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47) Um capacitor de 20 μF é descarregado através de um resistor de 4 kΩ. Qual é a constante de tempo τ do circuito? a) 0,08 s b) 0,09 s c) 0,10 s d) 0,11 s Resposta: a) 0,08 s Explicação: A constante de tempo τ é dada pela fórmula τ = R * C. Para R = 4 x 10³ Ω e C = 20 x 10⁻⁶ F, temos τ = 4 x 10³ Ω * 20 x 10⁻⁶ F = 0,08 s. 48) Um dipolo elétrico com um momento dipolar p = 4 x 10⁻⁹ C·m está colocado em um campo elétrico uniforme de intensidade E = 250 N/C. Qual é a energia potencial U do dipolo quando está alinhado com o campo? a) -1,0 x 10⁻⁷ J b) -1,0 x 10⁻⁸ J c) -1,0 x 10⁻⁹ J d) -1,0 x 10⁻¹⁰ J Resposta: a) -1,0 x 10⁻⁷ J Explicação: A energia potencial de um dipolo em um campo elétrico é dada pela fórmula U = -p · E. Para p = 4 x 10⁻⁹ C·m e E = 250 N/C, temos U = -4 x 10⁻⁹ C·m * 250 N/C = -1,0 x 10⁻⁷ J. 49) Um capacitor de 15 μF é conectado a uma fonte de tensão de 30 V. Qual é a energia armazenada no capacitor? a) 0,0225 mJ b) 0,045 mJ c) 0,0675 mJ d) 0,090 mJ Resposta: a) 0,0225 mJ Explicação: A energia armazenada em um capacitor é dada pela fórmula U = (1/2) * C * V². Substituindo os valores, temos U = (1/2) * 15 x 10⁻⁶ F * (30 V)² = 0,0225 mJ. 50) Um campo elétrico uniforme de intensidade 500 N/C atua sobre uma carga de -2 μC. Qual é a força elétrica atuando sobre a carga? a) -0,001 N b) -0,002 N c) -0,003 N d) -0,004 N Resposta: b) -0,001 N Explicação: A força elétrica é dada pela fórmula F = Q * E. Substituindo os valores, temos F = -2 x 10⁻⁶ C * 500 N/C = -0,001 N. 51) Um capacitor de 10 μF é carregado a uma tensão de 100 V. Qual é a carga armazenada no capacitor? a) 0,001 mC b) 0,010 mC c) 0,100 mC d) 1,000 mC Resposta: c) 1,000 mC Explicação: A carga armazenada em um capacitor é dada pela fórmula Q = C * V. Substituindo os valores, temos Q = 10 x 10⁻⁶ F * 100 V = 1,000 mC. 52) Um dipolo elétrico com um momento dipolar p = 2 x 10⁻⁹ C·m está colocado em um campo elétrico uniforme de intensidade E = 300 N/C. Qual é o torque τ atuando sobre o dipolo? a) 0,0006 N·m b) 0,0008 N·m c) 0,0010 N·m d) 0,0012 N·m Resposta: a) 0,0006 N·m Explicação: O torque atuando sobre um dipolo em um campo elétrico é dado pela fórmula τ = p * E * sin(θ). Para θ = 90°, temos τ = p * E = 2 x 10⁻⁹ C·m * 300 N/C = 0,0006 N·m. 53) Um capacitor de 25 μF é conectado a uma fonte de tensão de 20 V. Qual é a energia armazenada no capacitor? a) 0,050 mJ b) 0,075 mJ c) 0,100 mJ d) 0,125 mJ Resposta: c) 0,050 mJ Explicação: A energia armazenada em um capacitor é dada pela fórmula U = (1/2) * C * V². Substituindo os valores, temos U = (1/2) * 25 x 10⁻⁶ F * (20 V)² = 0,050 mJ. 54) Um campo elétrico uniforme de intensidade 700 N/C atua sobre uma carga de +3 μC. Qual é a força elétrica atuando sobre a carga? a) 0,0021 N b) 0,0023 N c) 0,0025 N d) 0,0027 N Resposta: c) 0,0021 N Explicação: A força elétrica é dada pela fórmula F = Q * E. Substituindo os valores, temos F = 3 x 10⁻⁶ C * 700 N/C = 0,0021 N. 55) Um capacitor de 15 μF é descarregado através de um resistor de 1 kΩ. Qual é a constante de tempo τ do circuito? a) 0,015 s b) 0,020 s c) 0,025 s d) 0,030 s Resposta: b) 0,015 s Explicação: A constante de tempo τ é dada pela fórmula τ = R * C. Para R = 1 x 10³ Ω e C = 15 x 10⁻⁶ F, temos τ = 1 x 10³ Ω * 15 x 10⁻⁶ F = 0,015 s. 56) Um dipolo elétrico com um momento dipolar p = 3 x 10⁻⁹ C·m está colocado em um campo elétrico uniforme de intensidade E = 400 N/C. Qual é a energia potencial U do dipolo quando está alinhado com o campo? a) -1,2 x 10⁻⁷ J b) -1,2 x 10⁻⁸ J c) -1,2 x 10⁻⁹ J d) -1,2 x 10⁻¹⁰ J