ED ELETRICIDADE BÁSICA - UNIP 2º e 3º Semestre

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Prezados Alunos,
Os exercícios deste conteúdo devem ser resolvidos somente após o aluno receber as orientações do professor da disciplina:
"ELETRICIDADE BÁSICA - Estudos Disciplinares".
Todos os exercícios devem ser justificados.
Bom Estudo!!!
Exercício 1:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Sen 15° x 0, 6= 0, 155m Fe =P x tg15° K x q2/R2 = P x tg15° Q= 2 X 0, 15 5 RAIZ 1,
8x 10^- 5x 10x Tg15°/9x 10^ 9 Q=2,27 x 10^- 8
Exercício 2:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) F = K . |Q|.| Q|/a^2 F= K.Q^2/ a^2 Fabx = Fab. SEN 30 Fabx = K.Q^2/2.a^2
Faby=Fab.CO S 30 Faby=K.Q^2. 3^(1/2)/ 2. a F= 2. Fabx +2.F aby Subs ti tui ndo os val
ores e somand o o d obro de Fabx com dob ro de Faby, temos : F=K. Q^2.3^( 1/2) /a^2
Exercício 3:
A)
I, III e IV.
B)
I, II e III.
C)
II e III.
D)
II, III e IV.
E)
I e III.
 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) I. f alsa, poi s a Fe e o E ne m se mpre te rá o me smo sen tido II .ve rdadeira, poi s
quando | q |=1C a f orça e o campo tem a me sma i nte nsi d ade, nume ricame nte f al
ando II I.ve rdadei ra, poi s a f orça elétri ca é di re tame nte proporci onal ao campo IV .f
als a, poi s ela de ve está i me rsa a um campo de 2,5 N/ C
Exercício 4:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) dQ= ( Lâmbida) dx dQ= ( 2x +5) dx Q=( i nte gral de L a 0)( 2x +5) dx Q=( ( ( 2x
^2)/2)+5x ) A pli cado de L a 0 Q=1^2 +5*1 Q= 6uC
Exercício 5:
Potencial elétrico - Em um referencial cartesiano Oxy, duas cargas puntiformes iguais de
valor (q) são localizadas nos pontos (-a ; 0) e (a ; 0). Para o ponto P do eixo Oy o
potencial elétrico medido vale:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) V1 = K.q/va² + y² V2 = K.q/va² + y² Vr = V1 + V2 Vr =( K.q/va² + y² )+ (K.q/va² +
y²) Vr = 2 · K.q/va² + y² Vr = K· (2q/va² + y²)
Exercício 6:
Potencial elétrico - Em um referencial cartesiano Oxy, duas cargas puntiformes de valor
q1 = 6µC e q2 = 4µC são localizadas nos pontos (-5 ; 0) e (3 ; 0). Para o ponto P do eixo
Oy o potencial elétrico medido vale:
A)
14,1 kV
B)
12,3 kV
C)
16,7 kV
D)
15,34 kV
E)
13,68 kV
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) d1 = v5² + 6² d1 = 7,81 d2 = v3² + 6² d2 = 6,7 V =9 x 10? x 6 x 10?6/7,81 + 9 x 10?
x 4 x 10?6/6,71 V ? 6,9 x 10³ + 5,36 x 10³ V ? 12,27 x 10³ V V ? 12,3 KV
Exercício 7:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) I. RT=100/ 5 RT= 20 II . RT=200/ 4 RT=50 II I. RT=150* 100/ 250 RT= 50 IV .
RT=200* 200/ 400 RT=100
Exercício 8:
A)
I
B)
II 
C)
III 
D)
IV 
E)
V
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) R=25 II. R=66, 67 III. R=150 IV . R=30 0*200/ 500 R=12 0
Exercício 9:
Associação de resistores - Podemos associar mais de um resistor em um circuito elétrico.
Essa associação pode ser, em primeiro momento, em série ou em paralelo. Quando os
resistores são associados em série, podemos substituí-los por outro resistor cuja
resistência equivalente é dada pela soma das resistências anteriores. Quando os resistores
são associados em paralelo, o inverso da resistência equivalente é a soma dos inversos das
resistências anteriores.
Qual a resistência equivalente do trecho de circuito a seguir?
A)
5/28 Ω
B)
28/5 Ω
C)
3/5 Ω
D)
5/3 Ω
E)
3/2 Ω
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) Aplicando a formula 1/RT=1/R1+1/ R2 +1/R3 ,te mos: 1/ RT=1/3+1/3+ 1/ 1 1/ RT=5/3
RT=28/5
Exercício 10:
Associação de resistores e leis de Ohm - A diferença de potencial entre A e B, no
circuito abaixo, vale 40 Volts. Para este circuito o valor da resistência total do circuito e o
valor da corrente total que circula no circuito valem :
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) RT=11,2 Para achar i U=R*i 40= 11, 2 *i I=3,57 A
Exercício 11:
Associação de resistores e leis de Ohm - Considere o circuito abaixo, onde a diferença
de potencial entre A e B vale 200 V. A resistência equivalente entre A e B e a corrente total
no circuito valem:
 
A)
B)
C)
D)
 
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) RT=11 Para achar i U=R*i 200=11 *i i =18,18 A
Exercício 12:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) U=q0*v U=Ec Ec= 1, 6*1 0^-19 *2* 10 ^3 Ec= 3, 2*1 0^-16 J
Exercício 13:
A)
50V 
B)
40V 
C)
30V 
D)
20V 
E)
10V 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) R1= 6 0 ohms R2= 2 0+ 60= 80 ohms R3= 5 0 ohms 1/ R4=1/ 60+ 1/80+ 1/ 50 1/ R4
=5 9/ 12 00 1/ R4=1/ 20,4 R4=20, 4 Re q=25+20,4 Req =4 5, 4 V =Re q*i 100= 4 5*i i
=2 A V ’=R*i ’ V ’( te nsão) =20( resistor pe d ido) *1( corren te na se gun da parte do ci
rcui to) V’=20 V
Exercício 14:
A)
1,5A
B)
2,0A 
C)
 20,0 A 
D)
3,0A
E)
 30,0A 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) Sabendo os valores de R e de E tem os: 20- 30 =( 0,15+ 0,05+0, 3) *i I=20 A
Exercício 15:
Potência elétrica - Para o circuito abaixo devemos desprezar a potência dissipada nas
conexões. Desta forma, podemos afirmar que as potências dissipadas no gerador e no
resistor, em watts, são respectivamente: 
 
A)
100W e 200W 
B)
200W e 400W
C)
 400W e 100W
D)
100W e 400W
E)
 400W e 100W 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) I=E/ R i =10 0/20 i =5 A Pd( ge rador) =r(i nte rno do ge rador) *i ^2 => Pd=4*5^2
Pd =100W Pd( re si stor) =r*i ^2 = > Pd=16* 5^ 2 Pd= 4 00W
Exercício 16:
Bipolo Gerador - O comportamento de um gerador de característica linear é dado por sua
equação característica, U=E-ri. Considere o caso de uma empresa que produz geradores
eólicos e deseja caracterizar um de seus geradores. Foi montado um circuito com este
gerador e para cada valor de corrente mediu-se a tensão correspondente, obtendo o gráfico
a seguir. 
A partir do gráfico podemos afirmar que a força eletromotriz do gerador, a corrente de
curto circuito e a resis-tência interna são respectivamente: 
A)
50V, 1A e 50Ω
B)
100V, 2A e 50Ω
C)
2V, 1A e 30Ω
D)
100V, 2A e 30Ω
E)
10V, 1,5A e 50Ω
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) Quando i =0, temos E=U Usando a formula U=E-r.i , temos 0=100- r.2 R=20
Exercício 17:
Campo Elétrico - Duas cargas elétricas puntiformes são mantidas fixas nos pontos A e B,
de acordo com a figura abaixo. A intensidade do campo elétrico resultante no ponto C, em
N/C é dado por:
A)
3000
B)
6000
C)
9000
D)
1200
E)
1500
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) E1=K.| Q|/r^2 E1= 9. 10 ^9* 3. 10 ^- 6/3^2 E1=300 0N /C E2=9. 10^ 9*6. 10^- 6/3
^2 E2=600 0N /C Ere s =E2- E1 Ere s =3000N /C
Exercício 18:
Osciloscópio - O osciloscópio é um instrumento de medida que permite estudar o
comportamento de sinais de tensão em função do tempo em um gráfico bidimensional .
Considere o sinal senoidal mostrado a seguir. Sabendo que o ganho do osciloscópio estava
ajustado em 2 V/div e o controle de varredura em 0,2 s/div. Podemos afirmar que a Tensão
de pico-a-pico e o período são respectivamente:
A)
3V e 0,8s
B)
6V e 2s
 
C)
12V e 4s
 
D)
12V e 0,8s
 
E)
 3V e 2s
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) V pp= 2V / di v*6di v V pp=12V T= 0,2s/d i v*4di v T=0,8s
Exercício 19:
A)
2m
B)
4m
C)
0,5m
 
D)
1m
 
E)
12m
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) V =( Rai z( 2q*De l ta( v) /m) ) Del ta( v) =600^ 6v Para de scobri r o rai o te mos:
R=rai z ( 2*m*Del ta( v) /( Q*B^2) R=2
Exercício 20:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) Quando i =0, temos E=U, portanto Eg=40V Us ando a formula U=E-r.i 0=40- r.10 R=4
Er=20V , Usando a formula U’ =E’ -r’.i 40=20+r’. 1 0 R=20/ 10 R=2
Exercício 21:
A)
1,0A,2,0A e 3,0A
B)
3,0A, 2,0A e 1,0A 
C)
10,0A 20,0A e 30,0A 
D)
2,0A, 3,0A e 1,0A 
E)
1,0A, 20,0A e 3,0A 
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) I1+2*i1=( 14-2*i 1) /4 e ntão i 1= 1 A I2=2*i1 e ntão i 2= 2 A I3=( 14-2*( 1) ) /4 i 3=
3 A
Exercício 22:
A)
1,6cm
B)
1,7cm
C)
 1,6mm 
D)
1,7mm
E)
 1,8mm
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) V .l =l o. a.V.T V .l =1001. 2*1 0^-5.8 0 V .l =1,6 mm
Exercício 23:
Calor específico - Um corpo sólido de massa 500g é aquecido até a temperatura de
125°C e em seguida é colocado em um calorímetro ideal contendo 200g de água na
temperatura de 23°C. No equilíbrio térmico a temperatura do sistema era de 33°C.
sabendo-se que o calor específico sensível da água é igual a 1,0 cal/g .°C, podemos afirmar
que o calor específico sensível do material que constitui o corpo é:
A)
1,0 cal/g . °C
B)
0,043 cal/g .ºC
C)
1,043 cal/g .°C
D)
 0,034 cal/g .°C 
E)
1,034 cal/g . °C
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) m.c.V.T=m. c.V .T 500c.( -92) =200.1.1 0 - 4600 0c= 20 00 |c|=0,043
Exercício 24:
Calor específico - Um corpo sólido de massa 500g é aquecido até a temperatura de
125°C e em seguida é colocado em um calorímetro de capacidade térmica desprezível
contendo 200g de água na temperatura de 23°C. No equilíbrio térmico a temperatura do
sistema era de 33°C. sabendo-se que o calor específico sensível da água é igual a 1,0 cal/g
.°C e sólido igual a 0,33 cal/g .°C , podemos afirmar que a quantidade de calor perdida
pelo sistema é:
A)
13,180cal 
B)
 482cal
C)
13.180cal
D)
248cal 
E)
 11,380 cal
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) Sabendo as informações temos : Q=500 *0.3 3*(33-1 25) +200+( 33-10) Q=131 80
Cal
Exercício 25:
Leis de Kirchhoff - Uma das primeiras ferramentas que aprendemos para analisar
circuitos elétricos são as Leis de Kirchhoff. Segundo essas leis, a soma das tensões em
cada malha do circuito deve ser igual a zero, e a soma das correntes em cada nó do
circuito também deve ser igual a zero, ou ainda, a soma das correntes que “chegam” a
esse nó deve ser igual à soma das correntes que “saem”. Essas leis são, respectivamente,
consequência da conservação de energia e da conservação de carga.
Com base nesses princípios, qual a tensão U na figura a seguir, se i2=2A e i3=3A?
A)
U=2V.
B)
U=4V.
C)
U=8V.
D)
U=12V.
E)
 U=14V.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) I3=i 1+i2 = > 3=2+i 1 i 1= 1 A 4*i3-U+2*i2-2=0 4*3- u+2* 2- 2= 0 U= 14
Exercício 26:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Fm=q. v^B Fm=9. 10^- 6k Fe = 2. 10- 6j Portanto, 2. 10^-6j+ 9. 10^- 6k
Exercício 27:
A)
3,60 N
B)
6,62 N
C)
1,62 N.
D)
8,96 N.
E)
3,37 N.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) Utilizando Pitágoras Fr² = 6,33² + 1,9 8² => Raiz (43, 988) = 6,6 2 N
Exercício 28:
A)
30°
B)
45º
C)
17,8°
D)
36,9°
E)
53,1º
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) ¦2,03/6,3¦ = 0,3 22 2; arctan= 17, 8 6°.
Exercício 29:
A)
 8,5 ºC.
B)
-3,5 ºC.
C)
 6,5 ºC.
D)
 0.
E)
2,5 ºC.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) 78+480 +6*Tf +70*Tf - 105 0= 0 76*Tf= 1050- 78- 480 Tf= 49 2/76 Tf= 6, 5 °C
Exercício 30:
A)
0°C e 3,7g
B)
0°C e 15g
C)
-2,5°C e 8,7g
D)
0°C e 0g
E)
0°C e 11,3g
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) - 494+195+ 299= 0 e -494+19 5+m.8 0= 0 (m= 299/ 80), te mos que m= 11,3 g
Exercício 31:
A)
1,2 m/s2.
 
B)
0,6 m/s2.
 
C)
2,8 m/s2.
 
D)
5,4 m/s2.
 
E)
7,2 m/s2.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(C)
Comentários:
C) ¦ FR¦ = K*¦ Q1¦ *¦Q2¦ / r^2 ¦ FR¦ = 9*10^9 *1* 10 ^- 3*5*10 ^-4 / 4 ^2 ¦ FR¦ = 45*
10^ 2 / 16 ¦ FR¦ = 281, 25 N Fr = m*a 281,2 5= 0,1*a a= 281, 25 / 0,1 = 2,8 m/ s^2
Exercício 32:
A)
125,3 N/C.
B)
845,4 N/C.
C)
1241,2 N/C.
D)
245,2 N/C.
E)
562,5 N/C.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) [ E] = F/q [ E] = 281,2 5 / 5*1 0^-4 [ E] = 562,5 N/ C
Exercício 33:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) E= kQ/L [ 1/ a-1/L+a] E= 9*10 ^9* 5* 10^ 6[ (1/4) - 1/10+4] E= 4900[ 0.25- 0. 071]
E= 803, 6 i N/ C
Exercício 34:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(D)
Comentários:
D) E= 9.1 0^ 9*5.10^- 6/1 0. [1/80- 1/10+80] E= 4500[ 0,012 5- 0, 01 11] E= 6,2 5 i N
/C
Exercício 35:
A)
176 atm.l.
B)
154 atm.l.
C)
160 atm.l.
D)
144 atm.l.
E)
96 atm.l.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(A)
Comentários:
A) Primeiro encontra- se o calo r e o trabalho para achar a energia interna da
transformação 1, que é isobárica. Não importa o caminho, a energia interna do ciclo é igual
( Energia interna 1 = Energia interna 2) Q= 16 0 atm*l ; Trabalho= 64 atm*l ; Uab= 96
atm*l Encontra- se a equação da reta ( P= 1/ 2 V + 7) para a trans formação 2 e integra
(limite s 2 e 10) para encontrar o trabalho. Trabalho= 80 atm*l Substituindo os val ores
que temos na fórmula na energia interna, encontra-se o calo r da transformação 2. Q2= 17
6 atm*
Exercício 36:
A)
48 atm.l.
B)
64 atm.l.
C)
36 atm.l.
D)
80 atm.l.
E)
96 atm.l.
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(E)
Comentários:
E) Não importa o caminho , a energia interna do ciclo é igual . A energia interna foi
calculada no exercício ante ri or. U3= 9 6 atm.l
Exercício 37:
A)
B)
C)
D)
E)
O aluno respondeu e acertou. Alternativa(B)
Comentários:
B) F31=(K*q1*q3) /( 3*r/6) ^2 => F31 = 2, 3*10^ -28/ 2, 25* 10 ^- 4 F31= 1,02 *10
^- 24 N (atração) F21=(K*q1*q2) /r^2 => F 21= 3,4* 10 ^- 28/ 9* 10^-4 F21= 3,8*
10^-2 5 N (re pul são) FRx = F21+F31x = > FRx= 3,8*10^- 25 + (1,02 *10 ^-24) *cos60
FRy= F31y = > FRx= ( 1, 02 *10 ^-24) *se n60 FR=1, 28* 10^- 25 I + 8, 87* 10^- 25 J