Estudo Ativo Vol 2 - Ciências da Natureza-379-381

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exercícios de sala
1. (PUCPR) Fibrilação ventricular é um processo de 
contração desordenada do coração que leva à falta 
de circulação sanguínea no corpo, chamada parada 
cardiorrespiratória. O desfibrilador cardíaco é um 
equipamento que aplica um pulso de corrente elétrica 
através do coração para restabelecer o ritmo cardíaco. 
O equipamento é basicamente um circuito de carga e 
descarga de um capacitor (ou banco de capacitores). 
Dependendo das características da emergência, o mé-
dico controla a energia elétrica armazenada no capa-
citor dentro de uma faixa de 5 a 360J. Suponha que o 
gráfico dado mostra a curva de carga de um capacitor 
de um desfibrilador. O equipamento é ajustado para 
carregar o capacitor através de uma diferença de po-
tencial de 4kV. Qual o nível de energia acumulada no 
capacitor que o médico ajustou?
a) 100J.
b) 150J.
c) 200J.
d) 300J.
e) 400J.
 
2. (UFPR) No circuito esquematizado abaixo, deseja-se 
que o capacitor armazene uma energia elétrica de 
125µJ. 
 As fontes de força eletromotriz são consideradas 
ideais e de valores ε1=10V e ε2=5V 
 Assinale a alternativa correta para a capacitância C 
do capacitor utilizado. 
a) 10 µF.
b) 1 µF.
c) 25 µF.
d) 12,5 µF.
e) 50 µF. 
 
3. (UECE 2021) Em uma aula experimental sobre capa-
citância, desenvolvida em um laboratório didático de 
física, um estudante do ensino médio dispõe de dois 
capacitores, C1 e C2. Esses capacitores são carrega-
dos, individualmente, numa mesma fonte de tensão. 
Sabendo-se que a capacitância do segundo capacitor 
é o dobro da capacitância do primeiro, a razão entre 
as energias E1 e E2 armazenadas, respectivamente, 
nos capacitores C1 e C2 é 
a) 1/4.
b) 1/2.
c) 2. 
d) 4. 
 
4. (INSPER 2019) No circuito ideal esquematizado 
na figura, o gerador fornece uma tensão contínua 
de 200V. As resistências dos resistores ôhmicos são 
R1 = R3 = 20 Ω, R2 = 60 Ω e a capacitância do capacitor 
é C = 2,0 ⋅ 10-6 F.
 
 Nessas condições, a quantidade de carga acumulada 
no capacitor será, em C, igual a 
a) 2,4 ⋅ 10-3
b) 2,4 ⋅ 10-4
c) 1,2 ⋅ 10-3
d) 1,2 ⋅ 10-4
e) 2,0 ⋅ 10-3
 
5. (MACKENZIE) 
 
 Na associação de capacitores, esquematizada acima, a 
capacitância está indicada na figura para cada um dos 
capacitores. Assim, a capacitância equivalente, entre 
os pontos A e B no circuito, é 
a) C.
b) 2C.
c) 3C.
d) 4C.
e) 8C.
 
6. (ENEM 2ª APLICAÇÃO) Um cosmonauta russo estava 
a bordo da estação espacial MIR quando um de seus 
rádios de comunicação quebrou. Ele constatou que 
dois capacitores do rádio de 3 µF e 7 µF ligados em 
série estavam queimados. Em função da disponibili-
dade, foi preciso substituir os capacitores defeituosos 
por um único capacitor que cumpria a mesma função.
 Qual foi a capacitância, medida em µF do capacitor 
utilizado pelo cosmonauta? 
a) 0,10 
b) 0,50
c) 2,1
d) 10
e) 21
 
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7. (MACKENZIE 2019) Um estagiário do curso de Enge-
nharia Elétrica da UPM – Universidade Presbiteriana 
Mackenzie – montou um circuito com o objetivo de 
acumular energia da ordem de mj (milijoule). Após 
algumas tentativas, ele vibrou com a montagem do 
circuito abaixo, cuja energia potencial elétrica acu-
mulada vale, em mj 
 
a) 2
b) 3
c) 4
d) 6
e) 9
estudo indiVidualizado (e.i.)
1. (ACAFE 2022) Com relação à eletrostática, é cor-
reto afirmar que: 
a) em uma esfera metálica, eletricamente carregada, 
as cargas distribuem-se uniformemente, ocupan-
do todo o volume. 
b) a capacitância de um capacitor plano, com vácuo 
entre as placas, aumenta quando um dielétrico é 
inserido preenchendo todo o espaço entre suas 
armaduras. 
c) uma carga elétrica positiva, colocada entre cargas 
negativas, é repelida por ambas. 
d) superfície equipotencial é a região do espaço onde 
todos os pontos têm a mesma potência elétrica. 
 
2. (PUCGO MEDICINA 2022) A eletricidade está pre-
sente em tudo que está à sua volta. Os átomos 
possuem cargas próprias que podem se movimen-
tar com velocidades impressionantes. Essas cargas 
aparecem em situações cotidianas, quando menos 
se espera. Por exemplo, ao se movimentar rapida-
mente em dia muito seco e, em seguida, ao tocar a 
maçaneta metálica da porta de um carro, é possível 
observar um fenômeno eletrostático.
A respeito da eletricidade, analise as assertivas a 
seguir:
I. Basicamente, os átomos são constituídos de um 
núcleo contendo prótons carregados, nêutrons 
neutros e elétrons leves que orbitam o núcleo 
em altas velocidades. Tanto os prótons quanto os 
nêutrons possuem a mesma grandeza de carga, 
que é 8,85.10-12C.
II. A energia potencial elétrica é a energia armazena-
da em campos elétricos. Em um capacitor de pla-
cas paralelas, as linhas de campo do campo elétri-
co saem das cargas negativas em direção às cargas 
positivas, então, uma carga positiva abandonada 
entre essas placas adquire energia potencial mo-
vendo-se entre elas.
III. A lei de Coulomb fornece a grandeza da força 
elétrica entre duas cargas. Embora a força seja 
uma grandeza vetorial, quando as cargas possuem 
o mesmo sinal, interpretamos a força entre elas 
como positiva, significando que elas se repelem. 
Se as cargas possuírem sinais opostos, a força en-
tre elas é interpretada como negativa, indicando 
que há uma atração entre elas.
Em relação às assertivas analisadas, assinale a úni-
ca alternativa correta: 
a) I e III apenas. 
b) II apenas. 
c) II e III apenas. 
d) III apenas. 
 
3. (S1 - IFSUL 2020) Capacitores são componentes 
eletrônicos que têm por função básica armazenar 
cargas elétricas e, consequentemente, energia po-
tencial elétrica. Um eletricista necessitava testar 
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dois capacitores de capacitâncias desconhecidas. 
Para tanto, ligou-os sucessivamente a um mesmo 
gerador e verificou que a carga armazenada em um 
dos capacitores era duas vezes maior que a carga 
armazenada no outro capacitor. 
Esse teste permitiu ao eletricista identificar que 
o(s) 
a) dois capacitores possuem a mesma capacitância. 
b) capacitor de maior carga armazenada possui ca-
pacitância quatro vezes maior. 
c) capacitor de maior carga armazenada possui ca-
pacitância duas vezes menor. 
d) capacitor de maior carga armazenada possui ca-
pacitância duas vezes maior. 
 
4. (UECE 2021) Em uma aula experimental sobre ca-
pacitância, desenvolvida em um laboratório didáti-
co de física, um estudante do ensino médio dispõe 
de dois capacitores, C1 e C2. Esses capacitores são 
carregados, individualmente, numa mesma fonte de 
tensão. Sabendo-se que a capacitância do segundo 
capacitor é o dobro da capacitância do primeiro, a 
razão entre as energias E1 e E2 armazenadas, res-
pectivamente, nos capacitores C1 e C2 é 
a)1/4 
b)1/2 
c) 2. 
d) 4. 
 
5. (EFOMM 2022) No circuito mostrado na figura 
abaixo, a força eletromotriz vale e �= 10 V, a re-
sistência interna vale r = 1,0 V e o capacitor tem 
capacitância C = 2,0 mF. Sabendo-se que o capacitor 
encontra-se totalmente carregado, possuindo 16 mC 
de carga, qual é o valor da resistência R, em ohms?
a) 4 
b) 2 
c) 1 
d) 0,5 
e) 0,1 
 
6. (UECE 2022) Quando um capacitor de placas pla-
nas e paralelas é submetido a uma diferença de 
potencial de 150 V, um campo elétrico unifor-
me de magnitude 3.103 V/m é estabelecido entre 
suas placas. Uma vez desconectado de sua fonte 
externa, é possível alterar a tensão entre as pla-
cas do capacitor pelo simples reposicionamento 
delas. Assim, para que se tenha uma tensão de 
120V, a nova distância, em cm, entre as placas 
paralelas, após reposicionamento, é 
a) 4. 
b) 1. 
c) 5. 
d) 3. 
 7. (UECE 2022) Um desfibrilador cardíaco faz uso de 
um capacitor de 40 mF carregado em uma diferen-
ça de potencial de 3000 V. A energiaarmazenada 
no dispositivo é transferida ao paciente através de 
um pulso de curta duração, cerca de 2ms. Nessa si-
tuação, a potência média transmitida ao paciente 
durante a duração do pulso, em kW, é 
a) 180. 
b) 90. 
c) 30. 
d) 360. 
 
8. (ITA 2023) Em vários ramos da ciência e da en-
genharia, sistemas de interesse são modelados por 
circuitos elétricos a eles equivalentes. Na biologia, 
por exemplo, a membrana de um neurônio é mode-
lada por elementos de circuitos elétricos. Considere 
apenas as seguintes características:
I. A membrana neuronal é constituída de duas cama-
das de lipídeos que separam os meios condutores 
intra e extracelular por uma fina camada isolante.
II. As proteínas que cruzam a membrana de um 
neurônio atuam como poros, canais iônicos não 
seletivos.
Com base nessas considerações, o sistema entre o 
interior e o exterior da membrana pode ser repre-
sentado pelos seguintes elementos de circuitos elé-
tricos: 
a) resistores e fontes de corrente conectados em série. 
b) fontes de corrente e capacitores conectados em 
paralelo. 
c) fontes de corrente e capacitores conectados em 
série. 
d) resistores e capacitores conectados em série. 
e) resistores e capacitores conectados em paralelo. 
 
9. (UECE 2023) De modo a estudar os efeitos da 
presença dos dielétricos em capacitores e sua in-
fluência sobre a diferença de potencial entre os 
terminais deles, um estudante resolve montar um 
circuito simples com capacitores de valores C e 2C, 
ambos de placas paralelas. O circuito consiste em 
conectar os capacitores C e 2C em paralelo e, em 
seguida, o conjunto assim formado é conectado 
aos terminais de uma bateria capaz de estabelecer 
uma diferença de potencial V entre os terminais da 
associação. A seguir, a bateria é desconectada do