1CB0 obras

Prévia do material em texto

12. Um circuito paralelo tem dois resistores de \( 4 \, \Omega \) e \( 8 \, \Omega \). Qual é a 
resistência equivalente? 
 a) \( 2.67 \, \Omega \) 
 b) \( 3.2 \, \Omega \) 
 c) \( 4 \, \Omega \) 
 d) \( 4.5 \, \Omega \) 
 Resposta correta: a) \( 2.67 \, \Omega \) 
 Explicação: A resistência equivalente em paralelo é dada por \( \frac{1}{R_{eq}} = 
\frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \). Portanto, \( \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{8} = 
\frac{2}{8} + \frac{1}{8} = \frac{3}{8} \Rightarrow R_{eq} = \frac{8}{3} \approx 2.67 \, \Omega 
\). 
 
13. Um campo elétrico uniforme de \( 1500 \, N/C \) atua sobre uma carga de \( 3 \, \mu C 
\). Qual é o trabalho realizado ao mover a carga 0.2 m na direção do campo? 
 a) \( 0.9 \, mJ \) 
 b) \( 0.6 \, mJ \) 
 c) \( 0.3 \, mJ \) 
 d) \( 1.2 \, mJ \) 
 Resposta correta: b) \( 0.6 \, mJ \) 
 Explicação: O trabalho é dado por \( W = F \cdot d = qEd \). Portanto, \( W = (3 \times 
10^{-6})(1500)(0.2) = 0.0009 \, J = 0.9 \, mJ \). 
 
14. Uma espira quadrada de lado \( 0.1 \, m \) tem uma corrente de \( 2 \, A \ passando por 
ela. Qual é o campo magnético no centro da espira? 
 a) \( 4 \times 10^{-5} \, T \) 
 b) \( 2 \times 10^{-5} \, T \) 
 c) \( 8 \times 10^{-5} \, T \) 
 d) \( 6 \times 10^{-5} \, T \) 
 Resposta correta: a) \( 4 \times 10^{-5} \, T \) 
 Explicação: O campo magnético no centro de uma espira é dado por \( B = \frac{\mu_0 
I}{4R} \). Considerando o raio efetivo de uma espira quadrada, temos \( R = \frac{L}{4} = 
0.025 \, m \). Assim, \( B = \frac{(4\pi \times 10^{-7})(2)}{4(0.025)} = 4 \times 10^{-5} \, T \). 
 
15. Qual é a força eletrostática entre duas cargas de \( 5 \, \mu C \) e \( 10 \, \mu C \) 
separadas por uma distância de \( 0.1 \, m \)? (Use \( k = 9 \times 10^9 \, N \cdot m^2/C^2 
\)) 
 a) \( 4.5 \, N \) 
 b) \( 1.5 \, N \) 
 c) \( 0.5 \, N \) 
 d) \( 0.2 \, N \) 
 Resposta correta: a) \( 4.5 \, N \) 
 Explicação: A força eletrostática é dada pela Lei de Coulomb: \( F = k \frac{|q_1 q_2|}{r^2} 
\). Portanto, \( F = (9 \times 10^9) \frac{(5 \times 10^{-6})(10 \times 10^{-6})}{(0.1)^2} = 4.5 
\, N \). 
 
16. Um circuito contém uma bateria de \( 12 \, V \) e dois resistores de \( 3 \, \Omega \) e \( 
6 \, \Omega \) em série. Qual é a tensão sobre o resistor de \( 6 \, \Omega \)? 
 a) \( 8 \, V \) 
 b) \( 4 \, V \) 
 c) \( 6 \, V \) 
 d) \( 12 \, V \) 
 Resposta correta: a) \( 8 \, V \) 
 Explicação: A corrente total é \( I = \frac{12}{3 + 6} = \frac{12}{9} = 1.33 \, A \). Portanto, a 
tensão sobre o resistor de \( 6 \, \Omega \) é \( V = IR = (1.33)(6) = 8 \, V \). 
 
17. Um ímã em forma de barra tem um campo magnético de \( 0.2 \, T \) a uma distância 
de \( 0.1 \, m \). Qual é a força que atua sobre uma carga de \( 3 \, \mu C \) movendo-se 
perpendicularmente ao campo a uma velocidade de \( 5 \, m/s \)? 
 a) \( 3 \times 10^{-7} \, N \) 
 b) \( 3 \times 10^{-6} \, N \) 
 c) \( 3 \times 10^{-5} \, N \) 
 d) \( 3 \times 10^{-4} \, N \) 
 Resposta correta: b) \( 3 \times 10^{-6} \, N \) 
 Explicação: A força magnética é dada por \( F = qvB \sin(\theta) \). Para \( \theta = 90° \), 
temos \( F = (3 \times 10^{-6})(5)(0.2) = 3 \times 10^{-6} \, N \). 
 
18. Um capacitor de \( 20 \, \mu F \) é carregado a \( 10 \, V \). Qual é a carga armazenada 
no capacitor? 
 a) \( 0.2 \, mC \) 
 b) \( 0.1 \, mC \) 
 c) \( 0.4 \, mC \) 
 d) \( 0.5 \, mC \) 
 Resposta correta: a) \( 0.2 \, mC \) 
 Explicação: A carga é dada por \( Q = CV \). Portanto, \( Q = (20 \times 10^{-6})(10) = 0.2 \, 
mC \). 
 
19. Um campo elétrico de \( 2000 \, N/C \) é aplicado a uma carga de \( 5 \, \mu C \). Qual 
é a força sobre a carga? 
 a) \( 0.01 \, N \) 
 b) \( 0.02 \, N \) 
 c) \( 0.005 \, N \) 
 d) \( 0.1 \, N \) 
 Resposta correta: b) \( 0.02 \, N \) 
 Explicação: A força é dada por \( F = qE \). Portanto, \( F = (5 \times 10^{-6})(2000) = 0.01 
\, N \). 
 
20. Um solenoide tem 200 espiras e comprimento de 0.5 m. Se a corrente que passa por 
ele é de 4 A, qual é o campo magnético dentro do solenoide? 
 a) \( 0.005 \, T \) 
 b) \( 0.01 \, T \) 
 c) \( 0.02 \, T \) 
 d) \( 0.03 \, T \) 
 Resposta correta: b) \( 0.01 \, T \) 
 Explicação: O campo magnético é dado por \( B = \mu_0 \frac{N}{L} I \). Portanto, \( B = 
(4\pi \times 10^{-7}) \frac{200}{0.5}(4) = 0.01 \, T \). 
 
21. Um fio de \( 0.5 \, m \) transporta uma corrente de \( 5 \, A \) em um campo magnético 
de \( 0.3 \, T \). Qual é a força que atua sobre o fio? 
 a) \( 0.75 \, N \) 
 b) \( 0.5 \, N \) 
 c) \( 0.25 \, N \)