Simulado FIS303 2018 II 26112018

Prévia do material em texto

SIMULADO 
Curso: Engenharia de Produção Turma: 2018-I 
Data: 26/11/2018 Disciplina: FIS-303 Prof.Valcimar S. Andrade 
Nome:....................................................................................................................Matrícula:.......................... 
______________________________________________________________________________________________ 
Leia as instruções com cuidado. 
Este simulado visa preparar para a P2, que valerá 5,0 pontos distribuídos em 5 questões; Aproveite para testar seus 
conhecimentos. Ele deverá ser entregue no dia da P2 (29/11/2018). 
 
 
1ª Questão – (a) Um capacitor com placas paralelas possui o espaço entre as 
placas preenchido com duas camadas de dielétricos, uma com uma constante 
dielétrica K1 e a outra com a constante K2 (como na figura ao lado). Cada camada 
possui espessura d/2, em que d é a distância entre as placas. Mostre que a 
capacitância é dada por: 
𝐶 =
2𝜖0𝐴
𝑑
(
𝐾1𝐾2
𝐾1 + 𝐾2
) 
 
(b) Um capacitor com placas paralelas possui o espaço entre as placas 
preenchido com duas camadas de dielétricos, uma com uma constante dielétrica 
K1 e outra com uma constante dielétrica K2 (figura). Cada camada possui 
espessura igual à distância d entre as placas e cada camada preenche o espaço 
entre as placas. Mostre que a capacitância é dada por: 
 
𝐶 =
𝜖0𝐴(𝐾1 + 𝐾2)
2𝑑
 
 
2ª Questão – Um aquecedor é projetado com a seguinte especificação nominal: 1250 W/115 V. (a) Qual a 
resistência deste aquecedor? Em condições de operação nominal: (b) Qual a corrente que circulará pelo aquecedor? 
(c) Que quantidade de energia térmica é gerada pelo aquecedor em uma hora de uso? OBS: Suponha conversão 
integral da energia elétrica em energia térmica. (d) Este aquecedor tem condições de aquecer água continuamente, 
entre 25 e 35°C, se esta estiver fluindo a 50 ml/s? OBS: Despreze as perdas para o meio. Dados: 𝑑𝐻2𝑂 =
1000 𝑘𝑔/𝑚3 e 𝑐𝐻2𝑂 = 4180
𝐽
𝑘𝑔°𝐶
 
 
3ª Questão - Instalações elétricas provisórias são comuns em fase de instalação ou expansão de um 
empreendimento. Suponha que uma padaria precise de puxar energia de um outro medidor até que seu aumento de 
carga seja autorizado pela concessionária. Esse medidor fica a cerca de 150 m de distância da carga, que é do tipo 
resistiva (forno) e tem potência nominal de 9000 W e tensão nominal de 220 V. Os dois fios utilizados na instalação 
(ida e volta) tem seção reta com 10 mm2. Determine: (a) A resistência elétrica total dos fios utilizados e represente 
essas resistências e a carga num pequeno diagrama elétrico.(b) Supondo que a concessionária consiga manter 220 
V no ponto de entrega, determine a queda de tensão em cada parte do fio e a tensão resultante na carga.(c) A 
quantidade de energia perdida nos dois trechos de fio por efeito Joule depois de 8 horas de operação.(D) A corrente 
nominal mínima do disjuntor de proteção do circuito. OBS: Considere um sistema que opere por corrente contínua 
por simplicidade. 𝜌𝐴𝑙 = 2.92 10
−8Ω. 𝑚 
 
 
 
4ª Questão - Considere o circuito abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
(a) Determine a resistência equivalente do circuito. 
(b) Determine a corrente que circula pelo resistor de 1 ohm. 
(c) Determine corrente, resistência e potência em cada resistor. 
 
 
5ª Questão - Considerando a figura ao lado, onde há uma carga discreta Q1 no 
canto superior direito, uma carga discreta Q2 negativa no canto inferior direito, e uma 
carga elétrica positiva distribuída, cuja densidade linear é λ, ao longo da borda 
esquerda. Determine o potencial elétrico no ponto P. 
 
 
 
 
BONS ESTUDOS !!!