FÍSICA FRENTE 2-031-032

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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,