ATPS Eletromagnetismo

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<p>ATPS Eletromagnetismo EAD 2º Sem 2024</p><p>Todas as questões devem conter seus desenvolvimentos para serem aceitas, A lista já contem</p><p>gabarito parcial, não insira apenas as respostas finais. Atenção com as orientações do Tutor sobre</p><p>a entrega.</p><p>1) A figura mostra cinco pares de placas. A, B e D são placas de plástico carregadas e C é uma placa de cobre</p><p>eletricamente neutra. As forças eletrostáticas entre três dos pares de placas estão indicadas. Os outros dois</p><p>pares de placas se atraem ou se repelem?</p><p>2) A figura (a) mostra duas partículas positivamente carregadas situadas em pontos fixos do eixo x. As cargas</p><p>são 𝑞1= 1,60 × 10–19 C e 𝑞2 = 3,20 × 10–19 C e a distância entre as cargas é R = 0,0200 m. Determine o</p><p>módulo e a orientação da força eletrostática 12 exercida pela partícula 2 sobre a partícula 1.</p><p>3) A figura mostra duas partículas fixas: uma partícula de carga 𝑞1= +8q na origem e uma partícula de carga</p><p>𝑞2= –2q em x=L. Em que ponto (que não esteja a uma distância infinita das cargas) um próton pode ser</p><p>colocado de modo a ficar em equilíbrio (sem estar submetido a uma força)? O equilíbrio é estável ou</p><p>instável? (Ou seja, se o próton sofrer um pequeno deslocamento, as forças o farão voltar à posição de</p><p>equilíbrio?)</p><p>4) Qual deve ser a dista ncia entre a carga pontual q1 = 26,0 μC e a carga pontual q2 = –47,0 μC para</p><p>que a força eletrosta tica entre as duas cargas tenha um mo dulo de 5,70 N?</p><p>5) Uma partí cula com uma carga de 3,00 𝑥 10−6 C esta a 12,0 cm de dista ncia de uma segunda partí cula</p><p>com uma carga de −1,50 𝑥 10−6C. Calcule o mo dulo da força eletrosta tica entre as partí culas.</p><p>Nome: Matrícula:</p><p>Professor: Antonio José da Silva Junior</p><p>6) Da carga Q que uma pequena esfera conte m inicialmente, uma parte q e transferida para uma</p><p>segunda esfera situada nas proximidades. As duas esferas podem ser consideradas cargas pontuais.</p><p>Para que valor de q/Q a força eletrosta tica entre as duas esferas e a maior possí vel?</p><p>7) As cargas e coordenadas de duas partí culas mantidas fixas no plano xy sa o q1 = +3,0 μC, x1 = 3,5 cm,</p><p>y1 = 0,50 cm e q2 = –4,0 μC, x2 = –2,0 cm, y2 = 1,5 cm. Determine (a) o mo dulo e (b) a direça o da</p><p>força eletrosta tica que a partí cula 1 exerce sobre a partí cula 2 .</p><p>8) A Figura mostra tre s partí culas de cargas q1 = +2Q, q2 = –2Q e q3 = –4Q, todas situadas a uma</p><p>dista ncia d da origem. Determine o campo ele trico total produzido na origem pelas tre s partí culas.</p><p>9) Na figura, duas partículas de carga –q estão dispostas simetricamente em relação ao eixo y e</p><p>produzem campos elétricos em um ponto P situado no mesmo eixo. (a) Os módulos dos dois campos</p><p>no ponto P são iguais? (b) Os campos apontam na direção das cargas ou para longe das cargas?</p><p>10) O nu cleo de um a tomo de pluto nio 239 conte m 94 pro tons. Suponha que o nu cleo e uma esfera com</p><p>6,64 fm de raio e que a carga dos pro tons esta distribuí da uniformemente na esfera. Determine (a)</p><p>o mo dulo e (b) o sentido (para dentro ou para fora) do campo ele trico produzido pelos pro tons na</p><p>superfí cie do nu cleo.</p><p>11) Qual e o valor absoluto de uma carga pontual cujo campo ele trico a 50 cm de dista ncia tem um</p><p>mo dulo de 2,0 N/C?</p><p>12) Na Figura, as quatro partí culas formam um quadrado de lado a = 5,00 cm e te m cargas q1 = +10,0</p><p>nC, q2 = –20,0 nC, q3 = +20,0 nC e q4 = –10,0 nC. Qual e o campo ele trico no centro do quadrado, na</p><p>notaça o dos vetores unita rios?</p><p>13) Durante os 4,0 min em que uma corrente de 5,0 A atravessa um fio, (a) quantos coulombs e (b)</p><p>quantos ele trons passam por uma seça o reta do fio?</p><p>14) O fusí vel de um circuito ele trico e um fio projetado para fundir, abrindo o circuito, se a corrente</p><p>ultrapassar certo valor. Suponha que o material a ser usado em um fusí vel funde quando a densidade</p><p>de corrente ultrapassa 440 A/cm². Que dia metro de fio cilí ndrico deve ser usado para fazer um</p><p>fusí vel que limite a corrente a 0,50 A?</p><p>15) Uma ma quina de cachorro-quente funciona aplicando uma diferença de potencial de 120 V a s</p><p>extremidades de uma salsicha e cozinhando-a com a energia te rmica produzida. A corrente e 10,0</p><p>A e a energia necessa ria para cozinhar uma salsicha e 60,0 kJ. Se a pote ncia dissipada na o varia,</p><p>quanto tempo e necessa rio para cozinhar tre s salsichas simultaneamente?</p><p>16) Uma diferença de potencial de 120 V e aplicada a um aquecedor de ambiente cuja resiste ncia de</p><p>operaça o e 14 Ω. (a) Qual e a taxa de conversa o de energia ele trica em energia te rmica? (b) Qual e o</p><p>custo de 5,0 h de uso do aquecedor se o preço da eletricidade e R$0,05/kW · h?</p><p>17) Quando um resistor de valor desconhecido e ligado aos terminais de uma bateria de 3,00 V, a</p><p>pote ncia dissipada e 0,540 W. Quando o mesmo resistor e ligado aos terminais de uma bateria de</p><p>1,50 V, qual e a pote ncia dissipada?</p><p>18) Uma fonte com uma diferença de potencial V entre os terminais e ligada a uma combinaça o de dois</p><p>resistores iguais e passa a conduzir uma corrente i. Qual e a diferença de potencial e qual a corrente</p><p>em um dos resistores, se os resistores estiverem ligados (a)em se rie e(b)em paralelo?</p><p>19) Inicialmente, um u nico resistor R1 e ligado a uma fonte ideal. Em seguida, o resistor R2 e ligado em</p><p>se rie com R1. Quando o resistor R2 e introduzido no circuito, (a) a diferença de potencial entre os</p><p>terminais de R1 aumenta, diminui ou permanece a mesma? (b) A corrente em R1 aumenta, diminui</p><p>ou permanece a mesma? (c) A resiste ncia equivalente 𝑅12 de R1 e R2 e maior, menor ou igual a R1?</p><p>20) Um pro ton, cuja trajeto ria faz um a ngulo de 23° com a direça o de um campo magne tico de 2,60 mT,</p><p>experimenta uma força magne tica de 6,50 . 10−17 N. Calcule (a) a velocidade do pro ton e (b) a</p><p>energia cine tica do pro ton em ele trons-volts.</p><p>21) Um elétron de energia cinética 1,20 keV descreve uma trajetória circular em um plano</p><p>perpendicular a um campo magnético uniforme. O raio da órbita é 25,0 cm. Determine (a) a</p><p>velocidade escalar do elétron, (b) o módulo do campo magnético, (c) a frequência de revolução e</p><p>(d) o período do movimento.</p><p>Gabarito Parcial</p><p>1) C e D se atraem; B e D se atraem</p><p>2) 𝐹 = 1,15 . 10−24𝑁 𝑒 𝑑𝑖𝑟𝑒çã𝑜 180°</p><p>3) ,</p><p>4) 1,39 m</p><p>5) 2,81 N</p><p>6) 0,500</p><p>7) (a) 35 N; (b) –10°</p><p>8) 𝐸1 =</p><p>1</p><p>4𝜋𝜀0</p><p>2𝑄</p><p>𝑑2</p><p>9) .</p><p>10) (a) 3,07 𝑥 1021 N/C; (b) para fora</p><p>11) 56 pC</p><p>12) [1,02 𝑥 105𝑁/𝐶 ]J</p><p>13) (a) 1,2 kC; (b) 7,5 𝑥 1021</p><p>14) 0,38mm</p><p>15) 150 seg.</p><p>16) (a) 1,0 kW; (b) R$0,25</p><p>17) 0,135 W</p><p>18) (a) V/2, i; (b) V, i/2</p><p>19) (a) diminui; (b) diminui; (c) aumenta</p><p>20) . (a) 400 km/s; (b) 835 eV</p><p>21) (a) 2,05 𝑥 107 m/s; (b) 467 μT; (c) 13,1 MHz; (d) 76,3 ns</p>