Apostila USP - Concurso Vestibular - Física Mod_04 ELETRICIDADE E MAGNETISMO Resoluções

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RESOLUÇÃO DOS EXERCICIOS DO MÓDULO 4 
 
 
 
* Pág.5 
1- (Fuvest) P = E / ∆t = 3,6 w.h / 40 s = 3,6 . 3600 w.s / 40 s = 324 w 
Alternativa d) 
 
 * Pág. 6 
2- (Fuvest) P = i .U → 150 + PFe = 15 . 110 PFe = 1650 – 150 = 1500 w 
Alternativa b) 
 
3- (Fuvest) P = i . U → 3000 + P = 30 . 110 P = 3300 – 3000 = 300 w Conclusão: TV e 
lâmpada 
Alternativa e) 
 
* Pág. 8 
4- (Unesp) 60 w = P 120 V = U 
a) i = P / U = 60 / 120 = 0,5 A 
b) U = R . i R = 120 / 0,5 = 240 Ω 
 
* Pág. 9 
5- (Unicamp) 
a) R = ρ . l / A = 1,6 . 10-8 . 3 . 2 . 2. 10-10 / 3,2 . 4 . 10-20 = 1,5 . 102 Ω 
b) R = U / i = 0,1 / 8 . 10-6 = 1,25 .104 Ω 
 
* Pág. 12 
6- (Fuvest) L1 → 0,6 = i . 3 i = 0,2 A 
 L2 → 0,3 = i’ .3 i’ = 0,1 A 
 R → i” = i – i’ = 0,1 A U =3 V 
R = U / i = 3 / 0,1 = 30 Ω 
 
* Pág. 15 
7- (Fatec) R = 20 /25 = 0,8 Ω 
Alternativa a) 
 
8 - (PUC) Série → U = Req . i 6,0 = ( 3,0 + 5,0 + 4,0) . i i = 0,5 A U = 5,0 . 0,5 = 
2,5 V 
Alternativa e) 
 
* Pág. 16 
 
9- E1 – E2 = Req . i 48 – 4 = Req . 2 Req = 20 Ω 
 
Req = R’ + 10 + 1,2 + 0,8 R’ = 20 – 12 = 8 Ω 
R’ = 20 .(10 + R ) / 20 + 10 + R 8 = (200 + 20 R) / 30 + R 240 + 8 . R = 200 + 20 .R 
R = 10 /3 = 
3,3 Ω 
 
10- (Fuvest) S aberta → E = (R2 + R3 ) . i 
 
 S fechada → E = {( R1 . R2 ) / ( R1 + R2 ) + R3 } . i’ 
 
R1. R2 / ( R1 + R2 ) < R2 → R1 . R2 / ( R1 + R2 ) + R3 < R2 + R3 → i’ > i 
Alternativa c) 
 
11- ( Fuvest) a) U = R . i → 6 = 30 . i i = 0,2 A 
 b) P = i . U → 18 = it . 6 it = 3 A n = it / i = 3 / 0,2 = 15 lâmpadas 
 
12- (PUC) 
 
 
L → 1,5 = i . 6 i = 0,25 A 6 = R . 0,25 
R = 24Ω 
E = Req . i → 26 = 104 . i i = 0,25 A 
 
 
Os resistores de 160( devem ser inseridos em 
paralelo, oferecendo uma resistência de 80 Ω, que 
associada em série com a lâmpada de 24Ω resulta 
em uma equivalente de 104 Ω. A tensão da fonte (26 
V) no circuito assim constituído faz passar uma 
corrente de 0,25 A que é a ideal para o 
funcionamento da lâmpada. 
 
 
* Pág. 17 
 
13- Tensão equivalente → 2 V 
 Resistência equivalente → R 
Corrente total = 2 V / R 
alternativa b) 
 
 
14- (Fatec) Se o amperímetro marca 2,0 A , a corrente total será de 4,0 A resistência equivalente é 
R/2 = 5,0Ω. O voltímetro acusa a tensão da fonte V = Req . i = 5,0 . 4,0 = 20 V 
Alternativa d) 
 
15- (Fatec) P = i . U → 500 + 100 + 200 = i . 110 i = 7 A 
E = P . (t = 800 . 5 . 60 = 240000 = 2,4 . 105 J 
Alternativa d) 
 
* Pág. 18 
 
16- (Fatec) 
Ε=26V 
160 Ω 
 A 
 V 
160 Ω 
 24 Ω 
F 
P 
α 
9 = 0,50 . Req Req = 18 Ω 
3,0 = R1 . 0,5 R1 = 6,0Ω R2 = 12 Ω 
Alternativa e) 
 
17- (Fatec) 
 R’ = 20 . 40 / 20 + 40 = 40/3 Ω 24 = 40/3 . i i = 9/5 A = 1,8 A 
24 = 20 . i’ i’ = 1,2 A (amperímetro) 24 = 40 . i” i” = 0,6 A i = 1,8 A U = 20 . 1,8 
= 36 V 
Alternativa c) 
 
 
*Pág. 19 
18- (Fatec) 
Alternativa d) 
 
*Pág. 33 
(Fuvest) 
Alternativa a) 
 
*Pág. 34 
(Unifesp) 
 
a) As cargas acumuladas nas esferas têm a tendência de ser neutralizadas pelo contato com o ar. A 
tendência natural é a de os ângulos continuarem iguais pois as forças gravitacionais (pesos) de 
interação com a /terra não se alteram e as elétricas constituem um par de ação e reação, tendo, 
portanto, a mesma intensidade. 
b) 
tg α = cateto oposto / cateto adjacente = F / P → F = tg α . P 
 
kq2/d2 = mg tg α → q2= mg tg α d2/k → q = d√(mg tg α)/k) 
 
tg α = d / 2 . L d = 2 . L . tg α = 2 . 0,090 . 3 / 4 = 0,135 
 
q = 0,135 . √ (0,0048 . 10 . 3 / 9 . 109 . 4) = 2,7 . 10 –7 C 
 
 
 
 
 
 
Pg. 34 
(Unicamp) 
a) Fe / Fp = q . E / m . g = 2 . 10=-13 . 1,5 . 106 / 10-10 . 10 = 3 . 102 
b) 
 
direção x → x = v . t t = L / v = 8 . 10-3 / 6 = 4/3 . 10-3 s 
direção y → vy = a . t 
Para calcular a aceleração a desprezaremos a força Fp que é cerca de 300 vezes menor que Fe. Então, 
teremos : Fe = m . a 
a = 3 . 10-7 / 10-10 = 3 . 103 m / s2 
vy = 3 . 103 . 4 / 3 . 10-3 vy = 4,0 m/s 
 
 
* Pág. 35 
(UFMG) 
a) Ec = q . U = 1 e . 2 . 104 V = 2 . 104 e.V = 1,6 . 10-19 . 2 . 104 V = 3,2 . 10-15 J 
b) E = h c/λ → λ = hc/E → 6,6 . 10-34. 3.108 / 3,2 . 10-15 = 6,2. 10-11 m 
 
 
* Pág. 38 
(Fuvest) 
Alternativa e) 
 
* Pág. 39 
(Fuvest2000) 
alternativa e) 
 
*Pág. 40 
(Fuvest 2000) 
Alternativa e) 
 
(Fuvest 2001) 
Supondo esferas com carga + 
 
Alternativa b) 
 
(Fuvest 2001) Supondo a polaridade de A a da figura NS deveria haver um aumento na velocidade 
inicial v, o que não está previsto nos gráficos. Se a polaridade de A for invertida, ocorrerá uma 
diminuição na velocidade inicial de v, abrindo a possibilidade de anulá-la antes de P passar pela vertical de 
B, seguido da inversão do sentido de movimento (gráfico I), ou ainda de conseguir passar pela vertical de 
B, aumentando a velocidade posteriormente (gráfico II). 
 
Alternativa d) 
 
Situação I Situação II 
P 
Ep 
P 
Ep 
 
 
* Pág. 41 
 
(Fuvest-01) 
 
Os campos magnéticos gerados pelos fios são os da figura, todos com a mesma 
intensidade. O campo resultante terá, então, a direção AA’. 
 
Alternativa a) 
 
 
 
 
 
 
 
(Fuvest-02) 
 
 
 
Alternativa a) 
 
 
 
 
Pág. 42 
 
(Fuvest-04) Falta figura 
 
 
(Fuvest-03) 
 
 
Alternativa a) 
 
(Fuvest-04) 
Alternativa c) 
 
O aumento na intensidade da corrente provoca uma força repulsiva entre os anéis. A diminuição provocará 
uma força atrativa entre os mesmos (lei de Lenz) . 
 
* Pág. 43 
 
(fuvest-98 
Alternativa e) 
Para qualquer combinação de polaridades do imã em forma de cruz o torque resultante é nulo. 
 
 
* Pág. 44 
 
(Fuvest-98) 
 
 
 
Alternativa b) 
 
 
 
(Fuvest-99) 
 
 
 
Alternativa a) 
 
 
 
* Pág. 45 
 
(UFRJ-01) 
 
a) A oposição a uma aproximação se dá por meio de uma repulsão, o que leva a uma 
polaridade induzida no centro da espira com o norte para cima, indicado pelo 
polegar da mão direita. Com isto, o sentido da corrente induzida é o anti-horário 
para quem olha de cima. 
 
 
b) Fres = P – Fm 
P → peso 
Fm → força magnética induzida 
 
 
 
 P 
 
 
(UFMG-97) 
 
Alternativa d) 
 
 
* Pág. 46 
 
(UFMG-97) 
 
 
Alternativa b) 
 
 
(UFMG-97) 
 
1- Por indução A adquire cargas negativas e B positivas. 
2- As cargas serão iguais, pois são advindas de um sistema inicialmente neutro. A densidade 
superficial destas cargas é que será diferente pois B possui área maior que A. 
 
 
* Pág.47 
(UFMG-97) 
 
a) Ocorre indução eletromagnética. 
 b) Depende da posição em que a força deixar de atuar. 
 
 
 
 
 
Pág. 48 
 
B-03 - 
Alternativa a) 
* Pág. 49 
 
K-17- 
 
 
q1 < 0 e q2 < 0 
 
 Alternativa d)