Questoes fisica 249-251

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<p>RESOLUÇÃO 251</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>i3 �</p><p>U</p><p>R3</p><p>�</p><p>12</p><p>120</p><p>� 0,1 A</p><p>“A corrente é menor em R3, maior resistência.” (V)</p><p>Pd1</p><p>� Re � i1</p><p>2 � 40 � (0,3)2 � 3,6 W</p><p>Pd2</p><p>� Re � i2</p><p>2 � 60 � (0,2)2 � 2,4 W</p><p>Pd3</p><p>� R3 � i3</p><p>2 �� 120 � (0,1)2 � 1,2 W</p><p>“A potência elétrica dissipada é maior no resistor de</p><p>menor resistência.” (F)</p><p>773 a) Lei de Ohm: U � R � i</p><p>Sendo uma função do 1º grau, o gráfico deve ser uma</p><p>reta. Portanto, o condutor I obedece a 1ª lei de Ohm.</p><p>R �</p><p>U</p><p>i</p><p>�</p><p>7</p><p>1</p><p>� 7 Ω � R � 7 Ω</p><p>b) Como os dois condutores estão associados em</p><p>série, a corrente no condutor I é igual à corrente II.</p><p>UI UII</p><p>i</p><p>ε</p><p>I II</p><p>No condutor II a ddp deve ser UII � 5 V; logo, do gráfi-</p><p>co temos i � 1,0 A. Como a corrente deve ser a mes-</p><p>ma nos dois condutores, para i � 1,0 A no condutor I.</p><p>A ddp correspondente é UI � 7,0 V.</p><p>Como E � UI � UII � 5 � 7 � 12 V</p><p>E � 12 V</p><p>774 a) A resistência equivalente entre X e Y é</p><p>igual a:</p><p>UXY � RXY � i → 20 � RXY � 2 → RXY � 10 Ω</p><p>A resistência equivalente dos resistores R2, R3 e RX é:</p><p>R � RXY � R1 → R � 10 � 2 → R � 8 Ω</p><p>24</p><p>Req � 8</p><p>7 � Rx</p><p>⇒�</p><p>b) Cálculo de RX :</p><p>1</p><p>Re</p><p>�</p><p>1</p><p>7 � RX</p><p>�</p><p>1</p><p>24</p><p>→</p><p>1</p><p>8</p><p>�</p><p>24 7</p><p>24 7</p><p>� �</p><p>�</p><p>R</p><p>R</p><p>X</p><p>X( ) → Rx � 5 Ω</p><p>775 Alternativa c.</p><p>R1 �</p><p>U</p><p>i1</p><p>�</p><p>40</p><p>0 2,</p><p>→ R1 � 200 W</p><p>Pd1</p><p>� R1 � i1</p><p>2 � 200 � 0,04 → Pd1</p><p>� 8 W</p><p>R2 �</p><p>U</p><p>i2</p><p>�</p><p>40</p><p>0 1,</p><p>→ R2 � 400 Ω</p><p>Pd2</p><p>� R2 � i2</p><p>2 � 400 � 0,01 → Pd2</p><p>� 4 Ω</p><p>Logo, Pdtotal</p><p>é 12 W.</p><p>776 UAB � 120 V</p><p>R1</p><p>R1 R2</p><p>R2</p><p>120 V</p><p>120 V</p><p>i</p><p>i</p><p>A B</p><p>i �</p><p>U</p><p>R R1 2�</p><p>→ 3 �</p><p>120</p><p>1 2R R�</p><p>→ R1 � R2 � 40</p><p>i �</p><p>U</p><p>R R</p><p>R R</p><p>1 2</p><p>1 2</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>U R R</p><p>R R</p><p>( )1 2</p><p>1 2</p><p>�</p><p>�</p><p>→ 16 �</p><p>120 40</p><p>1 2</p><p>�</p><p>�R R</p><p>R1 � R2 � 300</p><p>Resolvendo o sistema:</p><p>R1 � R2 � 40</p><p>R1 � R2 � 300</p><p>obtemos R1 � 10 Ω e R2 � 30 Ω ou R1 � 30 Ω e R2 �</p><p>10 Ω</p><p>777 Alternativa b.</p><p>L1</p><p>U�</p><p>U</p><p>L2</p><p>U�</p><p>L3</p><p>U�</p><p>L4</p><p>U�</p><p>L5</p><p>U�</p><p>A . . .</p><p>P �</p><p>U</p><p>R</p><p>2</p><p>U� � P R�</p><p>U� � 8 0 5� ,</p><p>U� � 2 V</p><p>U � n � U�</p><p>n �</p><p>U</p><p>U�</p><p>�</p><p>110</p><p>2</p><p>� 55 lâmpadas</p><p>778</p><p>01 → RA �</p><p>RB</p><p>2</p><p>→ RB � 2RA → S �</p><p>�</p><p>SA</p><p>�</p><p>2S �</p><p>�</p><p>SB</p><p>→ SA � 2SB (Falsa)</p><p>02 → P � R � i2 → PB � RBi2 → PB � 2RAi2 PB �</p><p>PA</p><p>PA � RAi2</p><p>(Verdadeira)</p><p>252 RESOLUÇÃO</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>780 Chave no ponto A.</p><p>PA �</p><p>U</p><p>R</p><p>2</p><p>1</p><p>→ 4 � 103 �</p><p>2202</p><p>1R</p><p>→ R1 � 12,1 Ω</p><p>Chave no ponto B (R1 e R2 em série):</p><p>PB �</p><p>U</p><p>R R</p><p>2</p><p>1 2�</p><p>→ 3 � 103 �</p><p>220</p><p>12 1</p><p>2</p><p>2, � R</p><p>R2 � 4,03 Ω</p><p>781 Alternativa a.</p><p>1. Galvanômetro: mostra a presença de corrente elé-</p><p>trica.</p><p>2. Fusível: interrompe a passagem de corrente por</p><p>efeito Joule.</p><p>3. Condutor ôhmico: possui resistência constante, in-</p><p>dependente da diferença de potencial.</p><p>4. Amperímetro: possui pequena resistência interna.</p><p>5. Voltímetro: possui grande resistência interna.</p><p>782 O voltímetro é ideal, logo:</p><p>UV</p><p>R � 2 �</p><p>R� � 5 � V14 V</p><p>E</p><p>i</p><p>i iV � 0</p><p>RV � ∞, então iV � 0</p><p>i �</p><p>1</p><p>Req</p><p>�</p><p>14</p><p>5 2�</p><p>� 2 A</p><p>No voltímetro:</p><p>UV � R� � i → UV � 5 � 2 � 10 V</p><p>783 Alternativa c.</p><p>i</p><p>i2</p><p>R2 � 10 �</p><p>R1 � 6 �</p><p>R3 � 4 �</p><p>40 V</p><p>M</p><p>N</p><p>iMN</p><p>A C</p><p>B D</p><p>Acoplando aos pontos M e N um amperímetro ideal</p><p>(RA � 0), logo a corrente em R2 é nula.</p><p>i � iMN �</p><p>U</p><p>R</p><p>AB</p><p>eq</p><p>�</p><p>40</p><p>6 4�</p><p>�</p><p>40</p><p>10</p><p>� 4 A</p><p>Acoplando aos pontos M e N um voltímetro ideal (RV �</p><p>∞), não haverá passagem de corrente entre M e N.</p><p>i � i2 �</p><p>U</p><p>R</p><p>AB</p><p>eq�</p><p>�</p><p>40</p><p>6 10 4� �</p><p>� 2 A</p><p>UMN � R2 � i2 � 10 � 2 � 20 V</p><p>784 Alternativa c.</p><p>R</p><p>4</p><p>A1</p><p>V</p><p>Na posição 2: o amperímetro, para medir a corrente</p><p>através do resistor.</p><p>Na posição 3: o voltímetro, para medir a ddp no resistor.</p><p>Para calcular R, pela 1ª lei de Ohm: R �</p><p>U</p><p>i</p><p>.</p><p>785 Alternativa c.</p><p>A</p><p>V36V</p><p>12 �</p><p>12 � 12 �</p><p>em pararelo</p><p>i � 2A</p><p>⇔�</p><p>A</p><p>V36V</p><p>12 �</p><p>6 �</p><p>i � 2A</p><p>i � 2A</p><p>i � 2A</p><p>A</p><p>36V 18 �</p><p>Re �</p><p>12 12</p><p>12 12</p><p>�</p><p>�</p><p>� 6 Ω</p><p>i �</p><p>36</p><p>18</p><p>� 2 A</p><p>No voltímetro:</p><p>U � R � i</p><p>U � 6 � 2 � 12 V</p><p>04 → P �</p><p>U</p><p>R</p><p>2</p><p>→ PA �</p><p>U</p><p>RA</p><p>2</p><p>PB �</p><p>U</p><p>RB</p><p>2</p><p>�</p><p>U</p><p>RA</p><p>2</p><p>2</p><p>PA � PB (Verdadeira)</p><p>08 → Em série a corrente é a mesma. Logo:</p><p>UA � RA � i</p><p>UB � RB � i → UB � 2RAi</p><p>UB � UA (Verdadeira)</p><p>16 → Quando A e B são ligadas em paralelo, a intensi-</p><p>dade das correntes iA e iB são diferentes, pois RB �</p><p>2RA. (Falsa)</p><p>Portanto: 02 � 04 � 08 � 14</p><p>779 a)A paralela. Para a resistência de 1 ohm essa</p><p>associação produz maior potência útil.</p><p>b) A resistência elétrica de 2 ohms, pois, neste caso,</p><p>as potências úteis fornecidas pelas duas associações</p><p>são iguais.</p><p>RESOLUÇÃO 253</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>SIM</p><p>ULA</p><p>DÃO</p><p>: RE</p><p>SOL</p><p>UÇÃ</p><p>O</p><p>786 Alternativa a.</p><p>• Cálculo das resitências elétricas das lâmpadas:</p><p>L1: R1 �</p><p>( )20</p><p>10</p><p>2</p><p>� 40 Ω</p><p>L2: R2 �</p><p>( )20</p><p>20</p><p>2</p><p>� 20 Ω</p><p>L3: R3 �</p><p>( )10</p><p>5</p><p>2</p><p>� 20 Ω</p><p>L4: R4 �</p><p>( )10</p><p>10</p><p>2</p><p>� 10 Ω</p><p>• O circuito equivalente fica:</p><p>1</p><p>Rp</p><p>�</p><p>1</p><p>18</p><p>�</p><p>1</p><p>9</p><p>→</p><p>1</p><p>Rp</p><p>�</p><p>1 2</p><p>18</p><p>�</p><p>Rp � 6 Ω</p><p>1</p><p>Rp</p><p>�</p><p>1</p><p>9</p><p>�</p><p>1</p><p>9</p><p>�</p><p>2</p><p>9</p><p>→ Rp � 4,5 Ω</p><p>Rs � 3 � 6 � 9 Ω</p><p>A resistência equivalente do circuito é:</p><p>Req � 6 Ω</p><p>b) U � R � i → 12 � 6i</p><p>i � 2 A</p><p>Mas:</p><p>i1 � i2 �</p><p>i</p><p>2</p><p>→ i1 � 1 A</p><p>c) PXY � RXYi2</p><p>2 → PXY � 9 � 12</p><p>PXY � 9 W</p><p>788 Alternativa d.</p><p>i</p><p>U3</p><p>U1</p><p>U4</p><p>U2</p><p>A</p><p>i2 40 � 20 �</p><p>20 � 10 �i1</p><p>i2</p><p>i1</p><p>20 V</p><p>i1 �</p><p>20</p><p>30</p><p>�</p><p>2</p><p>3</p><p>A</p><p>i2 �</p><p>20</p><p>60</p><p>�</p><p>1</p><p>3</p><p>A</p><p>i � i1 � i2 � 1 A (indicação do amperímetro)</p><p>U1 � 20 �</p><p>2</p><p>3</p><p>� 13,4 V</p><p>20 V (não queima)</p><p>U2 � 10 �</p><p>2</p><p>3</p><p>� 16,6 V</p><p>10 V (não queima)</p><p>U3 � 40 �</p><p>1</p><p>3</p><p>� 13,4 V</p><p>20 V (não queima)</p><p>U4 � 20 �</p><p>1</p><p>3</p><p>� 6,6 V</p><p>10 V (não queima)</p><p>787 a)Simplificando o circuito, temos:</p><p>3 � 9 �</p><p>18 �</p><p>9 �</p><p>1,5 �</p><p>12 V</p><p>i1</p><p>A</p><p>x</p><p>y</p><p>i1</p><p>i2</p><p>x</p><p>9 � 9 � 1,5 �</p><p>12 V</p><p>i2</p><p>i1 i</p><p>3 � 9 �</p><p>6 �</p><p>1,5 �</p><p>12 V</p><p>A</p><p>⇒�</p><p>4,5 � 1,5 �</p><p>12 V</p><p>6 � 12 V</p><p>i</p><p>i2</p><p>i1</p><p>i</p><p>i</p><p>12 �</p><p>5 �</p><p>4 � 4 � 5 � 6 � 6 �</p><p>A1</p><p>A2</p><p>A</p><p>B</p><p>C C B</p><p>i</p><p>i1</p><p>Re1</p><p>4 �</p><p>4 �</p><p>20 �</p><p>5 �</p><p>5 �</p><p>6 �</p><p>6 �</p><p>A1</p><p>R2</p><p>C D</p><p>B</p><p>i2</p><p>i</p><p>"em pararelo"</p><p>"em</p><p>pararelo"</p><p>"em</p><p>pararelo"</p><p>(2)</p><p>Re1</p><p>�</p><p>20 5</p><p>20 5</p><p>�</p><p>�</p><p>�</p><p>100</p><p>25</p><p>� 4 Ω</p>