EDs Eletr Calor 3 sem matriz 2010 1 sem matriz 2010 2

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ICET – CURSO: Engenharia Ciclo Básico (Eletricidade e Calor)
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Equilíbrio de Três Cargas
A força elétrica de interação entre duas cargas puntiformes q1 e q2, distantes entre si de r, obedece à lei de Coulomb, representada pela equação: . Na expressão, é um vetor unitário paralelo à reta que une as duas cargas. Sendo as cargas de mesmo sinal (), elas se repelem. Sendo as cargas de sinais opostos (), elas se atraem. Como exemplo de aplicação dessa lei, a figura acima mostra três cargas elétricas puntiformes, q1, q2 e q3, fixas, formando um triângulo com lados de comprimentos a, b e c.
	Dados:
	 
	 
	 
	 
	 
	 
	
1. A intensidade da força elétrica resultante que atua na carga q3 vale
	a) 6,62 N.
	b) 3,60 N.
	c) 3,37 N.
	d) 8,96 N.
	e) 1,62 N.
	Resolução.
	Sugestão: utilize a lei dos cossenos.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
2. O ângulo que a força elétrica resultante atuante sobre a carga q3 faz com o lado de comprimento c do triângulo vale aproximadamente
	a)
	.
	b)
	.
	c)
	.
	d)
	.
	e)
	.
	Resolução.
	Sugestão: utilize a lei dos cossenos.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Dipolo Elétrico
Um dipolo elétrico de cargas –Q e +Q, separadas pela distância d, é mantido fixo, conforme mostrado na figura abaixo. Uma partícula de massa m e carga elétrica q é posicionada em um ponto P, situado à distância x, medida a partir do centro do dipolo, e, a seguir, é liberada. Não considerar a ação do campo de gravidade local.
	Dados:
	
	 
	 
	 
	
	
3. No instante em que é liberada, a partícula possui aceleração de
	a)
	2,8 m/s2.
	b)
	1,2 m/s2.
	c)
	0,6 m/s2.
	d)
	5,4 m/s2.
	e)
	7,2 m/s2.
	Resolução.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
4. No ponto P, indicado na figura, a intensidade do campo elétrico produzido pelo dipolo vale
	a)
	245,2 N/C.
	b)
	562,5 N/C.
	c)
	125,3 N/C.
	d)
	845,4 N/C.
	e)
	1241,2 N/C.
	Resolução.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Gelo Derretido
Ao introduzirmos um pedaço de gelo em um copo contendo água, observa-se que, decorrido algum tempo, um dos seguintes resultados se verifica: (1) nenhuma parte do gelo se funde; (2) todo gelo se funde; (3) parte do gelo se funde; (4) parte da água se solidifica; (5) toda a água se solidifica. O resultado final vai depender das massas e das temperaturas iniciais da água e do gelo. Para exemplificar esse fenômeno, são introduzidos 6 g de gelo a -26 ºC em um recipiente contendo 70 g de água à temperatura de 15 ºC. O calor específico da água é e o do gelo é . O calor latente de fusão do gelo vale . Desprezam-se a capacidade térmica do recipiente e as trocas de calor com o ambiente externo.
5. Qual é a temperatura de equilíbrio da mistura?
	a) -3,5 ºC.
	b) 0
	c) 2,5 ºC.
	d) 6,5 ºC.
	e) 8,5 ºC.
	Resolução.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
6. Adicionando-se à mistura anterior outro pedaço de gelo de massa 15 g à temperatura de -26 ºC, qual será a temperatura de equilíbrio térmico dessa nova mistura? E a massa restante de gelo?
	a)
	.
	b)
	.
	c)
	.
	d)
	.
	e)
	.
	Resolução.
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
	
� PAGE \* MERGEFORMAT �1�