Estudos Disciplinares – Eletricidade Básica – 2013

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Ex 1 
 
Estudos Disciplinares – Eletricidade Básica – 2013 
 
A 6,62 N 
B 3,60 N 
C 3,37 N 
D 8,96 N 
E 1,62 N 
 
 
 
 
 
Ex 2 
 
 
 
A 30,0º 
B 45,0 
C 36,9º 
D 53,1º 
E 17,8º 
 
 
Ex 3 
 
 
 
A 2,8 m/s2 
B 1,2 m/s2 
C 0.6 m/s2 
D 5,4 m/s2 
E 7,2 m/s2 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 4 
 
 
 
No ponto P, indicado na figura, a intensidade do campo elétrico produzido pelo dipolo vale: 
A 245,2 N/C 
B 562,5 N/C 
C 125,3 N/C 
D 845,4 N/C 
E 1241,2 N/C 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 5 
 
 
 A distância x em o campo elétrico produzido pelo anel é máximo vale: 
 
A 4,0 m 
B 5,7 m 
C 2,8 m 
D 6,5 m 
E 1,3 m 
 
 
 
 
 
 
Ex 6 
 
 
 
 
Em uma situação em que x >> r ( x muito maior do que r, o campo elétrico no ponto P é expresso por: 
 
A D 
 
B E 0 
 
C 
 
Ex 7 
 
 
 
 
Para o bastão eletrizado esquematizado na figura acima, o campo elétrico produzido no ponto P vale: 
A 803,6 i N/C 
B 426,3 i N/C 
C 215,6 i N/C 
D 1236,4 i N/C 
E 350,2 i N/C 
 
 
 
 
 
 
Ex 8 
 
 
 
O campo elétrico no ponto P,supondo que a distância a seja 80 m , vale: 
 
A 15,25 i N/C 
B 10,25 i N/C 
C 2,25 i N/C 
D 4,25 i N/C 
E 6,25 i N/C 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 9 
 
 
 
A distância entre as superfícies equipotenciais de 200 V até 400 V , de 400 V até 600 V, e de 600 V até 800 V, valem 
respectivamente: 
A 225,0 m , 75,0 m , 57,5 m 
B 56,25 m ; 18,75 m; 14,37 m 
C 112,5 m; 37,5 m ; 18,75 m 
D 37,5 m ; 12, 5 m; 9,6 m 
E 150,0 m; 50,0 m; 38,3 m 
 
 
 
 
 
Ex 10 
 
 
 
 
 
 O trabalho realizado por um operador , ao transportar uma carga q = 2x10
-3
 C da superfície equipotencial de 200 V 
até a de 800 V , é igual a : 
A 1,2 J 
B 0,6 J 
C - 2,4 J 
D -1,2 J 
E 0,3 J 
 
 
 
Ex 11 
 
 
 
A 0,2 m 
B 0,02 m 
C 0,10 m 
D 0,15 m 
E 0,04 m 
 
 
 
 
 
Ex 12 
 
 
 
A força de Lorentz que atua sobre a partícula no ponto A, vale: 
A 12,8 i N 
B [12,8 i + 6,4 j ] N 
C [12,8 i - 6,4 j ] N 
D [ - 6,4 i + 12,8 j ] N 
E -6,4 j N 
 
 
 
Ex 13 
 
 
 
A FAB = - 0,6 i N e FBC = 0 
B FAB = 0,4 k N e FBC = 0,6 i N 
C FAB = 0 N e FBC = - 0,4 i N 
D FAB = 0,6 k N e FBC = - 0,4 i N 
E FAB = 0,6 k N e FBC = [0,4 i + 0,6 j] N 
 
 
 
 
 
Ex 14 
 
 
 
 
 
 
A τ = 0,12 (j - i ) Nm 
B τ = 0,12 ( k ) Nm 
C τ = 0,12 ( j ) Nm 
D τ = j Nm 
E τ = 0,12 (j + i ) Nm 
 
 
 
Ex 15 
 
 
 
 
A -3,5 º C 
B 0 
C 2,5 º C 
D 6,5 º C 
E 8,5 º C 
 
 
 
 
 
 
Ex 16 
 
 
 
 
 
A 0ºC e 11,3 g 
B 0ºC e 3,7 g 
C 0ºC e 150 g 
D - 2,5ºC e 8,7 g 
E -0ºC e 0 g 
 
 
 
 
 
 
Ex 17 
 
 
 
 
A 154 atm.L 
B 160 atm.L 
C 176 atm.L 
D 144 atm.L 
E 96 atm.L 
Ex 18 
 
 
 
 
 
A 80 atm. L 
B 96 atm. L 
C 48 atm. L 
D 64 atm. L 
E 36 atm. L 
 
Ex 19 
 
 
 
A + 400,0 J 
B + 263,6 J 
C - 836,7 J 
D 0 J 
E + 1 800,0 J 
Ex 20 
 
 
 
 
A -2637 J 
B +8 366 J 
C - 1 800 J 
D + 68 725 J 
E 0 
 
Ex 21 
 
 
A) EA = 1,75.107 i (V/m ) e EB = 1,309.107 i (V/m) 
 FA = 7,0.104 i (N ) e FB =5 ,236.104 i (N) 
 
B) EA = -5.106 i (V/m ) e EB = 1,309.107 i (V/m) 
 FA = 4,0.104 i (N ) e FB = 0,236.104 i (N) 
C) EA = 1,75.107 i (V/m ) e EB = 2,25.107 i (V/m) 
 FA = 6,0.104 i (N ) e FB =6 ,0.104 i (N) 
D) EA = 1,125.107 i (V/m ) e EB = 1,309.107 i (V/m) 
 FA = 1,2.103 i (N ) e FB =2 ,2 .105 i (N) 
E) EA = 1,75.107 i (V/m ) e EB = 1,837.106 i (V/m) 
 FA = 3,0.103 i (N ) e FB =4,5.104 i (N) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 22 
 
 
 
A) λ = 2.10-7 C/m , E=6.103 j (V/m) , F=8.103 j (N) 
B ) λ = 5.10-7 C/m , E=2.103 j (V/m) , F=7.103 j (N) 
C ) λ = 9.10-7 C/m , E=2,5.103 j (V/m) , F=6.103 j (N) 
D ) λ = 9,995.10-7 C/m , E=4,498.103 j (V/m) , F=2,699.103 j (N) 
E ) λ = 5.10-7 C/m , E=4.103 j (V/m) , F=2.103 j (N) 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 23 
 
 
A) E = 88,4 V/m e θ = 100º 
B) E = 18,2 V/m e θ = 60º 
C) E = 27,2 V/m e θ = 15º 
D) E = 52,1 V/m e θ = 120º 
E) E = 22,1 V/m e θ = 150º 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 24 
 
 
 
A 
 
B 
 
C 
 
D 
 
E 
 
Ex 25 
 
 
A E= 0 e T = 4,2 s 
B E= 18 000 V/m e T = 3,2 s 
C E= 2 250 V/m e T = 2,2 s 
D E= 4 500 V/m e T = 5,2 s 
E E= 9000 e T =1,2 s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 26 
 
 
A R1= 4,5 m e R2=3,5 m ; T1=62,83 s e T2=18,85 s ; t1-t2 = 18,85 s 
B R1= 5,5 m e R2=8,5 m ; T1=62,83 s e T2=18,85 s ; t1-t2 = 62,83 s 
C R1= 3,5 m e R2=4,5 m ; T1=62,83 s e T2=18,85 s ; t1-t2 = 22 s 
D R1= 1,5 m e R2=2,5 m ; T1=62,83 s e T2=18,85 s ; t1-t2 = 34 s 
E R1= 4,0 m e R2=6,0 m ; T1=62,83 s e T2=18,85 s ; t1-t2 = 80 s 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 27 
 
 
A) 4 
B) 3 
C) 2 
D) 1 
E) 5 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 28 
 
 
A ) Vp =6,4.10
3
 V e V 0 = 8,5.10
4
 V ; TPO = 9,7.10
-3
 J 
B ) Vp =13,6.10
3 
V e V 0 = 2,295.10
4 
V ; TPO = 16,7.10
-3 
J 
C) Vp =2,5.10
3
 V e V 0 = 2,295.10
4
 V ; TPO = 6,714.10
-3
 J 
D) Vp =9,522.10
3 
V e V 0 = 2,295.10
4
 V ; TPO = 6,714.10
-3
 J 
E) Vp =9,2.10
3
 V e V 0 = 2,295.10
4
 V ; TPO = 5,4.10
-3
 J 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 29 
 
 
 
A) m = 10 i – 40 j (A.m) e C = 200 k (N.m) 
B ) m = 30 i – 51,96 j (A.m) e C = 300 k (N.m) 
C ) m = 60 i – 90 j (A.m) e C = 400 k (N.m) 
D ) m = 2 i – 5 j (A.m) e C = 100 k (N.m) 
E ) m = 30 i (A.m) e C = 20 k (N.m) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 30 
 
 
 
A V C = 2,8.10
3
 V e V D = 6,10.10
3
 V ; TCD= 4 J 
B V C = 6,75.10
3
 V e V D = 5,10.10
3
 V ; TCD= 1,98 J 
C V C = 12.10
3
 V e V D = 15.10
3
 V ; TCD= 3 J 
D V C = 4.10
3
 V e V D = 17.10
3
 V ; TCD= 15 J 
E V C = 340 V e V D = 220 V ; TCD= 50 J 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 31 
 
 
A B = -1,606.10
-4
 k (T) ; t = 1,114.10
-7
 s ; Fm = -3,623.10
-17 
j (N) 
B B = -4,0.10
-5
 k (T) ; t = 5,2.10
-7
 s ; Fm = -4,7.10
-17 
j (N) 
C B = -9,11.10
-3 
k (T) ; t = 1,963.10
-4
s ; Fm = -1,66.10
-6
 j (N) 
D B = -2,0.10
-5
 k (T) ; t = 60 s ; Fm = 8,4 j (N) 
E B = -9,11 k (T) ; t = 1,963 s ; Fm = -1,66 j (N) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 32 
 
 
A) a) p2= 2 atm , T2 = 200 k , T3= 80 K 
 b) Q12 = 1 833 J , Q31 = 1 800 J 
 c) T23 = - 1 200 J , U31 = 1 800 J 
 
B) a) p2= 1,5 atm , T2 = 100 k , T3= 90 K 
 b) Q12 = 2 833 J , Q31 = 4 600 J 
 c) T23 = - 2 200 J , U31 = 1 800 J 
 
C) a) p2= 0,5 atm , T2 = 400 k , T3= 80 K 
 b) Q12 = 1 400 J , Q31 = 2 500 J 
 c)T23 = - 1 800 J , U31 = 3 800 J 
 
D) a) p2= 2,5 atm , T2 = 160 k , T3= 40 K 
 b) Q12 = 120J , Q31 = 5 600 J 
 c) T23 = - 4 200 J , U31 = 4 800 J 
 
E) a) p2= 2 atm , T2 = 300 k , T3= 80 K 
 b) Q12 = 1 833 J , Q31 = 8 600 J 
 c) T23 = - 8 200 J , U31 = 1 80 J 
 
 
Ex 33 
 
 
 
 
A a) αm = 2,0.10
-5
 ºC
-1 
 
 b) platina , 10,5% 
B a) αm = 1,52.10
-5
 ºC
-1 
 
 b) ferro , 8,5% 
C a) αm = 1,62.10
-5
 ºC
-1 
 
 b) Latão , 4,955 % 
D a) αm = 1,88.10
-5
 ºC
-1 
 
 b) Cobre , 5,955 % 
E a) αm = 2,33.10
-5
 ºC
-1 
 
 b) Alumínio , 4,955 % 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 34 
 
Num calorímetro, introduz-se 525 g de g água a 30 ºC e um pedaço de gelo a -10 ºC. Sabendo-se que a temperatura 
do equilíbrio é de 20ºC , pode-se afirmar que a massa de gelo , em gramas, vale: 
 
Fórmulas: Q= m c (θ2- θ1 ) , Q = m L , c gelo = 0,5 cal/g.ºC , Lgelo = 80 cal/g , cágua = 1 cal/g.ºC , 
 
 
A 20 
B 30 
C 40 
D 60 
E 50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 35 
 
Uma barra de cobre cuja massa é 75 g é aquecida em um forno de laboratório até uma temperatura de 312 º C. A barra 
é então colocada em um recipiente de vidro contendo uma massa de água de 220 g. A capacidade térmica do 
recipiente de vidro é de 45 cal /º C. A temperatura inicial da água e do recipiente de vidro é de 12 º C. Supondo que o 
sistema todo é isolado, pedem-se: 
 
a) a temperatura de equilíbrio θe térmico do sistema; 
 b) as quantidades de calor trocadas isoladamente pelo cobre, água e recipiente. 
 
Dados: c água = 1 cal / g.ºC , c cobre = 0,0923 cal / g.ºC 
 
Formulário: Q = mL Q = m c (q2 - q1 ) Q = C (q2 - q1 ) 
 
A a) θe = 14,64 ºC 
 b) Qcobre = - 1 024,6 cal , Qágua = 680, 80 cal , Qvidro = 343,80 cal 
B a) θe = 35 ºC 
 b) Qcobre = -12 024,6 cal , Qágua = 11 680, 80 cal , Qvidro = 343,80 cal 
C a) θe = 19,64 ºC 
 b) Qcobre = - 2 024,6 cal , Qágua = 1 680, 80 cal , Qvidro = 343,80 cal 
D a) θe = 40 ºC 
 b) Qcobre = - 24,6 cal , Qágua = 80, 80 cal , Qvidro = 34 cal 
E a) θe = 46 ºC 
 b) Qcobre = - 2 524,6 cal , Qágua = 2 680, 80 cal , Qvidro = 843,80 cal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 36 
 
 
Um calorímetro de capacidade térmica desprezível contém 500 g de água na temperatura de 80ºC. Introduz-se no seu 
interior um pedaço de gelo de 250 g na temperatura de – 30 º C. Pedem-se: 
 
a) a temperatura de equilíbrio θe da mistura. 
b) a quantidade de calor trocada pela água; 
c) a temperatura de equilíbrio θ’e que seria atingida supondo que o pedaço de gelo tivesse uma massa de 450 g, e a 
correspondente massa de gelo e massa de água que resulta dessa mistura. 
 
Dados: c gelo = 0,5 cal/g.ºC , c água = 1 cal/g.ºC , L = 80 cal/g 
 
 
A a) θe = 31,67 º 
 b) Q = - 39 165 cal 
 c) θ'e = 0 ºC , mágua = 250 g e mgelo = 200 g 
 
B a) θe = 21,67 º 
 b) Q = - 29 165 cal 
 c) θ'e = 0 ºC , mágua = 415,625 g e mgelo = 34,375 g 
 
C a) θe = 25 ºC 
 b) Q = - 40000cal 
 c) θ'e = -2 ºC , mágua = 415,625 g e mgelo = 34,375 g 
 
D a) θe = 28 ºC 
 b) Q = -30000 cal 
 c) θ'e = 2 ºC , mágua = 400 g e mgelo = 50 g 
 
E a) θe = 15 ºC 
 b) Q = - 20000cal 
 c) θ'e = -1 ºC , mágua = 300 g e mgelo = 150 g 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 37 
 
A mistura de uma massa m v de vapor de água a 100 º C é misturada com uma massa m g de gelo no 
ponto de fusão (0ºC) em um recipiente termicamente isolado resulta em água na temperatura de 70 ºC. 
Pedem-se: 
 
a) a massa m v de vapor; 
b) a quantidade de calor trocada entre a massa de gelo e a massa de vapor. 
 
 
Dados: c água = 1,0 cal/g.ºC , L fusão = 80 cal/g , L vaporização = 540 cal/g , m g = 150 g 
 
A a) mv = 39,47 g 
 b) Qv = - 22 497,9 cal 
 
B a) mv = 20 g 
 b) Qv = - 12 500 cal 
 
C a) mv = 18 g 
 b) Qv = - 10 000 cal 
 
D a) mv = 32,47 g 
 b) Qv = - 32 497,9 cal 
 
E a) mv = 12,47 g 
 b) Qv = - 20 497,9 cal 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 38 
 
 
A 
a) pA = 24 atm , nR= 0,045 atm x litro/K 
b) UAB = 12 atm.litro , τAB = 36 atm x litro/ K , QAB = 20 atm x litro/K 
B 
a) pA = 4 atm , nR= 0,045 atm x litro/K 
b) UAB = 10 atm.litro , τAB = 6 atm x litro/ K , QAB = 4 atm x litro/K 
C 
a) pA = 5 atm , nR= 0,045 atm x litro/K 
b) UAB = 0 atm.litro , τAB = 12 atm x litro/ K , QAB = 12 atm x litro/ K 
D 
a) pA = 18 atm , nR= 0,05 atm x litro/K 
b) UAB = 0 atm.litro , τAB = 30 atm x litro/ K , QAB = 20 atm x litro/K 
E 
a) pA = 9 atm , nR= 0,045 atm x litro/K 
b) UAB = 0 atm.litro , τAB = 19,77 atm x litro/ K , QAB = 19, 77 atm x litro/K 
 
Ex 39 
 
 
A EM = 1 125 000 V/m 
B EM = 562 500 V/m 
C EM = 1 687 500 V/m 
D EM = 125 000 V/m 
E EM = 1 425 000 V/m 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ex 40 
 
 
 
A 1 125 
B 1 687,5 
C 562,5 
D 2 248 
E 16