Prévia do material em texto
142 SIMULADÃO ELETROMAGNETISMO 844 (Umesp-SP) Serrando transversalmente um ímã em forma de barra, o que acontece? a) As duas partes se desmagnetizam. b) Obtém-se um pólo norte e um pólo sul isolados. c) Na secção de corte, surgem pólos contrários àque- les das extremidades das partes. d) O pólo norte conserva-se isolado, mas o pólo sul desaparece. e) O pólo sul conserva-se isolado, mas o pólo norte desaparece. 845 (Unipac-MG) Ao aproximar-se um ímã perma- nente de uma barra observa-se que a barra se trans- forma em um ímã. Isto acontece porque: a) a barra possui elétrons livres b) a barra encontra-se em sua temperatura Curie c) a barra sofreu indução eletrostática d) a barra é de material ferromagnético 846 (UFSM-RS) Quando uma barra de material ferromagnético é magnetizada, são: a) acrescentados elétrons à barra b) retirados elétrons da barra c) acrescentados ímãs elementares à barra d) retirados ímãs elementares da barra e) ordenados os ímãs elementares da barra 847 (Fuvest-SP) Um ímã, em forma de barra, de po- laridade N (norte) e S (sul), é fixado numa mesa ho- rizontal. Um outro ímã semelhante, de polaridade desconhecida, indicada por A e T, quando colocado na posição mostrada na figura 1, é repelido para a direita. Indicando por “nada” a ausência de atração ou repulsão da parte testada, os resultados das quatro experiências são, respectivamente: I II III IV a) repulsão atração repulsão atração b) repulsão repulsão repulsão repulsão c) repulsão repulsão atração atração d) repulsão nada nada atração e) atração nada nada repulsão 848 (UFRGS) Analise cada uma das afirmações e in- dique se é verdadeira (V) ou falsa (F) • Nas regiões próximas aos pólos de um ímã perma- nente, a concentração de linhas de indução é maior do que em qualquer outra região ao seu redor. • Qualquer pedaço de metal colocado nas proximi- dades de um ímã permanente torna-se magnetiza- do e passa a ser atraído por ele. • Tomando-se um ímã permanente em forma de barra e partindo-o ao meio em seu comprimen- to, obtém-se dois pólos magnéticos isolados, um pólo norte em uma das metades e um pólo sul na outra. Quais são, pela ordem, as indicações corretas? a) V; F; F c) V; V; F e) F; V; V b) V; F; V d) F; F; V 849 (UEL-PR) Considere o campo magnético nos pontos P1, P2, P3, P4 e P5 nas proximidades de um ímã em barra, conforme representado na figura. N S Imã fixo A T Repulsão Quebra-se esse ímã ao meio e, utilizando as duas metades, fazem-se quatro experiências (I, II, III e IV), em que as metades são colocadas, uma de cada vez, nas proximidades do ímã fixo. N S A N S A Experiência I Experiência II A intensidade do campo magnético é menor no ponto: a) P1 c) P3 e) P5 b) P2 d) P4 P2 P3 P4 P1 P5 N S SIMULADÃO 143 850 (Fuvest-SP) A figura esquematiza um ímã per- manente, em forma de cruz de pequena espessura, e oito pequenas bússolas, colocados sobre uma mesa. As letras N e S representam, respectivamen- te, pólos norte e sul do ímã e os círculos represen- tam as bússolas nas quais você irá representar as agulhas magnéticas. O ímã é simétrico em relação às retas NN e SS. Despreze os efeitos do campo magnético terrestre. “... a orientação da agulha magnética se deve ao fato de a Terra se comportar como um grande ímã”. Segundo Gilbert, o pólo Norte geográfico da Terra seria também um pólo magnético que atrai a extre- midade norte da agulha magnética. De modo se- melhante, o pólo Sul geográfico da Terra se com- porta como um pólo magnético que atrai o pólo sul da agulha magnética. Em vista da explicação apresentada, é correto afir- mar que as linhas de indução do campo magnético da Terra se orientam externamente no sentido: a) leste-oeste d) norte-sul b) sul-norte e) para o centro da Terra c) oeste-leste 853 (Esam-RN) Um estudante possui dois objetos semelhantes, sendo que um deles é um ímã perma- nente e o outro é constituído de material não- imantável. Desejando descobrir qual é o ímã, pen- sou em proceder de três maneiras: I. Pendurar os dois objetos por fios e verificar qual deles assume a direção norte-sul. II. Aproximar os dois objetos e verificar qual deles atrai o outro. III. Aproximar os dois objetos e verificar qual deles repele o outro. O estudante poderá determinar qual dos dois obje- tos é um ímã permanente com os métodos: 1) somente com I e II 4) somente com II 2) somente com I e III 5) somente com I 3) somente com III 854 (UFAL) O esquema representa as posições relati- vas de dois ímãs idênticos, com pólos nas extremida- des, e os pontos P1, P2 e P3 nas proximidades dos ímãs. a) Desenhe na própria figura algumas linhas de for- ça que permitam caracterizar a forma do campo magnético criado pelo ímã, no plano da figura. b) Desenhe nos oito círculos da figura a orientação da agulha da bússola em sua posição de equilíbrio. A agulha deve ser representada por uma flecha (→) cuja ponta indica o seu pólo norte. 851 (UERJ) As linhas de indução de um campo mag- nético uniforme são mostradas abaixo. N N S S Designando por N o pólo norte e por S o pólo sul de um ímã colocado no mesmo plano da figura, é pos- sível concluir que o ímã permanecerá em repouso se estiver na seguinte posição: a) S N c) N S b) S N d) N S 852 (UFOP-MG) Como sabemos, uma agulha mag- nética (bússola) se orienta numa direção preferenci- al sobre a superfície da Terra. Na tentativa de expli- car tal fenômeno, o cientista inglês W. Gilbert apre- sentou a seguinte idéia: Considerando somente os pontos P1, P2 e P3, o cam- po magnético gerado por esses ímãs pode ser nulo a) somente no ponto P1 b) somente no ponto P2 c) somente no ponto P3 d) somente nos pontos P1 e P2 e) em P1, P2 e P3 P1 P3 P2 250 RESOLUÇÃO SIM ULA DÃO : RE SOL UÇÃ O SIM ULA DÃO : RE SOL UÇÃ O 765 a)A potência teórica gerada é: Pot � † �t � m g H t � � � Da definição de densidade, temos: m � m V → m � m � V Logo: Pot � � � � � � V g H t mas V t� � Z (vazão), logo: Pot � m � Z � g � H Como o processo de geração tem eficiência de 77 %, resulta para a potência útil de cada unidade: Pot � 0,77 � m � Z � g � H → Pot � 0,77 � 1 000 � 700 � 10 � 130 Pot � 7 � 108 W Sendo 18 unidades, obtemos: Pot � 18 � 7 � 108 � 1,26 � 1010 W b) A potência elétrica consumida pela cidade de Cam- pinas vale: Pot � E t el � (com Eel � 6 � 109 Wh e Dt � 1 dia � 24 h) Pot � 6 10 24 9� � 0,25 � 109 W O número de cidade como Campinas que Itaipu é ca- paz de suprir é: n � 12 6 10 0 25 10 9 9 , , � � � 50,4 ou aproximadamente 50 cidades 766 a)E � P � �t � U � i � �t � 2,5 � 107 � 2 � 105 � 10 3600 3� � 1,4 � 106 Wh � E � 1,4 � 103 kWh b) número de casas � 1 4 10 3 5 10 3 2 , , � � kWh kWh � 4 c) energia total em calorias: E � U � i � �t � 2,5 � 107 � 2 � 105 � 10�3 � 5,0 � 109 J � 15 10 42 9� cal E� � 30% E � � � 15 10 42 9� cal Para �t � 10 °C → Q � E� � m � c � �t � m � E c t � � � � 15 10 42 1 10 9� � � . 0,36 � 108 g � 0,36 � 105 kg � 3,6 � 104 kg 767 Alternativa e. M M M N N MN N R R R R R R R R ⇔� 1 Re � 1 R � 1 R � 1 R � 1 R 1 Re � 4 R Re � R 4 768 Alternativa 02. Simplificando o circuito, temos: 4 2 1 10 � A 3 B A B ⇒� 769 Alternativa d. 10 � 10 � 10 � 10 � 5 � A B ⇔� ⇔� A 15 � A BB 770 Alternativa e. ⇒� 15 � 10 � 15 � 10 � 6 � 6 � A BB A A B 1 Re � 1 15 � 1 10 � 1 6 → 1 Re � 1 3 → 3 W U � Req � i → 12 � 3 � i → i � 4 A 771 a)Em paralelo a diferença de potencial é a mes- ma para as duas lâmpadas. A potência dissipada pela lIampada depende da sua resistência e, sobretudo, da corrente que a atravessa (Pd � R � i2). b) Em série, a potência dissipada pela lâmpada de- pende apenas da resistência, uma vez que, neste tipo de ligação, a corrente que circula pelos dois resistores é a mesma. Sendo assim, R1 é a lâmpada maisbrilhante. 772 Alternativa b. Vamos considerar R1 � 40 Ω, R2 � 60 Ω e R3 � 120 Ω, ligados em paralelo sob uma voltagem de 12 V. 1 Re � 1 40 � 1 60 � 1 120 → Re �20 Ω “Re R1 (Re menor que a menor R)” (V) i1 � U R1 � 12 40 � 0,3 A i2 � U R2 � 12 60 � 0,2 A RESOLUÇÃO 251 SIM ULA DÃO : RE SOL UÇÃ O SIM ULA DÃO : RE SOL UÇÃ O i3 � U R3 � 12 120 � 0,1 A “A corrente é menor em R3, maior resistência.” (V) Pd1 � Re � i1 2 � 40 � (0,3)2 � 3,6 W Pd2 � Re � i2 2 � 60 � (0,2)2 � 2,4 W Pd3 � R3 � i3 2 � 120 � (0,1)2 � 1,2 W “A potência elétrica dissipada é maior no resistor de menor resistência.” (F) 773 a) Lei de Ohm: U � R � i Sendo uma função do 1º grau, o gráfico deve ser uma reta. Portanto, o condutor I obedece a 1ª lei de Ohm. R � U i � 7 1 � 7 Ω � R � 7 Ω b) Como os dois condutores estão associados em série, a corrente no condutor I é igual à corrente II. UI UII i ε I II No condutor II a ddp deve ser UII � 5 V; logo, do gráfi- co temos i � 1,0 A. Como a corrente deve ser a mes- ma nos dois condutores, para i � 1,0 A no condutor I. A ddp correspondente é UI � 7,0 V. Como E � UI � UII � 5 � 7 � 12 V E � 12 V 774 a) A resistência equivalente entre X e Y é igual a: UXY � RXY � i → 20 � RXY � 2 → RXY � 10 Ω A resistência equivalente dos resistores R2, R3 e RX é: R � RXY � R1 → R � 10 � 2 → R � 8 Ω 24 Req � 8 7 � Rx ⇒� b) Cálculo de RX : 1 Re � 1 7 � RX � 1 24 → 1 8 � 24 7 24 7 � � � R R X X( ) → Rx � 5 Ω 775 Alternativa c. R1 � U i1 � 40 0 2, → R1 � 200 W Pd1 � R1 � i1 2 � 200 � 0,04 → Pd1 � 8 W R2 � U i2 � 40 0 1, → R2 � 400 Ω Pd2 � R2 � i2 2 � 400 � 0,01 → Pd2 � 4 Ω Logo, Pdtotal é 12 W. 776 UAB � 120 V R1 R1 R2 R2 120 V 120 V i i A B i � U R R1 2� → 3 � 120 1 2R R� → R1 � R2 � 40 i � U R R R R 1 2 1 2 � � � U R R R R ( )1 2 1 2 � � → 16 � 120 40 1 2 � �R R R1 � R2 � 300 Resolvendo o sistema: R1 � R2 � 40 R1 � R2 � 300 obtemos R1 � 10 Ω e R2 � 30 Ω ou R1 � 30 Ω e R2 � 10 Ω 777 Alternativa b. L1 U� U L2 U� L3 U� L4 U� L5 U� A . . . P � U R 2 U� � P R� U� � 8 0 5� , U� � 2 V U � n � U� n � U U� � 110 2 � 55 lâmpadas 778 01 → RA � RB 2 → RB � 2RA → S � � SA � 2S � � SB → SA � 2SB (Falsa) 02 → P � R � i2 → PB � RBi2 → PB � 2RAi2 PB � PA PA � RAi2 (Verdadeira) 144 SIMULADÃO 855 (Fuvest-SP) Três ímãs iguais em forma de barra, de pequena espessura, estão sobre um plano. Três pequenas agulhas magnéticas podem girar nesse plano e seus eixos de rotação estão localizados nos pontos A, B e C. Despreze o campo magnético da Terra. A direção assumida pelas agulhas, represen- tadas por ( ), é melhor descrita pelo esquema: a) S N S N N S A C B d) S N S N N S A C B b) S N S N N S A C B e) S N S N N S A C B c) S N S N N S A C B 856 (UEL-PR) A agulha de uma bússola assume a po- sição indicada no esquema quando colocada numa região onde existe, além do campo magnético terres- tre, um campo magnético uniforme e horizontal. devido ao campo magnético terrestre e à localiza- ção desses lagos, há regiões em que um tipo de bac- téria se alimenta melhor e, por isso, pode predomi- nar sobre outro. Suponha que esse pesquisador ob- tenha três amostras das águas de lagos, de diferen- tes regiões da Terra, contendo essas bactérias. Na amostra A predominam as bactérias que se orien- tam para o pólo norte magnético, na amostra B pre- dominam as bactérias que se orientam para o pólo sul magnético e na amostra C há quantidades iguais de ambos os grupos. a) A partir dessas informações, copie e preencha o quadro, assinalando a origem de cada amostra em relação à localização dos lagos de onde vieram. Lagos próximos Lagos próximos ao pólo Norte ao pólo Sul Lagos próximos geográfico (pólo geográfico (pólo ao Equador sul magnético) norte magnético) Amostra: ___ Amostra: ___ Amostra: ___ b) Baseando-se na configuração do campo magné- tico terrestre, justifique as associações que você fez. 858 (Cesgranrio-RJ) Um bloco de ferro é mantido em repouso sob o tampo de uma mesa, sustentado exclusivamente pela força magnética de um ímã, apoiado sobre o tampo dessa mesa. As forças rele- vantes que atuam sobre o ímã e sobre o bloco de ferro correspondem, em módulo, a: P1: peso do ímã F1: força magnética sobre o ímã N1: compressão normal sobre o ímã P2: peso do bloco de ferro F2: força magnética sobre o bloco de ferro N2: compressão normal sobre o bloco de ferro N S Considerando a posição das linhas de campo unifor- me, desenhadas no esquema, o vetor campo magné- tico terrestre na região pode ser indicado pelo vetor: a) c) e) b) d) 857 (Unesp-SP) Num laboratório de biofísica, um pesquisador realiza uma experiência com “bactérias magnéticas”, bactérias que têm pequenos ímãs no seu interior. Com o auxílio desses ímãs, essas bacté- rias se orientam para atingir o fundo dos lagos, onde há maior quantidade de alimento. Dessa forma, imã bloco de ferro Sendo P1 � P2, é correto escrever: a) N1 � N2 � 2 F1 d) P1 � P2 � N1 b) P1 � F2 e) F1 � F2 � P1 � P2 � 0 c) P1 � P2 � F1