 
Considere a figura para responder às perguntas. 
a) Para o caso em que 30α   e 60 ,β   determine as 
tensões sofridas pelos cabos 1, 2 e 3, sendo sen30 1/ 2,  
sen60 ( 3) / 2,  cos30 ( 3) / 2  e cos60 1/ 2.  
 
b) Calcule em qual situação as tensões nos cabos 1 e 2 podem 
ser iguais. 
 
2. Uma prancha homogênea de comprimento igual a 5,0 m e 
massa igual a 10,0 kg encontra-se apoiada nos pontos A e B, 
distantes 2,0 m entre si e equidistantes do ponto médio da 
prancha. 
Sobre a prancha estão duas pessoas, cada uma delas com 
massa igual a 50 kg. 
Observe a ilustração: 
 
 
 
 
Admita que uma dessas pessoas permaneça sobre o ponto 
médio da prancha. 
Nessas condições, calcule a distância máxima, em metros, que 
pode separar as duas pessoas sobre a prancha, mantendo o 
equilíbrio. 
 
3. O planeta Mercúrio tem massa M(Mercúrio) = 0,040 M(Terra) 
e diâmetro d(Mercúrio) = 0,40 d(Terra). Nessas expressões 
M(Terra) e d(Terra) são a massa e o diâmetro da Terra, 
respectivamente. 
a) Qual seria, em Mercúrio, o peso da água contida em uma 
caixa de 1000 litros? 
 
b) Um satélite da Terra em órbita circular de 40000 km de raio 
tem período igual a 24 horas. Qual seria o período de um 
satélite de Mercúrio em órbita circular de mesmo raio? 
 
4. Um satélite com massa m gira em torno da Terra com 
velocidade constante, em uma órbita circular de raio R, em 
relação ao centro da Terra. Represente a massa da Terra por 
M e a constante gravitacional por G. Utilizando os conceitos de 
forças centrípeta e gravitacional, calcule, em função de m, M, 
R e G, 
a) a velocidade do satélite; 
 
b) a constante K que aparece na terceira lei de Kepler, T2 = KR3, 
onde T é o período do movimento. 
 
 
5. Duas pequenas esferas de material plástico, com massas m 
e 3 m, estão conectadas por um fio de seda inextensível de 
comprimento a. As esferas estão eletrizadas com cargas iguais 
a +Q, desconhecidas inicialmente. Elas encontram-se no 
vácuo, em equilíbrio estático, em uma região com campo 
elétrico uniforme E, vertical, e aceleração da gravidade g, 
conforme ilustrado na figura. 
 
 
 
Considerando que, no Sistema Internacional (SI) de unidades, 
a força elétrica entre duas cargas q1 e q2, separadas por uma 
distância d, é dada por k (q1q2/d2), calcule 
a) a carga Q, em termos de g, m e E. 
 
b) a tração no fio, em termos de m, g, a, E e k. 
 
6. Em um seletor de cargas, uma partícula de massa m e 
eletrizada com carga q é abandonada em repouso em um ponto 
P, entre as placas paralelas de um capacitor polarizado com 
um campo elétrico E. A partícula sofre deflexão em sua 
trajetória devido à ação simultânea do campo gravitacional e do 
campo elétrico e deixa o capacitor em um ponto Q, como 
registrado na figura. 
 
Deduza a razão q/m, em termos do campo E e das distâncias 
d e h. 
 
7. No esquema a seguir temos uma fonte de tensão ε = 120 V, 
duas lâmpadas L1 e L2 e uma resistência R. L1 só acende com 
 
 2 
120 V e L2 só acende com 40 V aplicados, caso em que L1 
dissipa 120 W e L2 dissipa 80 W. 
 
Calcule R para que as duas lâmpadas estejam acesas. 
 
8. Deseja-se projetar um aquecedor elétrico que seja capaz de 
elevar a temperatura de 100 kg de água de 20 °C a 56 °C em 
duas horas. 
a) Que potência deve ter esse aquecedor? 
 
b) Se o aquecedor for projetado para ser ligado em 220 volts, 
que valor de resistência deverá ser escolhido? 
(considere o calor específico da água 4,2 (J/g . °C) e suponha 
que todo calor desenvolvido no aquecedor seja usado para 
elevar a temperatura da água). 
 
9. Três resistores de 40 ohms cada um são ligados a uma 
bateria de f.e.m. (E) e resistência interna desprezível, como 
mostra a figura. 
 
Quando a chave "C" está aberta, a corrente que passa pela 
bateria é 0,15A. 
a) Qual é o valor da f.e.m. (E)? 
 
b) Que corrente passará pela bateria, quando a chave "C" for 
fechada? 
 
10. Os gráficos na figura a seguir mostram o comportamento da 
corrente em dois resistores, R1 e R2, em função da tensão 
aplicada. 
 
a) Considere uma associação em série desses dois resistores, 
ligada a uma bateria. Se a tensão no resistor R1 for igual a 4 V, 
qual será o valor da tensão de R2? 
 
b) Considere, agora, uma associação em paralelo desses dois 
resistores, ligada a uma bateria. Se a corrente que passa pelo 
resistor R1 for igual a 0,30 A, qual será o valor da corrente por 
R2? 
 
11. Dois resistores, um de 40 Ω e outro de resistência R 
desconhecida, estão ligados em série com uma bateria de 12 V 
e resistência desprezível, como mostra a figura. 
 
Sabendo que a corrente no circuito é de 0,20 A, determine 
 
a) a diferença de potencial em R. 
 
b) o valor da resistência R. 
 
12. Uma corrente elétrica i constante atravessa um fio comprido 
e retilíneo, no sentido indicado na figura I, criando, ao seu redor, 
um campo magnético. O módulo do vetor indução magnética, 
em cada um dos pontos A e B de uma reta perpendicular ao fio 
e distantes 2,0 cm do mesmo, é igual a 4,0 × 10-4 T. 
Considere, agora, outro fio, também comprido e retilíneo, 
distante 2,0 cm tanto de A como de B, cruzando com o primeiro, 
mas sem tocá-lo. Os dois fios e os pontos A e B estão, 
praticamente, no mesmo plano, como mostra a figura II. 
 
 
Se a corrente que atravessa o segundo fio, no sentido indicado 
na figura, também é i, qual será o módulo do vetor indução 
magnética resultante. 
 
a) no ponto A? 
 
b) no ponto B? 
 
13. Uma partícula eletrizada com carga q e massa m descreve 
uma trajetória circular com velocidade escalar constante v, sob 
a ação exclusiva de um campo magnético uniforme de 
intensidade B, cuja direção é perpendicular ao plano do 
movimento da partícula. 
Para responder, utilize somente as variáveis necessárias, 
 
 3 
dentre aquelas fornecidas no enunciado (q, m, v, B). 
 
a) Qual é a expressão que fornece o módulo da força magnética 
Fm que age sobre a partícula? 
 
 
b) Obtenha a expressão que fornece o raio R da trajetória e a 
que fornece o período T do movimento circular. 
 
 
14. A figura representa uma bateria, de força eletromotriz E e 
resistência interna r = 5,0 Ω, ligada a um solenoide de 200 
espiras. Sabe-se que o amperímetro marca 200 mA e o 
voltímetro marca 8,0 V, ambos supostos ideais. 
 
a) Qual o valor da força eletromotriz da bateria? 
 
b) Qual a intensidade do campo magnético gerado no ponto P, 
localizado no meio do interior vazio do solenoide? 
 
Dados: µ0 = 4π . 10-7 T . m/A. 
 
15. Uma partícula de massa m = 9,1 . 10-31 kg e carga q = 1,6 . 
10-19 C penetra com velocidade v = 4,4 . 106 m/s, numa região 
onde existe um campo de indução magnética B = 1,0 . 10-3 T 
uniforme, perpendicular à trajetória da partícula e sentido para 
fora do papel. 
 
a) Calcule a força que B exerce sobre a partícula. 
b) Qual é a direção dessa força em relação à trajetória da 
partícula? 
c) Que tipo de trajetória a partícula descreve? Justifique. 
 
 
16. O gráfico a seguir mostra como varia com o tempo o fluxo 
magnético através de cada espira de uma bobina de 400 
espiras, que foram enroladas próximas umas das outras para 
se ter garantia de que todas seriam atravessadas pelo mesmo 
fluxo. 
 
 
 
a) Explique por que a f.e.m. induzida na bobina é zero entre 0,1 
s e 0,3 s. 
 
b) Determine a máxima f.e.m. induzida na bobina. 
 
 
 
 
GRUPO DE DISCUSSÃO DE EXERCÍCIOS & DÚVIDAS:LINK PARA CADERNOS E FOLHETOS: 
 
 
Suporte para Alun@s: 
Em caso de dúvidas entre em nosso plantão no 
TELEGRAM: https://t.me/aulasdefisica 
 
Instagram: @edulessi_aulasdefisica 
 
Para ajudar nos estudos, siga nosso canal do 
YouTube no link abaixo: https://bit.ly/3jtGYjB 
 
Para mais contatos: https://linktr.ee/aulasdefisica 
https://t.me/aulasdefisica
https://www.instagram.com/edulessi_aulasdefisica/
https://bit.ly/3jtGYjB
https://linktr.ee/aulasdefisica