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FÍSICA TEÓRICA III Aula de Exercícios -Aulas 1 a 5 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Recomendações Gerais para estudo . rever todo o conteúdo online . acompanhar exemplos ( pdf ) . resolver questões e problemas em atividades ( pdf ) . acompanhar com material impresso . rever exercícios de registro de frequência . resolver sozinho os problemas dessa aula . compreender os conceitos . observar nas equações as relações entre as quantidades físicas . organizar dados, tomar cuidado com as unidades e potências de 10 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Força Elétrica 1 – Uma carga puntual positiva Q1=0,23mC é colocada a uma distância de 3,0cm de outra carga também puntual negativa Q2=-0,60mC. Estando no vácuo, o módulo da força que a carga Q2 exerce sobre a carga Q1 é :(a)13,8x103N; (b)13,8x10-3N;(c)1380x10-3N(d)1,38C2/m2 ATENÇÃO : cuidado com as unidades. Representação gráfica Se estiverem mergulhadas em outro meio a força será k vezes menor, K= constante dielétrica do meio Q2 Q1 + - EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Força Elétrica 2 – Sejam três cargas puntiformes positivas e de mesmo valor, alinhadas e separadas entre si por uma distância d.(a) Calcule F1 a força eletrostática na carga do meio. ( b ) Calcule F2 a força eletrostática na carga de uma das extremidades. ( c ) Qual será o novo valor de F2 se duplicarmos o valor da carga do meio ? ( a ) Faça representação. F1 = 0 ( b ) ( c ) EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Campo Elétrico 3 –Para medir a intensidade de um campo elétrico foi colocada em um ponto P uma carga de prova q=2,0x10-7C e verificou-se que sobre a carga agia uma força de 5,0x10-2N, horizontal para a direita.(a)Determine o campo elétrico em P.(b)Retirando-se a carga q e colocando no ponto P uma carga positiva q1=3,0x10-7C,qual será o módulo da força F1 que atuará nessa carga e qual o sentido do movimento que a carga q1 tenderá a adquirir?(c) E se q1 fosse negativa ? ( a ) EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Campo Elétrico ( b ) . Tenderá a se deslocar para a direita. ( c ) mesmo módulo mas, no sentido para esquerda. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Potencial Elétrico 4 – Uma carga positiva q=2,0x10-7C desloca-se do ponto A para o ponto B, estando B a direita de A. O trabalho realizado pela força elétrica para levar a carga de A para B é WAB=5,0x10-3J. Determine a diferença de potencial entre A e B. V = J / C Carga positiva em um campo elétrico se desloca do maior para o menor potencial. A negativa se desloca do menor para o maior potencial. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Potencial Elétrico produzido por uma carga puntiforme 5 – Uma carga puntiforme Q=2,0mC gera um campo elétrico, cujo valor você sabe calcular em cada ponto. Calcule o valor da diferença de potencial entre os pontos A e B, sendo 20cm e 60cm as distâncias de tais pontos, respectivamente, à carga Q. Usar diretamente para cada ponto e depois calcular a diferença. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Corrente elétrica 6 – Dos dados de uma experiência obteve-se a expressão para a variação da carga Q que atravessa um condutor Q(t)=2t2, sendo Q em mC e t em segundos. Faça o esboço do gráfico de Q em relação a t, o esboço do gráfico da corrente em relação a t e determine a carga total que atravessou o condutor nos primeiros 10 segundos do experimento. O gráfico de Q(t) será uma parábola. O gráfico de i(t)=dq/dt=4t será uma reta que passa pela origem e pelo ponto ( por exemplo ) (t=2,i=8). Em 10 segundos, a carga Q(t=10s)=2.102 =200mC atravessou o condutor. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Condutores ôhmicos e não-ôhmicos 7 – Em um laboratório, um fio condutor foi submetido a diversas voltagens. Medindo-se os valores destas voltagens e da corrente que cada uma delas estabeleceu no condutor,obteve-se a tabela abaixo. Construa o gráfico V x i , responda se o condutor é ôhmico e deter- mine o valor da resistência desse condutor. O gráfico será uma reta: condutor é ôhmico. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Condutores ôhmicos e não-ôhmicos 8 – Em um laboratório, um fio condutor foi submetido a diversas voltagens. Medindo-se os valores destas voltagens e da corrente que cada uma delas estabeleceu no condutor,obteve-se a tabela abaixo. Construa o gráfico V x i , responda se o condutor é ôhmico e deter- mine o valor da resistência desse condutor. O gráfico não será uma reta: condutor não é ôhmico.O valor da resistência não é constante. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Potência em circuito elétrico 9 – Em uma lâmpada comum encontramos as seguintes especificações do fabricante : 60W, 120V.(a) O que isso significa ? (b)Se a lâmpada for ligada à uma voltagem de 120V, determine a intensidade da corrente que passa em seu filamento.(c) Qual é a resistência do filamento da lâmpada ? ( a ) Se a lâmpada for submetida a V=120V → P=60W, se for submetida a voltagem maior, a potência dissipada será maior ( vai queimar ). ( b ) ( c ) EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Fluxo Magnético 10 – Seja uma área plana A com 3,0cm2 em um campo magnético B uniforme. O plano que contém A está inclinada de 30o em relação ao campo magnético. Sabendo-se que o fluxo magnético através da área é de 0,90mWb, calcule o módulo do campo magnético e determine a direção e o sentido do vetor da área. Se o elemento de área forma um ângulo reto com a linha do campo, então : EXERCÍCIOS RESOLVIDOS AULAS 1 A 5 FÍSICA TEÓRICA III Fluxo Magnético 10 – A=3,0cm2, inclinação 30o em relação ao campo magnético. Fluxo magnético = 0,90mWb. Se o elemento de área forma um ângulo com a linha do campo, teremos : Faça a representação para o elemento de área para descobrir o ângulo entre o elemento de área e o campo magnético.
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