AP1 2017 2 vfinal

Prévia do material em texto

AP1-2osem-2017-ICF II 
 
1 
 
 
AVALIAÇÃO 
PRESENCIAL 1 
 
 
 
Nome: ____________________________________________________ 
 
Polo: ____________________________________________________ 
 
Atenção: 
 Você está recebendo um caderno com 5 questões da AP1 
 Respostas sem justificativas não serão aceitas. 
 Provas a lápis não serão enviadas para vista de prova. 
 Somente serão consideradas respostas no CADERNO DE RESPOSTAS. 
 
PROVA AP1 
 
QUESTÃO 1. (2 pontos) O desenho ao lado ilustra um dispositivo chamado 
"eletroscópio". No topo do eletroscópio tem uma bola de metal condutor. A bola é 
conectada à duas "folhas" de metais muito leves por meio de um eixo condutor. Se o 
eletroscópio foi carregado por condução de modo a ter excesso de elétrons nas 
folhas, estas folhas iriam se afastar devido à repulsão elétrica, como mostrado no 
desenho. Se um objeto carregado positivamente for trazido para perto da bola 
metálica no topo do eletroscópio, as folhas se afastariam ainda mais, se 
aproximariam ou a distância entre elas permaneceria a mesma ? Justifique. 
 
QUESTÃO 2. (2 pontos) Considere uma distribuição de cargas 
pontuais, no vácuo (𝑘 = 𝑘0), conforme a figura ao lado. Sabendo que 
𝑄1 = 𝑞; 𝑄2 = 𝑞; 𝑄3 = −𝑞, onde 𝑞 > 0. As cargas estão no vácuo (k0) e 
localizadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado a. 
a) Determine em termos de k0, a, q e dos vetores 
unitários 𝑖̂ 𝑒 𝑗 ̂, o campo elétrico resultante no ponto A. 
b) Determine o trabalho da força elétrica para 
levar a carga Q3 do seu ponto inicial até o ponto A 
 
 
 
 
AP1 
Questão Nota Rubrica 
1a 
2a 
3a 
4a 
5 a 
 
Total 
 
𝑄3 
𝑄2 𝑄1 
𝐀 
𝑎
2
 
 
AP1-2osem-2017-ICF II 
 
2 
QUESTÃO 
3. (2 pontos) Considere a figura abaixo. Sabendo que o campo elétrico no ponto A é zero, que as cargas são 
pontuais e estão no vácuo (𝑘0 = 9 ∙ 10
9𝑁𝑚2/𝐶2), determine: 
a) O valor da carga elétrica 𝑄1 . 
b) A intensidade da força elétrica atuando em 𝑄1. 
 
 
QUESTÃO 4. (2 pontos) 
Tendo perdido recentemente seu emprego, um trabalhador do Estado do Rio de Janeiro procura todos os meios 
possíveis de redução de custos. Conversando com um amigo que faz a disciplina ICF2 do CEDERJ, este sugeriu que 
o trabalhador tirasse da tomada alguns aparelhos eletrônicos quando não forem usados, pois mesmo em modo 
Desligado/Standby, estes continuam consumindo energia elétrica quando ligados na tomada da rede elétrica da casa. 
Ao chegar m casa, o trabalhador consultou os manuais de alguns equipamentos e fez as anotações conforme a tabela 
abaixo. 
 
Aparelho Consumo em Standby (W) Uso diário (horas) 
Televisão 4 4 
Decodificador de TV paga 20 4 
Radio 2 1 
 
Sabendo que o kWh custa R$ 0,693; calcule quanto o trabalhador economizará na conta de luz, ao tirar da tomada os 
aparelhos quando não estão em uso. Considere um período de cálculo de 30 dias. 
 
QUESTÃO 5. (2 pontos) 
Considere o circuito abaixo. Ele contém as fontes 𝜀1 e 𝜀2, uma bateria 𝜀3 com resistência interna 
r e os resistores de 2Ω, 4Ω e 7Ω. Determine a corrente que passa pelo resistor de 7Ω e a potencia 
dissipada na resistência interna da bateria. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4Ω 
𝜀3 = 70𝑉 
𝑟 = 4Ω 
𝜀1 = 40𝑉 
𝜀2 = 60𝑉 
2Ω 
7Ω 
 
AP1-2osem-2017-ICF II 
 
3 
 
 
Formulário: 
𝑒 = −1,6 ∙ 10−19𝐶 
𝑁𝐴 = 6,02 ∙ 10
23 
�⃗� = 𝑞 ∙ �⃗⃗� 
�⃗⃗� =
𝑘 ∙ 𝑄
𝑑2
�̂� 
𝑉 =
𝑘𝑄
𝑑
= 𝐸 ∙ 𝑑 
𝜏 = 𝑞 ∙ Δ𝑉 
𝐸𝑃 = 𝑉 ∙ 𝑞 
𝑉 = 𝑅𝐼 =
𝜌𝐿
𝐴
𝐼 
𝑃 = 𝑅𝐼2 =
𝐸𝑛𝑒𝑟𝑔𝑖𝑎
𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜