ED ELETRICIDADE E OPTICA

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FISICA PARA COMPUTAÇÃO
ESTUDOS DISCIPLINARES
01-(ENEM 1999) Lâmpadas incandescentes são normalmente projetadas para trabalhar com a tensão da rede elétrica em que serão ligadas.
Em 1997, contudo, lâmpadas projetadas para funcionar com 127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lâmpadas concebidas para uma tensão de 120V. Segundo dados recentes, essa substituição representou uma mudança significativa no consumo de energia elétrica para cerca de 80 milhões de brasileiros que residem nas regiões em que a tensão da rede é de 127V.
A tabela abaixo apresenta algumas características de duas lâmpadas de 60W, projetadas respectivamente para 127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127V.
 
 
 
	Lâmpada
(projeto original)
	Tensão da rede
elétrica
	Potência medida
(watt)
	Luminosidade
medida
(lúmens)
	Vida útil média
(horas)
	60W – 127V
	127 V
	60
	750
	1000
	60W – 120 V
	127 V
	65
	920
	452
 
 
Acender uma lâmpada de 60W e 120V em um local onde a tensão na tomada é de 127V, comparativamente a uma lâmpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado:
 
(A)mesma potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade.
(B)mesma potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade.
(C)maior potência, maior intensidade de luz e maior durabilidade.
(D)maior potência, maior intensidade de luz e menor durabilidade. 
(E)menor potência, menor intensidade de luz e menor durabilidade.
Resposta: (D) Para resolver essa questão basta analisar o gráfico e analisar as alterativas. Na tabela é representado duas lampadas de mesma potencia e ddp diferentes ligadas a uma rede de 127V. Lampada (1) = 60W/127V --- Pot média = 60W , Vida útil = 1000h Lampada (2) = 60W/120V --- Pot média 65W , Vida útil = 452h Agora é só analisar essas informações e perceber o que elas nos dizem. A potência é responsável pela intensidade de luz A vida útil é a mesma coisa da durabilidade da lâmpada. A pergunta que o exercício faz é: Ao ascender a lâmpada 2 num local onde a tensão da tomada é de 127V, em comparação com a lâmpada 1 o resultado é: Ligado a 127V ... Potência da lâmpada 2 > Potência da lâmpada 1 Vida útil da lâmpada 2 < Vida útil da lâmpada 1
02-(ENADE 2008) Um chuveiro elétrico de uma residência alimentada com tensão de 220 V opera em duas posições: inverno (4.400 W) e verão (2.200 W). Considere que a carga desse chuveiro elétrico seja representada por uma resistência pura. Sabendo que a potência em uma carga é igual ao produto da tensão pela corrente (P = V x I ), que a relação entre tensão e corrente em uma carga resistiva é igual ao próprio valor da resistência (R = V/I ) e que a energia em uma carga de potência constante é dada pelo produto da potência pelo tempo (E = P x t), conclui-se que
(A)é adequado o uso de um disjuntor de 15 A para proteger o circuito desse chuveiro.
(B)a resistência do chuveiro na posição inverno é maior que a resistência na posição verão.
(C)a quantidade de energia gasta em um banho de 10 minutos independe da posição da chave do chuveiro: inverno ou verão.
(D)a potência do chuveiro na posição inverno, se ele fosse instalado em uma residência alimentada em 110 V, seria de 1.100 W.
(E)a potência independe do valor da resistência, visto que é dada pelo produto da tensão pela corrente.
Resposta: (D) P = \frac{V^2}{R} = \frac{110^2}{11} = 1100 W
03-(ENEM 2010). Duas irmãs que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando, assim, a bagunça sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metálica, e a outra, uma caixa de madeira de área e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificação. Um dia, as meninas foram estudar para a prova de Física e, ao se acomodarem na mesa de estudos, guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas. Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligações telefônicas, enquanto os amigos da outra tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora de área de cobertura ou desligado.
            Para explicar esta situação, um físico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone celular não recebeu as ligações é de:
 (A)madeira, e o telefone não funcionava porque a madeira não é um bom condutor de eletricidade.
(B)metal, e o telefone não funcionava devido à blindagem eletrostática que o metal proporcionava.
(C)metal, e o telefone não funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiação que nele incidia.
(D)metal, e o telefone não funcionava porque a área lateral da caixa de metal era maior.
(E)madeira, e o telefone não funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a espessura da caixa de metal.
Resposta: (B) no caso a caixa metálica possui campo elétrico nulo em seu interior dado que as cargas se distribuem de forma homogênea na parte mais externa da superfície condutora. Portanto, o metal propicia uma blindagem eletrostática ao telefone, deixando fora da área de cobertura.
04-(OBF -2007)Duas lâmpadas incandescentes são ligadas em série e, ao submeter a associação a uma tensão de 250 V durante 1000 horas, a empresa concessionária irá cobrar R$150,00 pelo uso. Associando as lâmpadas em paralelo e submetendo-as à tensão de 120 V, o custo pelas mesmas 1000 horas será de R$144,00. Sabendo que a empresa cobra R$0,60 por kW h (impostos e taxas incluídos), as resistências terão os seguintes valores:
(A)100Ω e 150Ω.
(B)200Ωe 250Ω
(C)100V e 150V
(D)200W e 250W
(E)150Ω e 150Ω
Resposta: (A) Sabemos que Rb = 250-Ra E que a soma dos dois é 250. Em qualquer uma das opções temos 100 e 150, para Ra e Rb Não atribuimos qual é a lampada Ra ou Rb, tanto faz. Temos 100 e 150 já descobrimos o resultado.
05-(ENEM 2010). Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquela que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportado.
 
	Fusível
	Corrente Elétrica (A)
	Azul
	1,5
	Amarelo
	2,5
	Laranja
	5,0
	Preto
	7,5
	Vermelho
	10,0
 
 
 
Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para a proteção desse novo circuito é o:
(A)Azul.
(B)Preto.
(C)Laranja.
(D)Amarelo.
(E)Vermelho.
Resposta: (C) Com os dois faróis ligados em paralelo, a corrente que passará por cada um deles pode ser calculada através da fórmula P=Ui. Assim, 55 = 36i; a corrente será de aproximadamente 1,53 ampères em cada lâmpada. Portanto, a corrente total do circuito é de 1,53 x 2 = 3,06 A. Como ele quer o menor valor de fusível adequado para a proteção desse novo circuito, deve ser utilizado aquele que tiver o menor valor acima de 3,06 A para poder suportar a corrente elétrica. Logo, será o de cor laranja (5,0 A).
06- 
FILHO, A. G.; BAROLLI, E. Instalação Elétrica. São Paulo: Scipione, 1997
(ENEM 2010). A energia elétrica consumida nas residências é medida em quilowatt-hora, por meio de um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para a esquerda, tem-se o ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois números, considera-se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas indicadas nos esquemas anteriores tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do quilowat-hora fosse de R$0,20.
   O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de
(A)R$41,80
(B)R$42,00
(C)R$43,00
(D)R$43,80
(E)R$44,00
Resposta: (E) O consumo de energia elétrica é calculado pela diferença de leituras do relógiomedidor de um mês para o outro. Pela leitura dos relógios, verifica-se que no mês passado, ele marcava 2563 kWh e neste mês 2783 kWh. Logo, o consumo foi de 2783 – 2563 = 220 KWh. Como o custo de cada quilowatt-hora é de R$0,20, o custo deste mês foi de 220 x 0,20 = 44 reais.
07- (OBF 2005). Antes da invenção da máquina fotográfica como hoje conhecemos, utilizava-se um aparelho constituído por uma caixa fechada com apenas um orifício no centro de uma de suas faces. Este aparelho tornou-se muito popular na Idade Média. Leonardo da Vinci em um dos seus manuscritos escreveu que seria possível, fazendo uma pequena abertura no batente de uma janela, projetar na parede oposta à janela a imagem de corpos que estivessem à frente da abertura do batente da janela. A ocorrência deste fenômeno físico evidencia que:
 (A) A velocidade da luz não depende do referencial
 (B) A luz sofre difração
 (C) A luz é necessariamente de natureza corpuscular 
 (D) A luz se propaga em linha reta 
 (E) A luz sofre refração
Resposta: (D) pois ao projetarmos as extremidades dos objetos em linha reta formaremos sua imagem.
08-
(OBF – 2007) Vejam a palavra AMBULÂNCIA escrita na foto acima de duas maneiras, àquela da parte dianteira é vista corretamente do espelho retrovisor de um automóvel. Dizemos que algumas letras não mudam quando colocadas na frente do espelho, enquanto outras mudam, estas que não mudam são chamadas de invariantes por reflexão especular. Você poderia dizer quantas letras maiúsculas do alfabeto português não mudam em frente a um espelho? Inclua as letras K, W e Y e, como se vê, estas duas últimas são invariantes por reflexão.
(A) 9
(B) 10
(C) 11
(D) 12
(E) 13
Resposta: (C) As letras INVARIANTES são: A; H; I; M; O; T; U; V; W; X; Y. Portanto temos 11 letras que são invariantes.
09-
(OBF – 2008) O esquema representa um conjunto de três sistemas ópticos SO1, SO2 e SO3. Raios luminosos originários de um ponto impróprio à esquerda de SO1 incidem no conjunto a partir de SO1. Analisando a propagação desses raios luminosos no conjunto e os pontos P1, P2 e, P3, que correspondem às intersecções, ou dos raios luminosos ou de prolongamentos destes raios, podemos afirmar corretamente que:
(A) P2 é imagem virtual para SO1. 
(B) P1 é objeto real para SO3. 
(C) P3 é imagem virtual para SO3. 
(D) P1 é imagem virtual para SO1. 
(E) P2 é objeto real para SO3.
Resposta: (B) Pela imagem temos que P2 é a imagem real de SO2 (elimina a alternativa A e E), P3 é a imagem real de SO3 (eliminando a alternativa C), temos que P1 é a imagem real de um objeto situado entre SO2 e SO3 (eliminando a alternativa D), desta forma a alternativa B é a correta.
10- (OBF – 2008) Complete as lacunas do texto abaixo para que ele fique conceitualmente correta: Dirigindo um automóvel em dias ensolarados é possível observar, em trechos retos e relativamente longos de uma estrada asfaltada, o fenômeno da miragem. A estrada parece ter poças d’água. Para explicar esse fenômeno é necessário lembrar que o ar próximo do pavimento asfáltico está muito mais aquecido que o ar mais acima dele. A luz proveniente do céu imediatamente à frente do prolongamento da estrada aproxima-se do piso asfáltico percorrendo, inicialmente, as camadas superiores, de ar menos quente, para então penetrar nas camadas mais baixas, mais quentes. Nesse deslocamento, a velocidade das ondas vai ______________ à medida que a luz vai se aproximando do asfalto pois o ar mais quente e mais rarefeito, oferece menor dificuldade para a propagação da luz. Como a freqüência da radiação luminosa ______________, a mudança de sua velocidade de propagação faz com que seu comprimento de onda seja ______________ nas partes próximas à estrada. Como conseqüência disso, a direção da propagação muda continuamente curvando-se sem tocar o piso e, ao chegar ao observador parecem ter sido refletidas pelo asfalto da estrada.
A alternativa que corresponde às suas opções é
(A) aumentando; sofre alteração; maior. 
(B) aumentando; não sofre alteração; maior. 
(C) diminuindo; não sofre alteração; menor. 
(D) diminuindo; aumenta; maior. 
(E) aumentando; diminui; menor.
Resposta: (B) portanto ---> v/λ = f = constante , logo v e λ são diretamente proporcionais. ---> velocidade aumenta ( a luz passa do meio mais denso (frio) para o meio menos denso (quente)) logo, λ também aumenta. ( n1.v1= n2.v2 , n2 < n1 , n2 índice refração ar quente , n1 índice de refração do ar frio ). se v2 aumenta ---> n2 < n1 , n1.v1= n2.v2 = constante B ---> aumentando; .não sofre alteração; maior.