prova física II

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Local: Sala 1 - BT - Prova On-line / Andar / Polo Barra da Tijuca / POLO UVA BARRA MARAPENDI - RJ
Acadêmico: EAD-IL10016-20202A
Aluno: MATEUS MARQUES DA SILVA
Avaliação: A2-
Matrícula: 20183301573
Data: 18 de Junho de 2020 - 08:00 Finalizado
Correto Incorreto Anulada  Discursiva  Objetiva Total: 7,00/10,00
1  Código: 34855 - Enunciado: Uma esfera metálica leve e sem carga é suspensa por um fio
isolante. Ela é atraída por um bastão de borracha carregado e, após tocar o bastão, passa a ser
repelida por ele. Com base no exposto, leia as asserções a seguir relacionadas com a situação
descrita. I. Apesar de estar neutra, a esfera é atraída porque as cargas do bastão atraem as cargas
de sinal oposto existentes em seu interior.II. Ao tocar o bastão, a esfera recebe uma parte das
cargas em excesso do bastão.III. A esfera e o bastão se repelem por terem cargas de sinais
opostos.  Está correto apenas o que se afirma em:
 a) I, II e III.
 b) II e III.
 c) I, apenas.
 d) II, apenas.
 e) I e II.
Alternativa marcada:
e) I e II.
Justificativa: Resposta correta: I e II estão corretas.A esfera está inicialmente neutra. Quando o
bastão se aproxima, as cargas em excesso nele contidas atraem as cargas de sinal oposto
existentes na esfera. Por ser leve, a esfera é então atraída pelo bastão. Logo, I é
verdadeira.Quando toca o bastão carregado, a esfera recebe uma parte das cargas em excesso do
bastão. Assim, II é verdadeira.Os dois objetos passam então a ter cargas de mesmo sinal e por
isso se repelem. Se as cargas tivessem sinais opostos, existiria atração entre os dois objetos.
Logo, III é falsa.
1,00/ 1,00
2  Código: 35306 - Enunciado: A figura a seguir mostra o potencial elétrico ao longo de um fio de
cobre percorrido por uma corrente uniforme. A corrente se propaga de um potencial mais alto,
em , até um ponto de potencial nulo em . 
(Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC,
2019)
Lembrando que o campo elétrico ao longo do fio pode ser definido como a voltagem por unidade
de comprimento, marque a alternativa que fornece aproximadamente o valor da densidade de
corrente  que atravessa a área da secção transversa do fio. Dados: , onde a condutividade do
cobre é , e .
 a) Error converting from MathML to accessible text.
 b)
começar estilo tamanho matemático 12px 1000 espaço reto A dividido por reto m ao quadrado
fim do estilo
 c) Error converting from MathML to accessible text.
 d) Error converting from MathML to accessible text.
 e)
começar estilo tamanho matemático 12px 1100 espaço reto A dividido por reto m ao quadrado
fim do estilo
Alternativa marcada:
2,00/ 2,00
d) Error converting from MathML to accessible text.
Justificativa: Resposta correta: Escolhendo os pontos e , e e  no gráfico, temos
Assim, considerando o módulo do campo elétrico, 
Distratores: Caso apenas o ponto e  seja tomado, temosJá no caso de apenas o ponto e  ser
considerado,Ambos os resultados estão incorretos.Outro possível erro é inverter a fórmula para o
cálculo do campo elétrico.  Se, além disso, considerarmos e , o que também está errado, temos
O arredondamento incorreto da resposta acima pode levar ao resultado , o que também está
incorreto.
3  Código: 34851 - Enunciado: Condutores elétricos são materiais nos quais a carga elétrica pode se
mover livremente, o que não ocorre nos materiais isolantes. Considere então duas esferas
sólidas, ambas de raio R, as quais têm a mesma carga total Q. Uma esfera é de material condutor,
enquanto a outra é de material isolante. Considere que a carga na esfera isolante está
uniformemente distribuída por todo o seu volume e que as duas esferas estão em equilíbrio
eletrostático. 
Com base nessas informações, leia as afirmativas a seguir.I. Na esfera condutora, a carga se
distribui uniformemente pela superfície externa da esfera e, portanto, a carga em seu interior é
zero.II. O campo elétrico é nulo no interior das duas esferas.III. Para a esfera condutora, as linhas
de campo elétrico partem da superfície externa da esfera e são radiais.
Está correto apenas o que se afirma em:
 a) I.
 b) II.
 c) I e II.
 d) I e III.
 e) I, II e III.
Alternativa marcada:
d) I e III.
Justificativa: Resposta correta: I e III estão corretas.A afirmativa I é verdadeira, pois, em um
condutor em equilíbrio eletrostático, a carga elétrica em excesso migra para a superfície externa
do condutor, o que não corre em um isolante com um excesso de carga. A afirmativa III é
verdadeira, pois como só existe campo elétrico fora da esfera condutora, as linhas de campo
começam em sua superfície externa e são radiais devido à simetria da distribuição de carga.
Distrator:A afirmativa II é falsa, pois essa distribuição da carga em excesso na superfície do
condutor faz com que o campo elétrico em seu interior seja nulo, o que não é verdade para um
isolante.
2,00/ 2,00
4  Código: 34580 - Enunciado: Em qualquer condutor eletrizado ─ oco ou não ─, as cargas elétricas
em excesso se distribuem pela superfície externa do condutor. Para qualquer formato de
condutor, as cargas se distribuem de modo que o campo elétrico resultante interno seja nulo.
Deste modo, se um condutor receber uma faísca elétrica e ficar eletrizado, as cargas se alojam na
superfície externa do condutor. Esse efeito é conhecido como "blindagem elétrica", princípio das
chamadas "Gaiolas de Faraday". (Show de Física/UNESP)Diante disso, considere que, durante
uma tempestade, um raio atinge um ônibus que trafega por uma rodovia. Pode-se afirmar que os
passageiros:
 a) Serão atingidos pela descarga elétrica, uma vez que a carroceria metálica do ônibus é boa
condutora de eletricidade.
 b) Serão parcialmente atingidos, pois a carga será homogeneamente distribuída na
superfície interna do ônibus.
 c) Não serão atingidos, pois os ônibus interurbanos são obrigados a portar um para-raios em
sua carroceria.
1,00/ 1,00
 d) Não sofrerão dano físico, pois a carroceria metálica do ônibus atua como blindagem.
 e) Não sofrerão dano físico, pois os pneus de borracha asseguram o isolamento elétrico do
ônibus.
Alternativa marcada:
d) Não sofrerão dano físico, pois a carroceria metálica do ônibus atua como blindagem.
Justificativa: Resposta correta:  Não sofrerão dano físico, pois a carroceria metálica do ônibus
atua como blindagem. Como o  próprio texto explica, em um condutor em equilíbrio
eletrostático, as cargas em excesso se distribuem na superfície e o campo elétrico no interior do
condutor é nulo.  O raio é uma descarga elétrica e, ao atingir o ônibus, deixará o veículo
eletrificado. No entanto, como as cargas se distribuirão na superfície,  podemos dizer que a
carroceria do ônibus atua como blindagem, e assim os passageiros não sofrerão dano algum.
Distratores: Não sofrerão dano físico, pois os pneus de borracha asseguram o isolamento elétrico
do ônibus. Incorreta. O fato de os pneus serem de borracha apenas impede que o excesso de
carga escoe para o solo,  fazendo com que a carroceria permaneça eletrificada. Isso ocorre
porque a borracha não é um bom condutor de eletricidade. No entanto, isso não impede que um
campo elétrico seja gerado no interior do ônibus, ou seja, não impede que haja fluxo de carga no
interior do veículo. Assim, o isolamento elétrico ocorre, mas não é isso que impede os
passageiros de sofrerem algum dano.Serão atingidos pela descarga elétrica, uma vez que a
carroceria metálica do ônibus é boa condutora de eletricidade. Incorreta, pois, como mencionado
anteriormente, a carroceria do ônibus é um condutor. Uma vez que esteja em equilíbrio
eletrostático, as cargas serão distribuídas na superfície, fazendo com que a carroceria atue no
sentido de blindar os passageiros que estão no interior do veículo.Serão parcialmente atingidos,
pois a carga será homogeneamente distribuída na superfície interna do ônibus. Incorreta, pois,
como também já foi mencionado, o fato de a carga ser homogeneamente distribuída na
superfície faz com que não exista campo elétrico no interior do veículo.Assim, os passageiros no
interior do ônibus estarão blindados de qualquer efeito causado pelo raio, desde que
permaneçam dentro do ônibus.Não serão atingidos, pois os ônibus interurbanos são obrigados a
portar um para-raios em sua carroceria. Incorreta, pois não existe tal norma. O que mantém os
passageiros seguros é o fato de a carroceria do ônibus atuar como uma "Gaiola de Faraday",
como descrito no texto.
5  Código: 34840 - Enunciado: "A compreensão do significado físico da Lei de Gauss permite uma
resposta rápida para problemas aparentemente complexos. A figura mostra duas situações nas
quais cargas são envolvidas por superfícies gaussianas diferentes (com áreas superficiais
diferentes)." 
(Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; KRANE, K.S. Física 3. Rio de Janeiro: LTC, 2017.)
Com base nas figuras, analise as asserções a seguir. I. A carga líquida (resultante) no interior de
cada gaussiana é a mesma e vale II. O fluxo através de cada uma das superfícies gaussianas é o
mesmo.III. O campo elétrico sobre cada uma das superfícies gaussianas é o mesmo.
Está correto apenas o que se afirma em:
 a) I.
 b) I e II.
 c) I e III.
 d) I, II e III.
 e) II e III.
Alternativa marcada:
b) I e II.
1,00/ 1,00
Justificativa: Resposta correta: Analisando as situações (a) e (b), verificamos que, em ambos os
casos, a carga no interior de cada gaussiana é  Logo, I é verdadeira. A Lei de Gauss,nos diz que o
fluxo depende da carga interna à superfície gaussiana () , e não da forma da superfície. Assim,
como a carga interna é a mesma nas situações (a) e (b), o fluxo deve ser o mesmo através das
duas superfícies e II também é verdadeira.Do mesmo modo, a Lei de Gauss nos diz que o campo
elétrico  depende da carga interna à gaussiana, mas também depende da sua forma, uma vez que
o cálculo do campo depende da integral de superfície realizada sobre a gaussiana (isto é,
depende da área da superfície). Como as duas gaussianas mostradas têm formas (e áreas)
diferentes, os campos sobre as duas superfícies são diferentes. Logo, III é falsa.
6  Código: 35295 - Enunciado: A figura a seguir mostra três fios transportando correntes distintas.
As correntes e saem do plano do papel, enquanto a corrente entra. Ao calcular a integral  sobre a
curva indicada na figura (amperiana), que tem a orientação mostrada, as correntes que saem do
papel são tomadas como positivas, enquanto as que entram no papel são consideradas
negativas. Assim, Lembre-se de que a Lei de Ampère é dada poronde é a corrente total envolta
pela curva escolhida para a integração e  é uma constante. 
(Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC,
2019. Modificado.)
Com base no exposto, determine o valor da integral  a seguir sobre a curva: 
 a) começar estilo tamanho matemático 12px menos 6 mu com 0 subscrito fim do estilo
 b) começar estilo tamanho matemático 12px 3 mu com 0 subscrito fim do estilo
 c) começar estilo tamanho matemático 12px 6 mu com 0 subscrito fim do estilo
 d) começar estilo tamanho matemático 12px menos 3 mu com 0 subscrito fim do estilo
 e) 0
Alternativa marcada:
c) começar estilo tamanho matemático 12px 6 mu com 0 subscrito fim do estilo
Justificativa: Resposta correta: A corrente envolvida pela amperiana é , logo .
Distratores: Caso o sentido das correntes seja invertido, pode-se chegar ao resultado , que está
incorreto. Se, também incorretamente, for considerada a corrente , temos , logo. Invertendo os
sinais das correntes, , resultado que também está errado. Se apenas o sinal da corrente externa
for invertido, podemos ter que também está errado.
0,00/ 1,00
7  Código: 34859 - Enunciado: A figura a seguir mostra dois pares de esferas condutoras iguais que
são colocadas em contato e depois, separadas. As cargas inicialmente presentes nas esferas
estão indicadas.
(Adaptado de: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. Rio de Janeiro: LTC,
2019. v. 3)
Com base no exposto, pode-se afirmar que:
 a) Após a separação, as cargas das esferas em ambos os pares serão 
begin mathsize 12px style plus 2 e space end stylee 0.
 b) Após a separação, cada uma das esferas manterá a mesma carga inicial.
 c) Após a separação, todas as esferas estarão neutras (carga igual a zero).
 d) Em ambos os pares, a carga de cada esfera após a separação será 
begin mathsize 12px style plus e end style.
 e) Em ambos os pares, a carga de cada esfera após a separação será 
begin mathsize 12px style plus 2 e end style.
Alternativa marcada:
0,00/ 1,00
a) Após a separação, as cargas das esferas em ambos os pares serão 
begin mathsize 12px style plus 2 e space end stylee 0.
Justificativa: Resposta correta: Em ambos os pares, a carga de cada esfera após a separação será
.Ao serem colocadas em contato, a carga total do conjunto de duas esferas será a soma total das
cargas: 6e-4e=2e em (1) e 0+2e=2e em (2). Ao serem separadas novamente, cada esfera passa a
ter uma carga +e, uma vez que, segundo o enunciado, as esferas são iguais.
Distratores: Após a separação, as cargas das esferas em ambos os pares serão e 0.  Incorreta, pois
as esferas são iguais e devem ter a mesma carga após a separação.Após a separação, cada uma
das esferas manterá a mesma carga inicial. Incorreta, pois, ao serem colocadas em contato, o
sistema irá procurar o equilíbrio e as cargas negativas irão fluir para neutralizar as cargas
positivas em excesso. Como o sistema de duas cargas tem cargas em excesso, elas se dividirão
igualmente.Após a separação, todas as esferas estarão neutras (carga igual a zero). Incorreta.
Como o sistema de duas cargas tem cargas em excesso, elas se dividirão igualmente após a
separação.Em ambos os pares, a carga de cada esfera após a separação será . Incorreta, pois a
carga total de cada conjunto é +2e. Como as esferas são iguais, a carga se dividirá igualmente
entre elas após a separação.
8  Código: 35321 - Enunciado: A figura a seguir mostra um arranjo de quatro cargas, cada uma
delas localizada a 1,0 m da origem. 
(Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de Janeiro: LTC,
2019.)
Dados: .
Considerando e que o potencial é igual a zero no infinito, o potencial na origem devido às quatro
cargas é, aproximadamente:
 a) - 63 kV
 b) - 45 kV
 c) 95 kV
 d) 140 kV
 e) - 99 kV
Alternativa marcada:
b) - 45 kV
Justificativa: Resposta correta: - 63 kVO potencial na origem é a soma dos potenciais de cada
carga na origem, logo:
Distratores: O potencial pode ser negativo e os sinais das cargas devem ser considerados em seu
cálculo. No caso de os sinais serem omitidos, temos,que não é o resultado correto. Outro erro
possível é considerar a distância entre cada par de cargas, e não a distância de cada carga à
origem. Neste caso,Se, além de considerar a distância entre cada par de cargas, os sinais também
forem omitidos,,que também está incorreto.Por fim, se apenas o sinal de uma das cargas de
2q for trocado, temos
0,00/ 1,00