Prévia do material em texto
6. Um dipolo elétrico com momento dipolar \( p = 2 \times 10^{-9} \, C \cdot m \) é colocado em um campo elétrico de \( 1000 \, N/C \). Qual é o torque atuando sobre o dipolo? a) \( 2 \times 10^{-6} \, N \cdot m \) b) \( 2 \times 10^{-7} \, N \cdot m \) c) \( 2 \times 10^{-8} \, N \cdot m \) d) \( 2 \times 10^{-9} \, N \cdot m \) **Resposta correta: a** **Explicação**: O torque \( \tau \) é dado por \( \tau = p \cdot E \cdot \sin(\theta) \). Para o máximo torque, \( \theta = 90° \) e \( \sin(90°) = 1 \), então \( \tau = 2 \times 10^{-9} \cdot 1000 = 2 \times 10^{-6} \, N \cdot m \). 7. Uma corrente de \( 3 \, A \) flui em um fio retilíneo. Qual é o campo magnético \( B \) a uma distância de \( 0,2 \, m \) do fio? a) \( 4,5 \times 10^{-6} \, T \) b) \( 3,0 \times 10^{-6} \, T \) c) \( 1,5 \times 10^{-6} \, T \) d) \( 6,0 \times 10^{-6} \, T \) **Resposta correta: a** **Explicação**: O campo magnético ao longo de um fio retilíneo é dado por \( B = \frac{\mu_0 \cdot I}{2\pi r} \). Substituindo, temos \( B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \cdot 3}{2 \pi \cdot 0,2} = 4,5 \times 10^{-6} \, T \). 8. Um capacitor é carregado até uma tensão de \( 120 \, V \) e tem uma capacitância de \( 50 \, \mu F \). Qual é a energia armazenada no capacitor? a) \( 0,36 \, mJ \) b) \( 0,72 \, mJ \) c) \( 1,44 \, mJ \) d) \( 2,16 \, mJ \) **Resposta correta: c** **Explicação**: A energia \( U \) armazenada em um capacitor é dada por \( U = \frac{1}{2} C V^2 \). Substituindo, \( U = \frac{1}{2} \cdot 50 \times 10^{-6} \cdot (120)^2 = 0,36 \, mJ \). 9. Uma carga de \( 2 \, \mu C \) se move em um campo elétrico de \( 200 \, N/C \). Qual é a força sobre a carga? a) \( 0,2 \, N \) b) \( 0,4 \, N \) c) \( 0,6 \, N \) d) \( 0,8 \, N \) **Resposta correta: b** **Explicação**: A força \( F \) é dada por \( F = qE \). Portanto, \( F = 2 \times 10^{-6} \cdot 200 = 0,4 \, N \). 10. Uma espira de raio \( 0,1 \, m \) transporta uma corrente de \( 5 \, A \). Qual é o campo magnético no centro da espira? a) \( 5 \times 10^{-5} \, T \) b) \( 1 \times 10^{-4} \, T \) c) \( 1,5 \times 10^{-4} \, T \) d) \( 2 \times 10^{-4} \, T \) **Resposta correta: b** **Explicação**: O campo magnético \( B \) no centro de uma espira circular é dado por \( B = \frac{\mu_0 I}{2R} \). Portanto, \( B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \cdot 5}{2 \cdot 0,1} = 1 \times 10^{-4} T \). 11. Um fio condutor de comprimento \( 0,5 \, m \) é colocado perpendicularmente a um campo magnético de \( 0,2 \, T \). Qual é a força magnética se uma corrente de \( 10 \, A \) flui pelo fio? a) \( 0,5 \, N \) b) \( 1,0 \, N \) c) \( 1,5 \, N \) d) \( 2,0 \, N \) **Resposta correta: b** **Explicação**: A força magnética é dada por \( F = BIL \), onde \( I \) é a corrente, \( B \) é o campo magnético e \( L \) é o comprimento do fio. Logo, \( F = 0,2 \cdot 10 \cdot 0,5 = 1,0 \, N \). 12. Um dipolo elétrico de momento \( p = 3 \times 10^{-9} \, C \cdot m \) está alinhado com um campo elétrico de \( 500 \, N/C \). Qual é a energia potencial elétrica do dipolo na posição alinhada? a) \( -7,5 \times 10^{-7} \, J \) b) \( -1,5 \times 10^{-6} \, J \) c) \( -2,5 \times 10^{-6} \, J \) d) \( -3,5 \times 10^{-6} \, J \) **Resposta correta: c** **Explicação**: A energia potencial é dada por \( U = -p \cdot E \). Portanto, \( U = -3 \times 10^{-9} \cdot 500 = -1,5 \times 10^{-6} \, J \). 13. Um capacitor de \( 20 \, \mu F \) é conectado a uma tensão de \( 240 \, V \). Qual é a carga armazenada no capacitor? a) \( 4,8 \, mC \) b) \( 5,2 \, mC \) c) \( 6,0 \, mC \) d) \( 6,4 \, mC \) **Resposta correta: a** **Explicação**: A carga \( Q \) é dada por \( Q = CV \). Portanto, \( Q = 20 \times 10^{-6} \cdot 240 = 4,8 \, mC \). 14. Um circuito RLC em série tem uma resistência de \( 30 \, \Omega \), indutância de \( 0,1 \, H \) e capacitância de \( 200 \, \mu F \). Qual é a frequência de ressonância do circuito? a) \( 10 \, Hz \) b) \( 25 \, Hz \) c) \( 50 \, Hz \) d) \( 100 \, Hz \) **Resposta correta: b** **Explicação**: A frequência de ressonância \( f_0 \) é dada por \( f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \). Assim, \( f_0 = \frac{1}{2\pi\sqrt{0,1 \cdot 200 \times 10^{-6}}} \approx 25 \, Hz \). 15. Um fio retilíneo transporta uma corrente de \( 4 \, A \). Qual é o campo magnético a \( 0,3 \, m \) do fio?