Eletromagnetismo 1 ok

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GABARITO | Avaliação I - Individual (Cod.:1600973)
Peso da Avaliação 1,50
Prova 119001765
Qtd. de Questões 10
Acertos/Erros 9/1
Nota 9,00
A força elétrica é a interação entre cargas elétricas, podendo ser de atração ou repulsão, conforme o sinal das cargas envolvidas. Ela é descrita pela Lei de 
Coulomb, que determina que a intensidade da força é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da 
distância entre elas. Essa força atua ao longo da linha que une as cargas e é fundamental para o estudo da eletrostática, influenciando fenômenos naturais 
e tecnologias, desde o funcionamento de átomos até dispositivos eletrônicos.
Fonte: MARTON, I. L. de A. Eletromagnetismo. Maringá: Unicesumar, 2021.
Um aluno realiza uma atividade prática para analisar a força elétrica entre duas cargas Q1 = 2 x 10-6¿C e Q2 = 3 x 10-6¿C, posicionadas em um plano a 
uma distância de 0,2 m uma da outra, no vácuo. Sabendo que a constante eletrostática no vácuo é k= 9 x 109N.m²/C², quanto à intensidade da força entre 
as cargas, assinale a alternativa correta:
 
Para resolver o exercício, utilize a fórmula da força elétrica: F = (k*Q1*Q2)/d²
A 27 N.
B 2,70 N.
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C 1,35 N.
D 135 N.
E 13,5 N.
Uma carga puntiforme positiva disposta no vácuo gera um campo elétrico radial que se expande em todas as direções. Ao envolver essa carga com uma 
superfície gaussiana esférica centrada na partícula, o vetor campo elétrico torna-se perpendicular em todos os pontos da superfície. Essa configuração de 
alta simetria é o cenário ideal para a aplicação da Lei de Gauss, pois permite que o campo seja retirado da integral de fluxo por ser constante em 
magnitude ao longo de todo o raio da esfera considerada.
Fonte: MARIANO, W. Eletromagnetismo: fundamentos e aplicações. São Paulo: Érica, 2003.
Analise as afirmativas sobre a Lei de Gauss aplicada a uma carga puntiforme centralizada em uma esfera:
I. O campo elétrico na superfície é radial.
II. O campo elétrico é equivalente à normal da superfície esférica.
III. O fluxo total depende da distância do raio da superfície gaussiana escolhida.
IV. A projeção das linhas de campo ocorre por toda a extensão da superfície fechada.
É correto o que se afirma em:
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A III e IV, apenas.
B II e III, apenas.
C II, III e IV, apenas.
D I e III, apenas.
E I, II e IV, apenas.
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A escolha de superfícies gaussianas adequadas é um processo lógico baseado na simetria do campo elétrico gerado por uma distribuição de carga. 
Superfícies fechadas fictícias são construídas para que o campo elétrico seja constante ou nulo em suas faces, simplificando a integração do fluxo.
Fonte: SOARES, E. Lei de Gauss. Rio de Janeiro: UFRJ, 2014.
Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. O ângulo formado entre a normal de uma superfície e as linhas de campo elétrico altera o valor do fluxo elétrico que atravessa essa superfície.
PORQUE
II. O fluxo elétrico é definido pelo produto escalar entre o vetor campo elétrico e o vetor área, sendo máximo quando ambos são paralelos.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
A A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
B As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
C As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
D A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
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E As asserções I e II são falsas.
O produto escalar é uma técnica fundamental na associação entre vetores. Por meio de operações algébricas, ele permite definir o valor numérico 
(escalar) resultante da interação das magnitudes envolvidas e do ângulo entre elas. Diferentemente do produto vetorial, que resulta em um novo vetor 
ortogonal ao plano dos vetores originais no espaço tridimensional, o produto escalar é amplamente utilizado para determinar trabalho, projeções e 
ângulos entre direções.
Fonte: MARIANO, W. Eletromagnetismo: fundamentos e aplicações. São Paulo: Érica, 2003.
Com base nas definições de produto escalar e vetorial e nas propriedades das operações com vetores, analise as afirmativas a seguir:
I. O comprimento (módulo) de cada vetor é utilizado como diretriz para o cálculo da magnitude da interação.
II. Se o ângulo formado entre dois vetores for perpendicular (90°), o resultado do produto escalar será igual a zero.
III. As magnitudes de cada coordenada (componentes cartesianas) dos vetores são relacionadas para definir o ângulo existente entre ambos.
IV. A posição inicial (ponto de origem no espaço) dos vetores tem enorme influência nessa operação; quando ambos estão alinhados entre si, apresentam 
a maior intensidade no produto escalar.
É correto o que se afirma em:
A II e IV, apenas.
B I, II e III, apenas.
C I, II, III e IV.
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D III e IV, apenas.
E I, apenas.
Ao analisar um fluxo elétrico sobre um corpo complexo, como um cubo, a geometria exige a decomposição da superfície total em faces planas 
independentes. O cálculo do fluxo total resulta da somatória das integrais de superfície de cada uma dessas faces, considerando a orientação dos vetores 
normais.
Fonte: SOARES, E. Lei de Gauss. Rio de Janeiro: UFRJ, 2014.
Com base nas informações apresentadas, avalie as asserções a seguir e a relação proposta entre elas:
I. Em um campo elétrico uniforme, o fluxo elétrico total, por meio de um cubo que não contém cargas em seu interior, é igual a zero.
PORQUE
II. Todas as linhas de campo que entram por uma face do cubo devem necessariamente sair por outra face, resultando em um balanço líquido nulo.
A respeito dessas asserções, assinale a alternativa correta:
A As asserções I e II são falsas.
B As asserções I e II são verdadeiras, e a II é uma justificativa correta da I.
C A asserção I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
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D As asserções I e II são verdadeiras, mas a II não é uma justificativa correta da I.
E A asserção I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
A interação entre partículas carregadas eletricamente é um dos pilares do eletromagnetismo clássico. De acordo com a Lei de Coulomb, a força de 
atração ou repulsão entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da 
distância que as separa. Em problemas avançados, as posições das partículas são dadas em coordenadas cartesianas no espaço tridimensional (x, y, z), 
exigindo o cálculo do vetor posição e de seu módulo para a determinação da intensidade da força resultante.
 
Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Eletromagnetismo.10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016. v. 3.
Duas partículas puntiformes estão dispostas no vácuo. A primeira possui carga q1 = 4 ⋅ 10¿6 C na coordenada (-4, 7, -2). A segunda possui carga q2 = -3 
⋅ 10¿¿ C na coordenada (-5, 3, 1).
Considerando as coordenadas em metros, assinale a alternativa que indica a intensidade da força de atração entre elas:
Considere: 
Lei de Coulomb: F = k ⋅ |q1 ⋅ q2| / R²
Distância em R³: R = √[(x2 - x1)² + (y2 - y1)² + (z2 - z1)²]
Constante Eletrostática (vácuo): k = 9 ⋅ 10¿ N⋅m²/C²
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A F = 9,214 ⋅ 10¿6 N.
B F = 4,154 ⋅ 10¿6 N.
C F = 1,059 ⋅ 10¿³ N.
D F = 1,059 ⋅ 10¿6 N.
E F = 2,077 ⋅ 10¿5 N.
Durante um estudo sobre vetores no espaço tridimensional, um estudante utilizou o produto vetorial entre dois vetores para determinar a direção da força 
magnética queatua sobre uma carga elétrica em movimento. Essa operação é essencial na Física, em especial no campo do eletromagnetismo, pois 
permite obter um vetor resultante perpendicular ao plano definido pelos vetores iniciais, como a velocidade da carga e o campo magnético. O produto 
vetorial não fornece apenas a direção da força, mas também sua intensidade, sendo crucial para a compreensão de fenômenos, como a atuação da força 
de Lorentz e o comportamento de partículas em campos magnéticos.
Fonte: HAYT JR, W. H.; BUCK, J. A. Eletromagnetismo. Porto Alegre: Bookman, 2013.
Com base nas propriedades do produto vetorial entre dois vetores A e B, assinale a alternativa correta:
A O produto vetorial de dois vetores é um número escalar que representa a área entre eles.
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B O módulo do produto vetorial é máximo quando os vetores são paralelos.
C O produto vetorial é comutativo, ou seja, A x B = B x A.
D O produto vetorial gera um vetor perpendicular ao plano formado pelos vetores A e B.
E O vetor resultante do produto vetorial tem direção paralela aos vetores multiplicados.
A análise de campos magnéticos e forças sobre cargas em movimento depende da correta aplicação do produto vetorial. O produto vetorial entre dois 
vetores A e B resulta em um terceiro vetor que é simultaneamente perpendicular a ambos, seguindo a regra da mão direita para a determinação de seu 
sentido. No contexto do eletromagnetismo, essa operação é fundamental para descrever a força de Lorentz exercida por um campo magnético sobre uma 
carga elétrica. Diferentemente do produto escalar, o produto vetorial não é comutativo, o que significa que a inversão da ordem dos fatores altera o 
sentido do vetor resultante, impactando diretamente a interpretação física do fenômeno estudado em sistemas de propulsão ou sensores magnéticos.
Fonte: NUSSENZVEIG, H. M. Curso de física básica: Eletromagnetismo. São Paulo: Blucher, 2015. v. 3.
Avalie as propriedades do produto vetorial aplicadas ao cálculo de forças e selecione a alternativa que descreve corretamente o comportamento do vetor 
resultante em uma análise de campo:
A A magnitude do produto vetorial é proporcional ao seno do ângulo entre os vetores, tornando-se nula quando os vetores apresentam a mesma
direção ou direções opostas.
B A inversão da ordem dos vetores em um produto vetorial mantém a direção e o sentido do vetor resultante, alterando apenas a sua magnitude final.
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C O produto vetorial de um vetor por ele mesmo resulta em um vetor unitário que aponta para a direção normal do plano original de estudo
cartesiano.
D O resultado de um produto vetorial é um escalar que representa a área do paralelogramo formado pelos dois vetores originais dentro do espaço
tridimensional.
E O módulo do produto vetorial entre dois vetores paralelos atinge seu valor máximo devido à total coincidência de suas direções espaciais.
A intensidade do campo elétrico é definida como a razão entre a força elétrica sentida por uma carga de prova e o valor dessa carga, mantendo a mesma 
direção e sentido da força caso a carga de prova seja positiva. Essa grandeza vetorial permite mapear a influência de cargas geradoras no espaço sem a 
necessidade imediata de uma segunda carga. Em aplicações práticas, a análise de forças em componentes cartesianos facilita a decomposição do campo 
em vetores unitários, permitindo uma descrição precisa da interação eletrostática em três dimensões.
Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física 3: eletromagnetismo. 10. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2016.
Assinale a alternativa que indica o campo elétrico em um ponto onde uma carga de prova q = 5 µC sofre uma força F = (15ax + 10ay - 5az) * 10^-3 N:
 
A E = (3ax + 2ay + 2az) * 10^-3 N/C.
B E = (10ax + 12ay - 2az) * 10^3 N/C.
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C E = (5ax + 12ay - 8az) * 10^-3 N/C.
D E = (3ax + 12ay + 8az) * 10^-3 N/C.
E E = (3ax + 2ay - 1az) * 10^3 N/C.
As distribuições de carga podem assumir formas lineares, superficiais ou volumétricas, dependendo da geometria do corpo eletrizado e da escala de 
observação. Uma distribuição linear é caracterizada por cargas distribuídas ao longo de um fio, em que as dimensões transversais são desprezíveis. Já a 
distribuição volumétrica ocorre quando a carga ocupa um volume tridimensional finito, exigindo uma densidade expressa em Coulombs por metro 
cúbico. A compreensão dessas distinções é vital para a aplicação correta das leis de campo em problemas de eletromagnetismo.
Fonte: SADIKU, M. N. O. Elementos de eletromagnetismo. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012.
Analise as afirmativas a seguir com base nos conceitos de distribuições de carga:
I. Cargas em uma superfície têm espessura relevante.
II. Distribuições volumétricas relacionam três eixos espaciais.
III. Cargas uniformes em uma direção formam distribuição em linha.
IV. A densidade linear de carga depende da profundidade tridimensional do corpo.
É correto o que se afirma em:
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A I, II e III, apenas.
B I e IV, apenas.
C II, III e IV, apenas.
D III e IV, apenas.
E II e III, apenas.
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