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81. Um bloco de gelo a -10 °C é colocado em 250 g de água a 25 °C. Qual será a
temperatura final do sistema? (Dados: calor específico da água = 4,18 J/g°C; calor de
fusão do gelo = 334 J/g)
a) 0 °C
b) 10 °C
c) 20 °C
d) 15 °C
**Resposta: a) 0 °C**
**Explicação:** O calor necessário para aquecer o gelo até 0 °C é Q1 = 50 g * 2,09 J/g°C *
(0 - (-10)) = 1045 J. O calor necessário para derreter o gelo é Q2 = 50 g * 334 J/g = 16700 J. A
água perderá calor ao esfriar até a temperatura final Tf: Q3 = 250 g * 4,18 J/g°C * (25 - Tf).
Igualando Q1 e Q3 e resolvendo, encontramos que a temperatura final é 0 °C.
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Claro! Aqui estão 90 problemas de Eletromagnetismo, todos com múltipla escolha, cada
um contendo cálculos complexos e explicações detalhadas.
1. Um circuito RLC série possui uma resistência de 10 Ω, uma indutância de 0,1 H e uma
capacitância de 100 μF. Qual é a frequência ressonante do circuito?
A) 50 Hz
B) 100 Hz
C) 159 Hz
D) 200 Hz
**Resposta:** C) 159 Hz
**Explicação:** A frequência ressonante \( f_0 \) de um circuito RLC série é dada por \( f_0
= \frac{1}{2\pi\sqrt{LC}} \), onde \( L = 0,1 H \) e \( C = 100 \times 10^{-6} F \). Calculando,
temos \( f_0 \approx 159,15 Hz \).
2. Um fio retilíneo transporta uma corrente de 5 A. A que distância de um ponto P, a
intensidade do campo magnético gerado por este fio é de 0,01 T?
A) 1 m
B) 2 m
C) 3 m
D) 4 m
**Resposta:** B) 2 m
**Explicação:** A intensidade do campo magnético \( B \) gerado por um fio retilíneo é
dada por \( B = \frac{\mu_0 I}{2\pi r} \), onde \( \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} T m/A \) e \( I = 5
A \). Resolvendo para \( r \), temos \( r = \frac{\mu_0 I}{2\pi B} \approx 0,2 m \).
3. Um capacitor de 10 μF é carregado a uma tensão de 20 V. Qual é a energia armazenada
no capacitor?
A) 0,01 J
B) 0,02 J
C) 0,04 J
D) 0,08 J
**Resposta:** C) 0,04 J
**Explicação:** A energia \( U \) armazenada em um capacitor é dada por \( U = \frac{1}{2}
C V^2 \). Substituindo \( C = 10 \times 10^{-6} F \) e \( V = 20 V \), temos \( U = \frac{1}{2}
\times 10^{-5} \times 400 = 0,02 J \).
4. Qual é a força eletromotriz induzida em uma espira circular de raio 0,1 m que está
sendo retirada de um campo magnético uniforme de 0,5 T em uma taxa de 0,1 m/s?
A) 0,01 V
B) 0,02 V
C) 0,03 V
D) 0,04 V
**Resposta:** B) 0,02 V
**Explicação:** A força eletromotriz induzida \( \mathcal{E} \) em uma espira é dada por \(
\mathcal{E} = -\frac{d\Phi_B}{dt} \). A variação do fluxo magnético \( \Phi_B \) é \( \Phi_B = B
\cdot A = B \cdot \pi r^2 \). Portanto, \( d\Phi_B/dt = B \cdot \frac{dA}{dt} \). Substituindo os
valores, encontramos \( \mathcal{E} = 0,02 V \).
5. Um solenoide possui 1000 espiras, comprimento de 2 m e uma corrente de 3 A
passando por ele. Qual é a intensidade do campo magnético dentro do solenoide?
A) 0,002 T
B) 0,03 T
C) 0,15 T
D) 0,5 T
**Resposta:** C) 0,15 T
**Explicação:** A intensidade do campo magnético \( B \) em um solenoide é dada por \(
B = \mu_0 n I \), onde \( n \) é o número de espiras por unidade de comprimento. Assim, \(
n = \frac{1000}{2} = 500 \, espiras/m \). Portanto, \( B = (4\pi \times 10^{-7}) \cdot 500 \cdot
3 \approx 0,15 T \).
6. Um dipolo elétrico de momento dipolar \( p = 2 \times 10^{-29} C \cdot m \) está imerso
em um campo elétrico \( E = 3000 \, N/C \). Qual é o torque atuando sobre o dipolo?
A) 0,006 N·m
B) 0,008 N·m
C) 0,01 N·m
D) 0,02 N·m
**Resposta:** B) 0,006 N·m
**Explicação:** O torque \( \tau \) atuando sobre um dipolo em um campo elétrico é dado
por \( \tau = pE \sin(\theta) \). Para o máximo torque, consideramos \( \theta = 90° \), então
\( \tau = pE \). Assim, \( \tau = (2 \times 10^{-29}) (3000) = 0,006 N·m \).
7. Um fio de comprimento 0,5 m está orientado perpendicularmente a um campo
magnético uniforme de 0,2 T. Se uma corrente de 4 A passa pelo fio, qual é a força
magnética atuando sobre ele?
A) 0,1 N
B) 0,2 N
C) 0,4 N
D) 0,8 N
**Resposta:** D) 0,4 N
**Explicação:** A força magnética \( F \) atuando sobre um fio é dada por \( F = I \cdot L
\cdot B \cdot \sin(\theta) \). Aqui, \( \theta = 90° \) e, portanto, \( F = I \cdot L \cdot B = 4
\cdot 0,5 \cdot 0,2 = 0,4 N \).
8. Um circuito RLC paralelo tem uma resistência de 20 Ω, uma indutância de 0,5 H e uma
capacitância de 50 μF. Determine a frequência de ressonância do circuito.
A) 10 Hz
B) 20 Hz
C) 30 Hz
D) 40 Hz
**Resposta:** A) 10 Hz