Exercicios resolvidos fisica 2

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Exercícios - Física 
1) O amperímetro mostrado na figura P21.32 do livro indica I=2,2 A. Encontre a ddp 
fornecida pela bateria. De sua resposta em Volts. 
 
 
 
 
2) Se R=1335,36 Ω e a ddp E=V=320,93 V na figura P21.36 do livro, determine a direção e 
o módulo da corrente no fio horizontal entre a e e. Use que 12/7 é aproximadamente 1.71 e 
de sua resposta em Amperes. 
 
 
 
3) Uma bateria descarregada é carregada através da conexão com uma bateria carregada 
de outro carro com cabos de ligação direta, como mostrado na Fig. P21.37 do livro texto. Se 
a resistência na bateria carregada (cuja tensão é V1=12,00 V) é R1=1,00e-02 Ω, na bateria 
descarregada (cuja tensão é V2=10,00 V) é R2=1,00 Ω e no arranque é r=6,00e-02 Ω, qual 
a corrente no arranque? 
 
 
 
 
4) Uma bateria descarregada é carregada através da conexão com uma bateria carregada 
de outro carro com cabos de ligação direta, como mostrado na Fig. P21.37 do livro texto. Se 
a resistência na bateria carregada (cuja tensão é V1=12,00 V) é R1=1,00e-02 Ω , na bateria 
descarregada (cuja tensão é V2=10,00 V) é R2=1,00 Ω e no arranque é r=6,00e-02 Ω , qual 
a corrente na bateria descarregada? 
 
 
 
 
 
5)Um capacitor de C=6,77e-06 F é carregado por uma bateria de 10 V através de um 
resistor R. O capacitor atinge a diferença de potencial de v=5,76 V em um tempo de t=4,28 
segundos após o início do carregamento. Encontre R. De sua resposta em ohms. 
 
 
 
6) Um próton desloca-se com uma velocidade de v= ( vx=2,00 , vy=-4,00 , vz=1,00) m/s em 
uma região na qual o campo magnético é B= ( bx=1,00 , by=2,00 , bz=-3,00 ) T. Qual é a 
magnitude da força magnética experimentada. Use que a carga do próton é 1.6e-19 C e de 
sua resposta em Newtons. 
 
 
 
7) Um ciclotron projetado para acelerar prótons tem um raio externo de r1=0,35 m. Os 
prótons são emitidos aproximadamente do repouso a partir de uma fonte no centro e são 
acelerados através de v1=76,75 V cada vez que eles cruzam a separação entre os dês. Os 
dês estão entre os pólos de um eletroímã onde o campo tem uma magnitude de B1=0,8 T. 
Encontre a frequência angular de ciclotron. Use que a carga do próton é 1.6x10^(-19)C e 
sua massa é 1.67x10^(-27). De sua resposta em (rad/s) ) 
 
 
8) Um ciclotron projetado para acelerar prótons tem um raio externo de r1=0,350 m. Os 
prótons são emitidos aproximadamente do repouso a partir de uma fonte no centro e são 
acelerados através de v1=79,07 V cada vez que eles cruzam a separação entre os dês. Os 
dês estão entre os pólos de um eletroímã onde o campo tem uma magnitude de B1=0,8 T. 
Encontre a velocidade na qual os prótons deixam o ciclotron. Use que a carga do próton é 
1.6x10^(-19)C e sua massa é 1.67x10^(-27). De sua resposta em ( m/s ) 
 
 
9) Um ciclotron projetado para acelerar prótons tem um raio externo de r1=0,37 m. Os 
prótons são emitidos aproximadamente do repouso a partir de uma fonte no centro e são 
acelerados através de v1=72,58 V cada vez que eles cruzam a separação entre os dês. Os 
dês estão entre os pólos de um eletroímã onde o campo tem uma magnitude de B1=0,49 T. 
Encontre a velocidade na qual os prótons deixam o ciclotron. Use que a carga do próton é 
1.6x10^(-19)C e sua massa é 1.67x10^(-27). De sua resposta em ( eV ) 
 
 
10) Um fio longo e reto encontra-se sobre uma mesa horizontal e conduz uma corrente de 
I1=1,20e-06 A. Em um vácuo, um próton desloca-se paralelamente ao fio com velocidade 
de v1=2,30e+04 m/s a uma distância d acima do fio. Determine d (em metros). Você pode 
desprezar o campo magnético devido à Terra. Use que a carga do próton é 1.6x10^(-19)C, 
sua massa é 1.67x10^(-27), a permeabilidade do vácuo é 4xπx10^-7 T.m/A e que a 
aceleração da gravidade é 9.8m/s^2. 
 
 
11) Um reator de fusão tokamak tem bobinas magnéticas na forma de um toróide com raio 
interno r1=0,7 m e raio externo r2=1,3 m. Se a bobina toroidal tem N1=900,00 espiras feitas 
de um fio de diâmetro grande, cada um conduzindo uma corrente de I1=1,40e+04 A, 
encontre a magnitude do campo magnético dentro da bobina toroidal ao longo do raio 
externo. De sua resposta em Tesla. 
 
 
12) Um campo magnético uniforme de magnitude B1=0,15 T está direcionado ao longo do 
eixo x positivo. Um pósitron que se desloca a v1=5,00e+06 m/s entra no campo ao longo de 
um ângulo de t1=85,00 graus com o eixo x. Espera-se que o movimento da partícula seja 
uma hélice. Calcule o raio r da trajetória. Use que a massa do pósitron é 9.11x10^(-31) e 
sua carga é 1.6x10^(-19) 
 
 
13) Duas espiras circulares são paralelas, coaxiais e estão quase em contato, separadas 
por uma distância de d=1,00e-03 m (Figura p22.58 do livro). Cada espira tem um 
r=1,0*(10^-01) m de raio. A espira superior conduz uma corrente I=140,00 A no sentido 
horário e a inferior uma corrente de igual valor no sentido anti-horário. Calcule a força 
magnética que a espira inferior exerce sobre a superior. De sua resposta em N e use que 
π=3.141592654. 
 
 
14) Um feixe de prótons viajando com v=1200,00 m/s, entra em uma região com campo 
magnético uniforme. A velocidade dos prótons é perpendicular ao campo magnético. A 
região com campo magnético é espacialmente finita e os prótons deixam-na com uma 
velocidade em uma direção perpendicular à sua direção original. O feixe viaja uma distância 
de s=7,51e-03 m enquanto está sob o efeito do campo magnético. Qual a magnitude do 
campo magnético? Use que a carga do próton é 1.6x10^(-19)C e sua massa é 
1.67x10^(-27) kg. Dê sua resposta em T. 
 
 
15) Um próton move-se em uma campo magnético uniforme com intensidade B=0,5 T na 
direção x. Em t=0 o próton tem velocidade com componentes vx=2,44e+05 m/s, vy=0 m/s e 
vz=2,00e+05 m/s. Qual a magnitude da força que age no próton? Use que a carga do 
próton é 1.6x10^(-19)C e sua massa é 1.67x10^(-27) kg. Dê sua resposta em N. 
 
 
16) Um próton move-se em uma campo magnético uniforme com intensidade B=0,75 T na 
direção x. Em t=0 o próton tem velocidade com componentes vx=1,10*(10^5) m/s, vy=0 m/s 
e vz=2,23*(10^05) m/s. Além disso, há um campo elétrico uniforme na direção x com 
intensidade E=1,59*(10^04) V/m. Em t=T/2, onde T é o período do movimento circular 
uniforme do próton, qual o deslocamento do próton, em metros, ao longo do eixo x? Use 
que a carga do próton é 1.6x10^(-19)C e sua massa é 1.67x10^(-27) kg. 
 
 
17) Em uma certa região do espaço, o campo magnético tem componentes na direção z e 
na direção que aponta radialmente pra fora (ou em direção) ao eixo z. A componente z tem 
magnitude B_z=A z, onde a constante A é dada por A=4,44 mT/cm. A componente radial 
depende somente de r (a distância radial com relação ao eixo z). Usando a lei de Gauss 
para o magnetismo, ache a intensidade da componente radial para r=1 cm. Dê sua resposta 
em mT.