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ELETRICIDADE E MAGNETISMO – AOL2 Pergunta 1 1/1 Encontra-se disponível um capacitor de placas quadradas de lado igual a 14,5 cm, com uma distância entre elas de 1 mm. Cada placa está conectada a um fio condutor, onde nos terminais é mantida uma diferença de potencial de 120V. Considerando essas informações e o conteúdo estudado, pode-se afirmar que a capacitância e a carga do capacitor serão, respectivamente: Ocultar opções de resposta Correta: C = 186 pF e q = 22,3 Nc Resposta correta C = 18,6 nF e q = 22,3 µC C = 1,86 nF e q = 22,3 µC C = 186 pF e q = – 22,3 nC C = 22,3 pF e q = 18,6 nC Pergunta 2 0/0 Analise a figura a seguir: A Lei de Gauss nos auxilia a descrever o fluxo do campo elétrico em uma superfície gaussiana. Um campo elétrico dado por ---→ 4,0i – 2,0 ( y² + 3,0) i , em que --→ está em N/C (newtons/Coulomb) e y está em metros, atravessa um cubo gaussiano com 2,0 m de aresta, posicionado conforme mostra a figura. Considerando essas informações e o conteúdo estudado, em relação à situação apresentada, pode-se afirmar que o fluxo total ( ) que atravessa o cubo é de: Pergunta 3 1/1 A capacidade de armazenar cargas em um capacitor depende da área das placas condutoras e da distância entre elas. Além disso, essa capacidade do capacitor estabelece uma relação entre a carga armazenada e seu potencial elétrico. Considere a seguinte situação, quando a distância entre as placas de um capacitor de placas paralelas carregado é “d”, a diferença de potencial entre os terminais do capacitor é V. Considerando essas informações e o conteúdo estudado, pode-se afirmar que, ao aumentar a distância entre as placas para “3d”, a diferença de potencial: Ocultar opções de resposta Correta: diminui para V/3 Resposta correta permanece a mesma diminui para V/6 aumenta para 6V aumenta para 3V Pergunta 4 1/1 O campo elétrico pode ser medido a qualquer distância da carga que o gerou e o potencial elétrico será o produto entre o campo elétrico e essa mesma distância. Sabendo disso, uma esfera metálica com raio de r = 12 cm possui uma carga q = 5,0×10-8C. Qual é o campo elétrico (E) e o potencial elétrico (V) na superfície da esfera? A que distância (r) do centro da esfera o potencial será a metade do potencial na superfície? Considerando essas informações e o conteúdo estudado, assinale a alternativa que fornece as informações solicitadas: Pergunta 5 1/1 Capacitor é um disposto de armazenamento de carga elétrica. De forma genérica, os capacitores são formados por placas posicionadas paralelamente uma em relação a outra, onde as carga são armazenadas. Podem ter diferentes formatos geométricos e capacidades. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre capacitores, analise as afirmativas a seguir: I. As placas de um capacitor são feitas de material isolante, por isso as cargas permanecem em sua superfície. II. A capacitância determina a quantidade de carga que deve ser acumulada para atingir determinada diferença de potencial. III. Um capacitor carregado possui carga total zero. IV. A capacitância depende da carga e da diferença de potencial entre as placas. V. A diferença de potencial entre as placas de um capacitor é proporcional a sua carga. Está correto apenas o que se afirma em: Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta I, III e IV I, II e V Correta: II, III e V Resposta correta III, IV e V II, III, IV e V Pergunta 6 0/0 O campo elétrico de uma carga pontual pode ser medido em qualquer ponto quando colocamos uma carga de prova nesse ponto determinado. Uma carga pontual produz um campo elétrico de módulo E quando se encontra a uma distância r = 2 m de sua origem. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre cargas elétricas, assinale a alternativa que representa a distância na qual essa mesma carga pontual gera um campo de E/4: Ocultar opções de resposta A 0,5 m de distância da carga Correta: A 4 m de distância da carga Resposta correta A 1 m de distância da carga A 8 m de distância da carga A 2 m de distância da carga Pergunta 7 1/1 Analise a figura a seguir: O conjunto de capacitores apresentado na figura mostra um circuito de 5 capacitores em série e em paralelo, que estão sendo carregados por uma bateria cuja diferença de potencial é de V = 15 V. Cada capacitor possui uma capacitância de C = 20 µF.). Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre capacitância, pode-se afirmar que as cargas armazenadas pelo capacitor 1 (q1) e capacitor 5 (q5), respectivamente, são de: Pergunta 8 1/1 Um corpo carregado (positivamente ou negativamente) gera ao redor de si um campo elétrico que tem sua origem no centro de sua carga. O campo elétrico se distribui de forma radial e uniforme pela superfície plana de um corpo carregado. O produto do campo elétrico e a área envolvida por esse campo resulta no fluxo elétrico. Abaixo são feitas as seguintes afirmações sobre fluxo elétrico: I. O fluxo elétrico representa a quantidade de campo elétrico que atravessa uma superfície. II. O fluxo elétrico é uma grandeza vetorial, assim como o campo elétrico. III. O fluxo positivo indica que o campo elétrico está apontando para fora da superfície gaussiana, na mesma direção que o vetor da área. IV. Quando o campo elétrico se encontra perpendicular à superfície gaussiana o fluxo é nulo. V. O fluxo elétrico não pode ser medido em objetos que possuem formato irregular. Está correto apenas o que se afirma em: Ocultar opções de resposta II, III e V I, III, IV e V I, II, III e IV Correta: I, III e IV Resposta correta I, II, III e V Pergunta 9 1/1 Leia o excerto a seguir: “Calculamos a energia potencial gravitacional U de um objeto (1) atribuindo arbitrariamente o valor U = 0 a uma configuração de referência (como a posição de um objeto no nível do solo), (2) determinando o trabalho W que a força gravitacional realiza quando o objeto é deslocado para outro nível e (3) definindoa energia potencial pela equação: U = -W.” Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de física: Eletromagnetismo. 10. ed. Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2016. v. 3. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre energia potencial elétrica, analise as asserções a seguir e a relação proposta entre elas. I. A energia potencial elétrica é análoga à energia potencial gravitacional. Porque: II. A força elétrica e a força gravitacional são forças conservativas. A seguir, assinale a alternativa correta: Ocultar opções de resposta As asserções I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I Correta: As asserções I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I Resposta correta As asserções I e II são proposições falsas A asserção I é uma proposição falsa, e a asserção II é uma proposição verdadeira A asserção I é uma proposição verdadeira, e a asserção II é uma proposição falsa Pergunta 10 1/1 Analise a figura a seguir: Os capacitores podem ser formados por um conjunto de capacitores, que podem estar associados em série, em paralelo ou ambos. A capacitância do conjunto de capacitores será dada por uma soma das capacitâncias de cada capacitor. A figura apresenta o esquema de três capacitores inicialmente descarregados. Cada um dos capacitores possui capacitância de 25 µF. Ao fechar a chave do circuito, uma diferença de potencial de 4200 V é estabelecida. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre capacitância, pode-se afirmar que a carga total medida pelo medidor A é de:
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