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Resolução Semana 5 - FUVEST - 2022 - Elét, Mag, Gravit, Estática Física 2 - TETRA 1 Resposta da questão 1: [D] Considerações: 1ª) A expressão que relaciona tensão, potência e resistência é 2U P . R Com base nessa expressão, se definirmos como R a resistência das lâmpadas de 120 W, as lâmpadas de 60 W e 40 W têm resistências iguais a 2 R e 3 R, respectivamente; 2ª) Na associação em série, lâmpadas de mesma resistência estão sob mesma tensão. Se as resistências são diferentes, as tensões são divididas em proporção direta aos valores das resistências. 3ª) Na associação em paralelo, a tensão é a mesma em todas as lâmpadas; 4ª) A tensão em cada lâmpada deve ser 110 V. As figuras abaixo mostram as simplificações de cada um dos arranjos, destacando as tensões nas lâmpadas em cada um dos ramos. Arranjo (I): todas as lâmpadas estão sob tensão de 110 V. Arranjo (II): somente uma das lâmpadas está sob tensão de 110 V. Arranjo (III): todas as lâmpadas estão sob tensão de 110 V. Resposta da questão 2: [D] Dado: A2 = 2 A1. Combinando a primeira e a segunda lei de Ohm: 1 1 1 1 2 2 2 1 1 1 1 1 2 2 1 2 L V R i V i A L iV R i V 2 A V L i 2 A V 2 V 2 V . V A L i V ρ ρ ρ ρ Resposta da questão 3: [D] Dados obtidos a partir da leitura do gráfico: ri = 3 10–10 m Ui = 3 10–18 J; rf = 9 10–10 m Uf = 1 10–18 J. Como a força elétrica (força conservativa), nesse caso, é a própria força resultante, podemos combinar os Teoremas da Energia Potencial (TEP) e da Energia Cinética (TEC). Fconservativa cin cinFresul tante 18 18 cin f i cin U E U E E U U 1 3 10 E 2 10 J. τ Δ Δ Δ τ Δ Δ Δ Ecin > 0 a energia cinética aumenta. Resposta da questão 4: [B] Como o circuito está aberto entre os pontos A e B, a corrente elétrica entre esses pontos é nula, sendo, portanto, também nula a corrente pelo resistor de R2 = 4 , ligado ao ponto A; ou seja, esse resistor não tem função, não entrando no cálculo da resistência equivalente. O circuito da figura 2 é uma simplificação do circuito da figura 1. Calculando a resistência equivalente: 2 eq 2 R 4 5 . 2 A ddp no trecho é U = 5 V, e a ddp entre os pontos A e B (UAB) é a própria ddp no resistor R1. Assim: eq eq AB 1 AB U 5 U R I I 1 A. R 5 U R i 4 1 U 4 V. Resposta da questão 5: [C] Dados: U = 100 106 V; Q = 10 C; 1 J = 3 10-7 kWh. 6 9 9 7 E U Q 100 10 10 10 J kW h E 10 J 3 10 . J E 300 kW h. Δ Δ Δ Resposta da questão 6: [B] A potência transmitida é a mesma nos dois casos: 2 1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 1 i U i750 P P U i U i 25. i U 30 i Considerando que a resistência elétrica seja a mesma para as duas correntes, as potências elétricas dissipadas por efeito Joule nos dois casos são: 1 2 12 2 2 1 1 22 2 d 1 d 2 2 22 d 11d 2 2d d d 2 1 d P R i P i i P iiP R i P 25 P 625 P E 625 E . P Resposta da questão 7: [C] Para maior clareza, destaquemos dois pontos, A e B, do gráfico: I. Incorreta. Quando a resistência é constante, tensão e corrente são diretamente proporcionais, portanto o gráfico é uma reta que passa pela origem. II. Incorreta. Calculemos a resistência para os pontos, A e B, destacados na figura: A A A U 2 R i 0,15 13,3 . B B B U 6 R i 0,25 24 . Portanto, a resistência aumenta com o aumento da corrente. III. Correta. Calculemos as potências dissipadas para os valores dos pontos destacados: PA = UA iA = 2 (0,15) = 0,3 W. PB = UB iB = 6 (0,25) = 1,5 W. PB > PA a potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada. Resposta da questão 8: [B] A carga positiva colocada em P será mais repelida pelo canto superior direito do que pelo canto inferior esquerdo. Além disso, será mais atraída pelo canto superior esquerdo do que pelo canto inferior direito. Assim, a resultante deverá estar apontando para a esquerda. Resposta da questão 9: [C] A carga transferida no raio é: Q = i t = 300.000(0,5) = 150.000 C. A fração pedida é: Terra Q 150.000 1 . | Q | 600.000 4 Resposta da questão 10: [E] Resolução Consumo = Potência.t Para o decodificador: Consumo = 6W.30d.24h/d = 4320 W.h = 4,32 kWh No caso da lâmpada 4320 = 60.t t = 72 h Resposta da questão 11: [B] Resposta da questão 12: [E]
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