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ELETROMAGNETISMO Considera-se que para determinar um campo elétrico que flui radialmente para fora de uma esfera condutora, representada pela seta na figura abaixo, seja necessário estabelecer a sua área infinitesimal. Neste sentido, um aluno ao tentar desenvolver os cálculos percebeu que cometeu um equívoco e que havia considerado a área infinitesimal do cilindro, o que trouxe um resultado incorreto. No intuito de tentar ajudar o aluno a desenvolver o cálculo de modo correto, marque a alternativa que apresenta de forma correta a área infinitesimal por onde flui o campo elétrico. ds→=r.dr.dθ.dϕ.âϕds⃗=r.dr.dθ.dϕ.âϕ ds→=r.senθ.dr.dθ.dϕ.âθds⃗=r.senθ.dr.dθ.dϕ.âθ ds→=r2.senθ.dr.dθ.dϕ.ârds⃗=r2.senθ.dr.dθ.dϕ.âr ds→=r2.senθ.dθ.dϕ.ârds⃗=r2.senθ.dθ.dϕ.âr ds→=r.dr.dϕ.ârds⃗=r.dr.dϕ.âr Respondido em 20/04/2020 08:49:51 2a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere duas cargas pontuais Q1=+1,0 μC e Q2=-4,0 μC (Q2 à esquerda de Q1) separadas por uma distância de 100 mm. Marque a alternativa que corresponde à distância entre as cargas Q1 e Q3 de uma terceira carga Q3 (na mesma linha da reta formada por Q1 e Q2 e a direita de Q1) de modo que a força eletrostática líquida sobre ela seja nula. 10 cm 7 cm 5 cm 20 cm 15 cm Respondido em 20/04/2020 08:49:57 3a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Questão Acerto: 0,0 / 1,0 299 N.m²/C; 939 N.m²/C. 229 N.m²/C; 399 N.m²/C; 499 N.m²/C; Respondido em 20/04/2020 08:51:26 4a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Respondido em 20/04/2020 08:50:20 5a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 2,0 A e 2,3 A/m²; 6,0 A e 5,4 A/m²; 6,0 A e 2,3 A/m²; 2,3 A e 2,0 A/m²; 2,0 A e 5,4 A/m²; Respondido em 20/04/2020 08:50:14 6a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Um capacitor de 1,0 μF com uma energia inicial armazenada de 0,50 J é descarregado através de um resistor de 1,0 MΩ. Considere o diagrama do circuito abaixo, bem como as afirmativas que seguem: I. A carga inicial do capacitor é de 1,0 mC. II. A corrente através do resistor no instante em que a descarga se inicia é de 1,0 mA. III. A diferença de potencial através do capacitor (VC) e a diferença de potencial através do resistor (VR), como funções do tempo é respectivamente, 1,0x10³ e-t V e -1,0x10³ e-t V. IV. A taxa de produção de energia térmica no resistor em função do tempo é de -e-2t W. Podem ser consideradas verdadeiras as afirmativas: I e II. II e III. I, II e III. I, II, III e IV. I, III e IV. Respondido em 20/04/2020 08:51:35 7a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Usando o teorema de Stokes, assinale a alternativa que corresponde a integral de linha para . 1,429 A; 2,429 A. 1,663 A; 2,142 A; 1,922 A; Respondido em 20/04/2020 08:51:27 8a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Respondido em 20/04/2020 08:51:41 9a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 3,765 mWb/m2 e 3,768 mWb/m2; 2,56 mWb/m2 e 1,24 mWb/m2; 3,768 mWb/m2 e 3,765 mWb/m2; 1,24 mWb/m2 e 2,56 mWb/m2; 0,248 Wb/m2 e 0,512 mWb/m2. Respondido em 20/04/2020 08:51:35 10a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Qual das afirmações é verdadeira para uma onda eletromagnética no vácuo? Quanto menor for o período: Nenhuma das outras respostas. Menor é o comprimento de onda. Menor é a amplitude. Maior é a velocidade. Maior é a amplitude. Respondido em 20/04/2020 08:50:51 1a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considera-se que para determinar um campo elétrico que flui radialmente para fora de uma esfera condutora, representada pela seta na figura abaixo, seja necessário estabelecer a sua área infinitesimal. Neste sentido, um aluno ao tentar desenvolver os cálculos percebeu que cometeu um equívoco e que havia considerado a área infinitesimal do cilindro, o que trouxe um resultado incorreto. No intuito de tentar ajudar o aluno a desenvolver o cálculo de modo correto, marque a alternativa que apresenta de forma correta a área infinitesimal por onde flui o campo elétrico. ds→=r2.senθ.dθ.dϕ.ârds⃗=r2.senθ.dθ.dϕ.âr ds→=r.dr.dϕ.ârds⃗=r.dr.dϕ.âr ds→=r.senθ.dr.dθ.dϕ.âθds⃗=r.senθ.dr.dθ.dϕ.âθ ds→=r2.senθ.dr.dθ.dϕ.ârds⃗=r2.senθ.dr.dθ.dϕ.âr ds→=r.dr.dθ.dϕ.âϕds⃗=r.dr.dθ.dϕ.âϕ Respondido em 04/05/2020 11:30:32 2a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere duas cargas pontuais Q1=+1,0 μC e Q2=-4,0 μC (Q2 à esquerda de Q1) separadas por uma distância de 100 mm. Marque a alternativa que corresponde à distância entre as cargas Q1 e Q3 de uma terceira carga Q3 (na mesma linha da reta formada por Q1 e Q2 e a direita de Q1) de modo que a força eletrostática líquida sobre ela seja nula. 7 cm 15 cm 5 cm 20 cm 10 cm Respondido em 04/05/2020 11:27:35 3a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Respondido em 04/05/2020 11:30:45 4a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Marque a alternativa que corresponde ao trabalho realizado por um agente externo para deslocar uma carga q = 2 C dentro de um campo elétrico não-uniforme, expresso por E=yax+xay+2az, do ponto B (0,0,1) para o ponto A (2,4,1), ao longo de um arco de parábola expresso por y=x2, z=1. -12 J; -14 J; 14 J; -16 J. 16 J; Respondido em 04/05/2020 11:30:54 5a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 2,3 A e 2,0 A/m²; 6,0 A e 5,4 A/m²; 6,0 A e 2,3 A/m²; 2,0 A e 5,4 A/m²; 2,0 A e 2,3 A/m²; Respondido em 04/05/2020 11:31:05 6a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Marque a alternativa que expressa a formulação adequada para determinar a capacitância de um capacitor cilíndrico ou coaxial (similar a um cabo coaxial) com raio interno a e raio interno do condutor externo b, como mostra a figura abaixo, e comprimento L, e que possui um dielétrico com permissividade absoluta ε. Respondido em 04/05/2020 11:31:15 7a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Marque a alternativa que representa o fluxo magnético entre os condutores interno (raio a) e externo (raio b) de um cabo coaxial colocado no eixo z onde circula uma corrente I no sentido +az no condutor interno e invertida no condutor externo. Considere que a isolação entre os condutores seja magneticamente equivalente ao vácuo. Respondido em 04/05/2020 11:31:13 8a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Suponha que uma carga elétrica de 20 μC seja lançada em um campo magnético uniforme de 10 T. Sendo de 60º o ângulo formado entre v e B, determine a força magnética que atua sobre a carga supondo que a mesma foi lançada com velocidade igual a 5 x 103 m/s. Fmag = 1 N Fmag = -0,5 N Fmag = 0,25 N Fmag = 0 N Fmag = 0,5 N Respondido em 04/05/2020 11:31:29 9a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um cabo coaxial condutor possui raios a e b, onde a. Um material de permeabilidade μr ≠ 1 existe na região a<ρ, enquanto a região c<ρ é preenchida com ar. Marque a alternativa que determina a expressão para a indutância por unidade de comprimento. Respondido em 04/05/2020 11:31:46 10a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Apenas III; Apenas I; I, II, III e IV. Apenas II; Apenas IV; Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considere que um corpo esteja sofrendo a ação de uma força central dada pela seguinte relação: →F=−2.βr3âr,(β>0)F→=−2.βr3âr,(β>0) em que r distância radial em relação a sua origem de um sistema de coordenadas. Marque a alternativa que representa o trabalho realizado pela força sobreo corpo no deslocamento de R1 para R2 (R2>R1). W=β.[(1R21)−(1R22)]W=β.[(1R12)−(1R22)] W=β.[(1R22)−(1R21)]W=β.[(1R22)−(1R12)] W=β.[(1R2)−(1R1)]W=β.[(1R2)−(1R1)] W=2β.[(1R21)−(1R22)]W=2β.[(1R12)−(1R22)] W=β.[(1R1)−(1R2)]W=β.[(1R1)−(1R2)] Respondido em 04/05/2020 13:03:01 2a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considerem, na figura abaixo, duas cargas pontuais Q1=+1,0 μC e Q2=-3,0 μC separadas por uma distância de 100 mm. Marque a alternativa que corresponde à localização de uma terceira carga Q3 de modo que a força eletrostática líquida sobre ela seja nula. Q3 estará a 40 mm da carga positiva. Q3 estará a 240 mm da carga positiva; Q3 estará 100 mm da carga negativa; Q3 estará a 140 mm da carga positiva; Q3 estará a 140 mm da carga negativa; Respondido em 04/05/2020 13:03:22 3a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considerando o cálculo da carga no interior de um paralelepípedo retângulo formado pelos planos x=0, x=1, y=0; y=2 ; z=0 e z=3, sabendo-se que a densidade de fluxo é dada por D=2xyâx+x2âyD=2xyâx+x2ây, podemos afirmar: Respondido em 04/05/2020 13:03:13 4a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Marque a alternativa que corresponde ao trabalho para transportar uma carga positiva q ao longo de um caminho fechado de raio constante ρ1ρ1em torno de uma reta infinita carregada positivamente. - q ρ1ϕ/2πεo; - q ρ/εo; q ρ/εo; Nulo. q ρ1ϕ/2πεo; Respondido em 04/05/2020 13:03:27 5a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Um tubo cilíndrico oco com seção transversal retangular tem dimensões externas de 0.5 pol. por 1 pol. e espessura da parede de 0.05 pol. Suponha que o material seja de latão, para o qual σ=1,5x107 S/m. Uma corrente de 200 A dc está fluindo pelo tubo. A partir destes dados, considere as afirmativas abaixo: I. A queda de tensão que está presente em um comprimento de 1,0 m do tubo é de 0,147 V. II. Se o interior do tubo estiver preenchido com um material condutor para o qual σ=1,5x105 S/m, a queda de tensão será de 5,74 V. III. Se o interior do tubo estiver preenchido com um material condutor para o qual σ=1,5x105 S/m, a queda de tensão será de 0,144 V. Pode(m) ser considerada(s) verdadeira(s) apenas a(s) afirmativa(s): I e III; I; I e II; II; II e III; Respondido em 04/05/2020 13:03:44 6a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Sobre os materiais dielétricos é correto afirmar: Se o elétron com o mais alto nível de energia ocupar o nível mais elevado da banda de valência e se existir um gap entre a banda de valência e a condução, então rapidamente o elétron aceita uma quantidade de energia suficiente para que o torne um isolante. Nenhuma carga pode permanecer no interior de um material dielétrico. Se isto ocorrer o campo elétrico resultante irá forçar a carga para a superfície. Assim teremos como resultado final uma densidade de carga nula dentro do condutor e na sua superfície externa. Os dielétricos possuem como características a capacidade de armazenar energia elétrica. Isto ocorre devido a um deslocamento nas posições relativas das cargas negativas e positivas contra as forças molecular e atômica normais do átomo. O dielétrico no campo elétrico pode ser visto como o arranjo microscópico de monopolos elétricos envolvidos no vácuo, os quais sãos constituídos por cargas positivas ou negativas cujos centros nãos coincidem. A característica que todos os dielétricos têm em comum, sejam eles sólidos líquidos ou gasosos, de natureza cristalina ou não, é a capacidade de não guardar energia elétrica, o que justamente o caracteriza como um material isolante. Respondido em 04/05/2020 13:04:13 7a Questão Acerto: 0,0 / 1,0 Respondido em 04/05/2020 13:04:43 8a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 A figura abaixo mostra uma barra metálica movendo-se para a direita com velocidade v e ao logo de dois trilhos condutores paralelos que estão separados pela largura W. Um campo magnético B está perpendicular ao contorno formado pelos trilhos e pela barra. Determine a tensão induzida Vba para B = 2t Wb/m2 e v = 5t m/s aplicando a Lei de Faraday. 35 Wt2; 15 Wt2; 1,5 Wt2; 25 Wt2; 150 Wt2; Respondido em 04/05/2020 13:04:28 9a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Marque a alternativa que corresponde, respectivamente, a indutância mútua e a indutância própria de cada bobina em um solenóide concêntrico de raios r1=2 cm e r2=3 cm e números de espiras n1=50 esp/cm e n2=80 esp/cm onde fluem as correntes I1 e I2. 6,31x10-6H/m; 10,1x10-2H/m; 888 x10-3H/m; 1,26x10-5H/m; 39,4x10-3H/m; 888 x10-3H/m; 78,90x10-3H/m; 39,4x10-3H/m; 227 x10-3H/m. 63,17x10-3H/m; 39,4x10-3H/m; 227 x10-3H/m; 7,89x10-6H/m; 10,1x10-2H/m; 888 x10-3H/m; Respondido em 04/05/2020 13:04:42 10a Questão Acerto: 1,0 / 1,0 Considerando o campo elétrico E(x, y, z) = E0 (xy2z2, x2yz2, x2y2z) , determine a densidade volumétrica de carga que origina este campo xyz / 2 x2y2z2 / 2 xyz x2y2z3 / 3 x2y2z2
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