contas do universo FOZIE

Prévia do material em texto

Explicação: A energia cinética é \(E_k = 0,5 \cdot 2000 \cdot (40)^2 = 1600000 J\). 
 
**Questão 100:** Um objeto de 5 kg é arrastado a uma velocidade de 2 m/s em uma 
superfície com um coeficiente de atrito de 0,1. Determine a força de atrito que atua sobre 
ele. 
Alternativas: 
A) 5 N 
B) 10 N 
C) 15 N 
D) 20 N 
Resposta: B 
Explicação: A força de atrito é \(F_a = \mu mg = 0,1 \cdot 5 \cdot 9,8 = 4,9\). 
 
Essas são as 100 questões que você solicitou! Se precisar de mais alguma coisa, estou 
aqui para ajudar! 
 
Claro! Aqui estão 90 problemas de Eletromagnetismo, cada um com perguntas, 
alternativas, respostas e explicações detalhadas. 
 
1. Questão: Um fio reto retilíneo de comprimento 2 m conduz uma corrente de 5 A. Qual é 
o campo magnético a uma distância de 0,1 m do fio? 
Alternativas: A) 1,0 × 10^-5 T B) 2,0 × 10^-5 T C) 3,0 × 10^-5 T D) 4,0 × 10^-5 T 
Resposta: B) 2,0 × 10^-5 T 
Explicação: O campo magnético \( B \) gerado por um fio longo e reto é dado pela fórmula 
\( B = \frac{\mu_0 I}{2 \pi r} \), onde \( \mu_0 = 4 \pi \times 10^{-7} \, T\cdot m/A \), \( I = 5 A 
\) e \( r = 0,1 m \). Substituindo, temos \( B = \frac{(4 \pi \times 10^{-7})(5)}{2 \pi (0,1)} = 
\frac{2 \times 10^{-6}}{0,1} = 2,0 \times 10^{-5} T \). 
 
2. Questão: Um círculo com raio de 0,5 m possui uma carga de +10 µC uniformemente 
distribuída ao longo de sua borda. Qual é o potencial elétrico no centro do círculo? 
Alternativas: A) 0 V B) 1800 V C) 2700 V D) 3600 V 
Resposta: C) 1800 V 
Explicação: O potencial elétrico \( V \) devido a uma carga em uma esfera é dada por \( V = 
k \frac{Q}{r} \). Para a carga \( Q = 10 \times 10^{-6} C \) e \( r = 0,5 m \), usando \( k = 9 
\times 10^9 \, Nm^2/C^2 \), temos \( V = 9 \times 10^9 \frac{10 \times 10^{-6}}{0,5} = 
180000 V = 1800 V \). 
 
3. Questão: Um circuito RLC possui uma resistência de 10 Ω, indutância de 0,5 H e 
capacitância de 100 µF. Qual é a frequência de ressonância do circuito? 
Alternativas: A) 10 Hz B) 20 Hz C) 30 Hz D) 40 Hz 
Resposta: B) 20 Hz 
Explicação: A frequência de ressonância \( f_0 \) em um circuito RLC é dada por \( f_0 = 
\frac{1}{2 \pi \sqrt{LC}} \). Com \( L = 0,5 H \) e \( C = 100 \times 10^{-6} F \), temos \( f_0 = 
\frac{1}{2 \pi \sqrt{0,5 \cdot 100 \times 10^{-6}}} \). Calculando a equação, \( f_0 \approx 
20 Hz \). 
 
4. Questão: Uma partícula com carga de +3 µC e massa de 0,01 kg é colocada em um 
campo elétrico uniforme de 2000 N/C. Qual é a aceleração da partícula? 
Alternativas: A) 0,12 m/s² B) 0,15 m/s² C) 0,25 m/s² D) 0,30 m/s² 
Resposta: A) 0,15 m/s² 
Explicação: A força \( F \) sobre a carga é dada por \( F = qE \), onde \( q = 3 \times 10^{-6} 
C \) e \( E = 2000 N/C \). Portanto, \( F = (3 \times 10^{-6})(2000) = 0,006 N \). Usando a 
segunda lei de Newton, \( F = ma \), temos \( a = \frac{F}{m} = \frac{0,006}{0,01} = 0,6 m/s² 
\). 
 
5. Questão: Um capacitor de 50 µF é carregado a uma voltagem de 12 V. Qual é a energia 
armazenada no capacitor? 
Alternativas: A) 0,3 mJ B) 0,5 mJ C) 0,6 mJ D) 0,7 mJ 
Resposta: C) 0,3 mJ 
Explicação: A energia armazenada em um capacitor é dada por \( U = \frac{1}{2} C V^2 \). 
Substituindo \( C = 50 \times 10^{-6} F \) e \( V = 12 V \), temos \( U = \frac{1}{2} (50 \times 
10^{-6})(12^2) = \frac{1}{2} (50 \times 10^{-6}) (144) = 0,0036 J = 3,6 mJ \). 
 
6. Questão: Dois capacitores de 4 µF e 6 µF são conectados em série. Qual é a 
capacitância total do circuito? 
Alternativas: A) 2,4 µF B) 3,0 µF C) 4,0 µF D) 2,0 µF 
Resposta: A) 2,4 µF 
Explicação: A capacitância total \( C_t \) em série é dada por \( \frac{1}{C_t} = \frac{1}{C_1} 
+ \frac{1}{C_2} \). Para \( C_1 = 4 \mu F \) e \( C_2 = 6 \mu F \): 
 
\[ 
\frac{1}{C_t} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{3 + 2}{12} = \frac{5}{12} \Rightarrow C_t = 
\frac{12}{5} = 2,4 \mu F. 
\] 
 
7. Questão: Um ímã de 1 T passa por um loop de 0,1 m². Se a variação de fluxo magnético 
é de 0,5 Wb/s, qual é a corrente induzida no loop? 
Alternativas: A) 1,0 A B) 0,5 A C) 2,0 A D) 0,0 A 
Resposta: B) 0,5 A 
Explicação: A lei de Faraday-Lenz nos diz que \( \epsilon = - \frac{d\Phi}{dt} \). Portanto, a 
força eletromotriz \( \epsilon \) induzida é igual a \( 0,5 V \). Se a resistência total do loop é 
\( R = 1 \Omega \), então a corrente induzida \( I = \frac{\epsilon}{R} = \frac{0,5}{1} = 0,5 A \). 
 
8. Questão: Um gerador de 12 V é ligado a um resistor de 6 Ω. Qual será a potência 
dissipada pelo resistor? 
Alternativas: A) 2 W B) 4 W C) 6 W D) 8 W 
Resposta: D) 24 W 
Explicação: A potência \( P \) dissipada em um resistor é dada por \( P = \frac{V^2}{R} \). 
Então, temos \( P = \frac{12^2}{6} = \frac{144}{6} = 24 W \). 
 
9. Questão: Um campo magnético de 0,02 T atua perpendicularmente a um condutor de 1 
m que transporta uma corrente de 3 A. Qual é a força magnética que atua no condutor? 
Alternativas: A) 0,06 N B) 0,08 N C) 0,02 N D) 0,05 N 
Resposta: B) 0,06 N 
Explicação: A força magnética \( F \) em um condutor em um campo magnético é dada 
por \( F = BIL \sin(\theta) \). Como o ângulo \( \theta \) é 90°, temos \( \sin(90°) = 1 \). Assim, 
\( F = (0,02)(3)(1) = 0,06 N \). 
 
10. Questão: Qual é a capacitância de um capacitor cilíndrico com 0,5 m de comprimento 
e 0,02 m de diâmetro, se a permissividade do material é \( 8,85 \times 10^{-12} F/m \)? 
Alternativas: A) 0,2 µF B) 0,5 µF C) 1,0 µF D) 1,5 µF 
Resposta: C) 0,2 µF 
Explicação: A capacitância \( C \) é dada por \( C = \frac{2 \pi \epsilon_0 L}{\ln(r_2/r_1)} \). 
Com \( r_1 = 0,01 m \) (raio interno) e \( r_2 = 0,02 m \) (raio externo), temos \( C \approx 0,2 
µF \).