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Física – Eletrodinâmica – [20 Questões] Questão 01) Sendo dado que 1J = 0,239 cal, o valor que melhor expressa, em calorias, o calor produzido em 5 minutos de funcionamento de um ferro elétrico, ligado a uma fonte de 120 V e atravessado por uma corrente de 5,0A, é: a) 7,0 104 b) 0, 70 104 c) 0,070 104 d) 0,43 104 e) 4,3 104 Questão 02) Para se proteger do apagão, o dono de um bar conectou uma lâmpada a uma bateria de automóvel (12,0V). Sabendo que a lâmpada dissipa 40,0W, os valores que melhor representam a corrente I que a atravessa e sua resistência R são, respectivamente, dados por: a) I = 6,6A e R = 0,36½ b) I = 6,6A e R = 0,18½ c) I = 6,6A e R = 3,6½ d) I = 3,3A e R = 7,2½ e) I = 3,3 A e R = 3,6½ Questão 03) Numa prática de laboratório, um estudante conectou uma bateria a uma resistência, obtendo uma corrente i1. Ligando em série mais uma bateria, idêntica à primeira, a corrente passa ao valor i2. Finalmente, ele liga as mesmas baterias em paralelo e a corrente que passa pelo dispositivo torna- se i3. Qual das alternativas abaixo expressa uma relação existente entre as correntes i1, i2 e i3? a) i2i3 = 2i1 (i2 + i3). b) 2i2 i3 = i1 (i2 + i3). c) i2i3 = 3i1 (i2 + i3). d) 3i2i3 = i1(i2 + i3). e) 3i2i3 = 2i1 (i2 + i3). Questão 04) Em uma situação cotidiana, uma pessoa liga duas lâmpadas incandescentes em paralelo em uma rede de 220V. As lâmpadas apresentam certa intensidade luminosa (brilho), sendo que a lâmpada 2 tem um filamento de mesmo material, mesmo comprimento, mas é mais grosso que o filamento da lâmpada 1. Nessas condições, a alternativa correta é: a) Desligando a lâmpada L1, a lâmpada L2 diminui o seu brilho. b) A lâmpada L1 brilha mais que a lâmpada L2. c) As lâmpadas L1 e L2 tem o mesmo brilho. d) A lâmpada L2 brilha mais que a lâmpada L1. Questão 05) A figura mostra um circuito formado por um resistor de resistência variável, chamado potenciômetro, associado em série com uma lâmpada. Alterando- se o valor da resistência do potenciômetro, controla-se o brilho da lâmpada. Quando a lâmpada dissipa uma potência igual a P, a resistência do potenciômetro tem valor R1. Supondo que a resistência RL da lâmpada não dependa da diferença de potencial entre seus terminais, o valor da resistência RP do potenciômetro para que a lâmpada dissipe a potência 4 P é igual a a) 2R1. b) 4R1. c) 2R1 + RL. d) R1 + RL. e) 4R1 + 2RL. Questão 06) Um chuveiro elétrico possui uma resistência interna (Rch) a qual fica incandescente quando ele é ligado, transferindo o calor para a água. Porém, os fios de ligação da rede elétrica que abastecem o chuveiro se aquecem muito pouco em comparação com a resistência do chuveiro. Os fios de ligação possuem uma resistência (Rfio). Isso se justifica devido ao fato de a potência dissipada ser a) inversamente proporcional à resistência quando a tensão elétrica é comum e Rch < Rfio. b) inversamente proporcional à resistência quando a corrente elétrica é comum e Rch < Rfio. c) proporcional à resistência quando a tensão elétrica é comum e Rfio < Rch. d) proporcional à resistência quando a corrente elétrica é comum e Rfio < Rch. Questão 07) Mediante chave seletora, um chuveiro elétrico tem a sua resistência graduada para dissipar 4,0kW no inverno, 3,0kW no outono, 2,0kW na primavera e 1,0kW no verão. Numa manhã de inverno, com temperatura ambiente de 10°C, foram usados 10,0 l de água desse chuveiro para preencher os 16% do volume faltante do aquário de peixes ornamentais, de modo a elevar sua temperatura de 23°C para 28°C. Sabe-se que 20% da energia é perdida no aquecimento do ar, a densidade da água é = 1,0 g/cm3 e calor específico da água é 4,18J/gK. Considerando que a água do chuveiro foi colhida em 10 minutos, em que posição se encontrava a chave seletora? Justifique. Questão 08) A figura abaixo mostra uma resistência de imersão (ebulidor) mergulhada num recipiente com água, interligada num amperímetro ideal; os terminais desse circuito estão conectados a um gerador elétrico. Deseja-se aquecer a água até a fervura, evaporando metade da água. Existem, inicialmente, 400 g de água a 20 ºC dentro do recipiente. Desconsidera-se o calor absorvido pelo recipiente e pelo ebulidor, que possui resistência de 420 . Considera-se que: esse experimento é realizado ao nível do mar; 1 cal é igual a 4,2 J; o calor específico da água vale 1,0 cal/g.ºC; o calor de vaporização da água vale 540 cal/g. O tempo necessário para atingir o objetivo desejado é de, aproximadamente: a) 1,3 minutos. b) 5,8 minutos. c) 10,3 minutos. d) 11,7 minutos. Questão 09) A intensidade luminosa da lâmpada de filamento de uma lanterna a pilhas diminui, quando esta for usada por um longo tempo. A melhor explicação para esse fato é: a) As conexões das pilhas se oxidam. b) A força eletromotriz das pilhas diminui. c) A resistência interna das pilhas aumenta. d) A resistência do filamento da lâmpada aumenta. Questão 10) Você dispõe de um dispositivo de resistência R = 5 r; e de 32 baterias idênticas, cada qual com resistência r e força eletromotriz V. Como seriam associadas as baterias, de modo a obter a máxima corrente que atravesse R? Justifique. Questão 11) Para evitar a potência dissipada por aparelhos tais como chuveiros, aquecedores elétricos, lâmpadas incandescentes, são projetados resistores com diferentes resistências elétricas. EM um projeto, um fio condutor de comprimento l e de diâmetro da secção transversal D teve reduzidos à metade tanto o seu diâmetro quanto o seu comprimento (conforme está representado na figura). O que acontecerá com a resistência R’ do novo fio, quando comparada à resistência R do fio original? a) 4 1 'R R b) 8 1 'R R c) 2 1 'R R d) 4 'R R e) 2 'R R Questão 12) O instrumento destinado a medir a intensidade de corrente elétrica é chamado de amperímetro. Para medir a intensidade da corrente que passa por um fio é preciso primeiro corta-lo, para depois, então, conectar o amperímetro no circuito, de modo que a corrente atravesse o instrumento de medida. Com esta informação, conclui-se que é essencial que a resistência do amperímetro seja: a) grande, quando comparada com qualquer uma das resistências presentes no circuito. b) aproximadamente igual à maioria das resistências presentes no circuito. c) aproximadamente igual à maior das resistências presentes no circuito. d) aproximadamente igual à menor das resistências presentes no circuito. e) pequena, quando comparada com qualquer uma das resistências presentes no circuito Questão 13) Um determinado resistor é ligado entre os terminais de uma bateria de 1,5 V. A potência dissipada no resistor é 0,150 W. O mesmo resistor é então ligado entre os terminais de uma bateria de 3,0 V. A potência dissipada nesse caso é: a) 0,300 W. b) 0,600 W. c) 0,150 W. d) 0,075 W. e) 0,035 W. Questão 14) O gráfico mostra a variação da corrente eficaz, em ampères, de um aquecedor elétrico que operou sob tensão eficaz de 120V, durante 400 minutos. a) Se o custo da energia elétrica é de 20 centavos de real por quilowatt-hora, determine o custo, em reais, do energia cedido ao aquecedor durante os400 minutos indicados. b) Se 1/3 da energia total cedido ao aquecedor, nos primeiros 42 minutos de funcionamento, foi utilizada para aquecer 10 litros de água, determine a variação de temperatura da água. Utilize o calor específico do água como 4,2 x 10³ J/kgºC. Questão 15) Uma residência apresenta, em sua instalação elétrica, duas fases: uma de 120 V e outra de 220 V. A fase de 120 V tem doze tomadas que fornecem, cada uma, no máximo, 100W de potência. A fase de 220 V tem quatro tomadas que fornecem, cada uma, no máximo, 1100 W de potência. Calcule: a) a potência total que cada fase pode fornecer e b) o valor máximo da intensidade de corrente em cada uma das fases. Questão 16) Num detector de mentiras, uma tensão de 6 V é aplicada entre os dedos de uma pessoa. Ao responder a uma pergunta, a resistência entre os seus dedos caiu de 400 k para 300 k. Nesse caso, a corrente no detector apresentou variação, em A, de: a) 5 b) 10 c) 15 d) 20 Questão 17) A figura abaixo mostro quatro passarinhos pousados em um circuito no qual uma bateria de automóvel alimenta duas lâmpadas. Ao ligar-se a chave S, o passarinho que pode receber um choque elétrico é o de número: a) I b) II c) III d) IV Questão 18) Dois fusíveis, F1 e F2, são utilizados pata proteger circuitos diferentes da parte elétrica de um automóvel. F1 é um fusível de 1,0 A, F2 é um fusível de 2,0 A, e funcionam ambos sob a mesma voltagem. Esses fusíveis, feitos do mesmo material, têm comprimentos iguais e a mesma forma cilíndrica de seções transversais de áreas S1 e S2. A razão S1/S2 é igual a: a) 4 b) 3/2 c) 1/2 d) 1/4 Questão 19) Um ventilador dissipa uma potência de 30 W, quando ligado a uma rede elétrica que fornece uma tensão eficaz de 120 V. A corrente eficaz estabelecida nesse aparelho tem valor igual a: a) 150 mA b) 250 mA c) 350 mA d) 450 mA Questão 20) Observe as configurações abaixo: - + 1 + - 2 - + 3 + - 4 Aquela que permite acender uma lâmpada de lanterna, usando uma pilha comum e alguns pedaços de fio, é a de número: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 GABARITO: 1) Gab: E 2) Gab: E 3) Gab: E 4) Gab: D 5) Gab: C 6) Gab: D 7) Gab: P = 4kW 8) Gab: B 9) Gab: C 10) Gab: são necessárias 16 baterias em série em cada ramo e dois ramos associados em paralelos. 11) Gab: C 12) Gab: E 13) Gab: B 14) Gab: a) R$ = 2,80 b) 24oC 15) Gab: a) 4,4 . 103W b) 10A e 20A 16) Gab: A 17) Gab: C 18) Gab: C 19) Gab: B 20) Gab: A
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