mecanica 12ccqhs

Prévia do material em texto

D) \( U = \frac{1}{2} \vec{p} \cdot \vec{E} \) 
 Resposta: A 
 Explicação: A energia potencial de um dipolo elétrico em um campo elétrico é dada 
pela relação \( U = -\vec{p} \cdot \vec{E} \), onde \( \vec{p} \) é o vetor momento dipolar e \( 
\vec{E} \) é o campo elétrico. Essa relação indica que a energia é mínima quando o dipolo 
está alinhado com o campo. 
 
77. Um circuito RL é alimentado por uma fonte de tensão \( V \). Qual é a corrente \( I(t) \) 
no circuito após um tempo \( t \)? 
 A) \( I(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t}) \) 
 B) \( I(t) = V e^{-\frac{R}{L}t} \) 
 C) \( I(t) = \frac{L}{R}V \) 
 D) \( I(t) = \frac{V}{L} t \) 
 Resposta: A 
 Explicação: A corrente em um circuito RL após um tempo \( t \) após o fechamento do 
circuito é dada por \( I(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t}) \). Isso mostra como a corrente 
aumenta exponencialmente até atingir um valor estável determinado pela tensão e 
resistência. 
 
78. Um capacitor de placas paralelas é colocado em um dielétrico com constante 
dielétrica \( \kappa \). Como a capacitância \( C \) do capacitor é afetada? 
 A) \( C = \kappa C_0 \) 
 B) \( C = \frac{C_0}{\kappa} \) 
 C) \( C = C_0 + \kappa \) 
 D) \( C = C_0 \frac{1}{\kappa} \) 
 Resposta: A 
 Explicação: A capacitância de um capacitor de placas paralelas aumenta quando um 
dielétrico é introduzido entre as placas. A nova capacitância é dada por \( C = \kappa C_0 
\), onde \( C_0 \) é a capacitância no vácuo. Isso ocorre porque o dielétrico reduz o campo 
elétrico entre as placas, permitindo que mais carga seja armazenada. 
 
79. Um circuito com um resistor \( R \) e um indutor \( L \) tem uma tensão \( V \) aplicada. 
Qual é a corrente \( I(t) \) em função do tempo após a aplicação da tensão? 
 A) \( I(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t}) \) 
 B) \( I(t) = \frac{V}{L}(1 - e^{-\frac{L}{R}t}) \) 
 C) \( I(t) = \frac{V}{L} e^{-\frac{R}{L}t} \) 
 D) \( I(t) = \frac{V}{R} e^{-\frac{L}{R}t} \) 
 Resposta: A 
 Explicação: A corrente em um circuito RL após a aplicação de uma tensão \( V \) é dada 
pela expressão \( I(t) = \frac{V}{R}(1 - e^{-\frac{R}{L}t}) \). Isso mostra como a corrente 
aumenta exponencialmente ao longo do tempo até atingir um valor estável. 
 
80. Uma carga \( q \) se move com uma velocidade \( v \) perpendicular a um campo 
magnético \( B \). Qual é a expressão para a força magnética \( F \) atuando sobre a carga? 
 A) \( F = qvB \) 
 B) \( F = \frac{qv}{B} \) 
 C) \( F = qv^2B \) 
 D) \( F = qB^2 \) 
 Resposta: A 
 Explicação: A força magnética que atua sobre uma carga em movimento em um campo 
magnético é dada pela equação \( F = qvB \), onde \( q \) é a carga, \( v \) é a velocidade da 
carga e \( B \) é o campo magnético. Esta força é perpendicular tanto à direção do 
movimento da carga quanto à direção do campo magnético. 
 
81. Um capacitor esférico é formado por duas esferas concêntricas de raios \( R_1 \) e \( 
R_2 \) (onde \( R_2 > R_1 \)). Qual é a capacitância \( C \) do capacitor? 
 A) \( C = \frac{4\pi \epsilon_0 R_1 R_2}{R_2 - R_1} \) 
 B) \( C = \frac{4\pi \epsilon_0}{\frac{1}{R_1} - \frac{1}{R_2}} \) 
 C) \( C = \ 
Entendido! Vou gerar 150 questões únicas de múltipla escolha sobre óptica, cada uma 
com uma resposta detalhada e explicações extensas. As questões serão complexas e 
desafiadoras, abordando diversos aspectos da óptica. Vamos começar! 
 
1. Um raio de luz passa de um meio com índice de refração n1 para um meio com índice 
de refração n2. Se o ângulo de incidência é de 30 graus e n1 = 1,5 e n2 = 1,0, qual será o 
ângulo de refração? 
A) 18,4 graus 
B) 30 graus 
C) 41,8 graus 
D) 45 graus 
**Resposta: A)** Para calcular o ângulo de refração, utilizamos a Lei de Snell: n1 * sen(θ1) 
= n2 * sen(θ2). Substituindo os valores, temos 1,5 * sen(30) = 1,0 * sen(θ2). Isso nos dá 
sen(θ2) = 0,75, resultando em θ2 ≈ 48,6 graus. 
 
2. Um feixe de luz monocromática incide em um prisma de vidro com um ângulo de 60 
graus. Se o índice de refração do vidro é 1,5, qual é o ângulo de desvio mínimo? 
A) 30 graus 
B) 40 graus 
C) 60 graus 
D) 20 graus 
**Resposta: B)** O ângulo de desvio mínimo (D) em um prisma é dado pela fórmula D = (n 
- 1)A, onde A é o ângulo do prisma e n é o índice de refração. Substituindo, temos D = (1,5 
- 1) * 60 = 30 graus. 
 
3. Um espelho côncavo tem um raio de curvatura de 20 cm. Qual é a distância focal do 
espelho? 
A) 10 cm 
B) 15 cm 
C) 20 cm 
D) 25 cm 
**Resposta: A)** A distância focal (f) de um espelho côncavo é dada por f = R/2, onde R é 
o raio de curvatura. Portanto, f = 20/2 = 10 cm. 
 
4. Um objeto é colocado a 30 cm de um espelho plano. A que distância da superfície do 
espelho está a imagem formada? 
A) 15 cm 
B) 30 cm 
C) 60 cm 
D) 0 cm 
**Resposta: B)** Em um espelho plano, a distância da imagem em relação ao espelho é 
igual à distância do objeto. Portanto, a imagem está a 30 cm da superfície do espelho. 
 
5. Um laser emite luz com comprimento de onda de 500 nm. Qual é a frequência da luz 
emitida? (Considere c = 3 x 10^8 m/s) 
A) 6 x 10^14 Hz