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07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 1/9 OBJETIVA Disciplina(s): Física Eletricidade (http://univirtus-277877701.sa-east-1.elb.amazonaws.com/ava/repositorio/SistemaRepositorioPublico? id=JcbQ9MzjileoVGF47aHO9vmqx/UIfPQy691eVm2/Vsp1GZXW7X/Rdh4f8pjsIl+P) Data de início: 30/05/2016 13:29 Prazo máximo entrega: 30/05/2016 14:59 Data de entrega: 30/05/2016 14:42 FÓRMULAS Questão 1/10 A figura abaixo mostra um circuito que repousa sobre uma mesa horizontal. Uma bússola é colocada no topo do circuito, conforme indicado. Duas pilhas devem ser associadas e conectadas ao circuito de modo que, quando a chave é fechada, a agulha da bússola sofra desvio no sentido antihorário. Qual é a orientação, A, B, C e D, em que as pilhas devem ser colocadas no circuito? A figura abaixo mostra um circuito que repousa sobre uma mesa horizontal. Uma bússola é colocada no topo do circuito, conforme indicado. Duas pilhas devem ser associadas e conectadas ao circuito de modo que, quando a chave é fechada, a agulha da bússola sofra desvio no sentido antihorário. Qual é a orientação, A, B, C e D, em que as pilhas devem ser colocadas no circuito? Assinale a correta: A A B B C C Você acertou! 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 2/9 D D Questão 2/10 Um fio retilíneo longo está sobre o eixo Oz e transporta uma corrente de 4,0 A no sentido +z. Determine o módulo do campo magnético produzido por segmento do fio de 0,500 mm, centralizado na origem no seguinte ponto: x = 2,0 m; y = 2,0 m z = 0. Assinale a correta: A 5,0 x 10 T B 4,17 x 10 T C 2,61 x 10 T D 1,77 x 10 T Questão 3/10 Resposta: A orientação é a figura C. Esta orientação fará a corrente fluir no sentido horário em torno do circuito. Logo, a corrente fluirá para o sul pelo fio que fica abaixo da bússola. Pela regra da mão direita para o campo magnético produzido por um condutor longo e retilíneo que transporta corrente, isso produzirá um campo magnético que aponta para a esquerda na posição da bússola (que fica acima do fio). A combinação do campo magnético da Terra, orientado para o norte, e o campo orientado para oeste, produzido pela corrente, fornece um campo magnético resultante orientado para noroeste. Portanto, a agulha da bússola vi oscilar no sentido antihorário para se alinhar a esse campo. 11 11 7 11 Você acertou! 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 3/9 Na eletrostática existem três conhecimentos que se julga ser fundamental, são eles: I) A lei da conservação da carga elétrica II) A carga elementar III) Lei de Coulomb IV) Campo elétrico Abaixo estão descritos os enunciados desses três fundamentos, numereos I, II, III e IV e assinale abaixo a sequência correta. ( ) O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. ( ) A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante. ( ) A força elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzindo por outros corpos carregados ( ) O módulo da carga do elétron ou do próton é uma unidade de carga natural. Assinale a alternativa que corresponde a sequência correta: A III, I, IV e II B I, II, IV e III C II, III, I e IV D IV, II, I e III Questão 4/10 A figura abaixo mostra um próton movimentandose dentro de uma região de campo magnético orientado para dentro do plano do papel. Se você duplicar a velocidade escalar do próton, enquanto mantém o campo magnético constante, como isso afetará o tempo necessário para completar um orbita circular da trajetória? Você acertou! Resposta: Lei de Coulomb O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. A lei da conservação da carga elétrica A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante. Campo elétrico A força elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzindo por outros corpos carregados A carga elementar O módulo da carga do elétron ou do próton é uma unidade de carga. 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 4/9 Assinale a alternativa correta: A O tempo não varia B O tempo dobra C O tempo é quatro vezes maior D O tempo se reduz pela metade Questão 5/10 Uma carga – 4,80 mC está se deslocando a uma velocidade escalar constante, de 6,80 x 10 m/s, no sentido positivo de Ox em relação a um plano de referência. No instante em que a carga puntiforme está na origem, qual é o módulo do vetor campo magnético que ela produz em um ponto determinado pelas coordenadas x = 0,50 m, y = 0,50 m e z = 0? Assinale a correta: Você acertou! Resposta: De acordo com a equação da velocidade para trajetória circular, E do raio da trajetória, Substituindo uma em outra, temos: Simplificando: Percebese que o período (tempo para uma volta completa) não depende da velocidade da partícula e, portanto, ele permanecerá o mesmo. 2 � �,��� � � )� 2 � -�� 2� � �,)2�-� � � �,)�-� 5 6 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 5/9 A 6,81 x 10 T B 5,10 x 10 T C 4,61 x 10 T D 2,48 x 10 T Questão 6/10 Um fio retilíneo conduz uma corrente de 1,20 A de cima para baixo em uma região entre os polos de um grande eletroímã supercondutor; e o módulo do campo magnético é dado por B = 0,588 T e possui direção horizontal. Determine o módulo, a direção e o sentido da força magnética que atua sobre uma seção de 1,0 cm do fio que está nesse campo magnético uniforme sabendo que o sentido do campo magnético está orientado de oeste para leste. Assinale a alternativa correta: A F = 5,07 x 10 N; direção = perpendicular ao plano da folha de papel e sentido = saindo da folha. B F = 7,05 x 10 N; direção = perpendicular ao plano da folha de papel e sentido = saindo da folha. 6 3 7 Você acertou! 2 m +3 m 3 Você acertou! Resposta: Pela descrição do enunciado temos a seguinte configuração O módulo da força magnética que irá atuar no fio será dado pela relação: Onde I é a corrente elétrica l é o comprimento do fio onde a força magnética irá atuar B é o módulo do campo magnético E f é o ângulo entre o fio e o vetor campo magnético Substituindo os respectivos valores Fm=1,20 . 0,01 . 0,588. sen 90° = 0,07056 N ou 7,05 x 10 Pela regra da mão direita, A direção será perpendicular ao plano do papel e o sentido é saindo da folha. 3 3 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 6/9 C F = 5,07 x 10 N; direção = perpendicular ao plano da folha de papel e sentido = entrando na folha. D F = 7,05 x 10 N; direção = paralelo ao plano da folha de papel e sentido = entrando na folha. Questão 7/10 Um fio muito longo, retilíneo e horizontal transportando uma corrente em que 3,50 x 10 elétrons por segundo passam por um dado ponto ao se deslocarem de oeste para leste. Qual o módulo do campo magnético que esse fio produz em um pontosituado 4,0 cm diretamente acima dele? Assinale a correta: A 2,8 x 10 T B 4,1 x 10 T C 1,7 x 10 T D 5,0 x 10 T Questão 8/10 m 3 m +3 18 6 Você acertou! 6 6 6 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 7/9 Em um experimento de física você e seu colega resolvem testar a teoria da eletrostática. Para isso vocês possuem duas esferas metálicas leves que estão penduradas em um fio isolante de náilon. Uma das esferas foi carregada eletricamente e possui carga negativa líquida, enquanto a outra mantevese eletricamente neutra sem nenhuma carga líquida. Vocês aproximam as esferas uma da outra, mas as esferas acabam se tocando. Ao afastalas, mas ainda as mantendo próximas, elas irão: Assinale a correta: A se atrair B se repelir C trocam a carga elétrica D não exercem nenhuma força mútua Questão 9/10 A American Wire Gauge (AWG) é uma escala americana normalizada usada para padronização de fios e cabos elétricos. Um fio de cobre com AWG 15 (geralmente utilizado para ligação de chuveiros e torneiras elétricas) possui um diâmetro de 1,45 mm. Esse fio está ligado a um chuveiro de 4000 W e conduz uma corrente elétrica de 39 A. A densidade dos elétrons livres é de 8,5 . 10 elétrons por metro cúbico. Calcule os módulos (a) da densidade de corrente e (b) da velocidade de arraste. A J = 2,36 . 10 A/m ; V = 1,74 mm/s Você acertou! Resposta: As esferas irão se repelir, pois após uma ter tocado a outra, cargas negativas da esfera carregada irão migrar para esfera neutra e com isso a deixarão também carregada com carga negativa. Ao afastálas as duas estarão com carga de mesmo sinal, negativas, e de acordo com a lei da eletrostática, cargas de mesmo sinal se repelem, logo elas irão se repelir. 28 7 2 a Você acertou! 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 8/9 B J = 3,26 . 10 A/m ; V = 1,74 mm/s C J = 4,32 . 10 A/m ; V = 2,47 mm/s D J = 5,62 . 10 A/m ; V = 4,71 mm/s Questão 10/10 A distância entre dois fios longos paralelos é igual a 0,400 m, veja a figura. As correntes I e I possuem os sentidos indicados. Calcule o módulo da força total que cada fio exerce sobre 1,20 m de comprimento do outro fio, a força é de atração ou repulsão? Assinale a alternativa correta: 7 2 a 7 2 a 7 2 a 1 2 4 07/06/2016 AVA UNIVIRTUS http://univirtus277877701.saeast1.elb.amazonaws.com/ava/web/#/ava/AvaliacaoUsuarioHistorico/72974/novo/1 9/9 A F = 2,37 x 10 N; repulsão B F = 6,0 x 10 N; repulsão C F = 2,37 x 10 N; atração D F = 6,0 x 10 N; atração 4 6 Você acertou! Resposta: A força magnética entre dois fios transportando corrente é dada pela relação: Sendo a constante As correntes e , a distância entre os fios r = 0,400 m e o comprimento do fio L = 1,20 m. Substituindo os valores: Pela regra da mão direita as forças serão de repulsão. ��� � μ + � � � � ��,.��� � μ + � � � � ��,. μ + � �,g �� à � � �) �� ��� � � �,g �� à � ���� � �,� � � � �,g �� à � ���� � �,� � �� �� � � �g �� à � � 4 6
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