Prova Fisica II

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Local: Sala 1 - Sala de Aula / Andar / Polo Macaé / POLO MACAÉ - RJ
Acadêmico: EAD-IL10016-20202A 
Aluno: LORENA DE OLIVEIRA MARTINS PINTO
Avaliação: A2- 
Matrícula: 20183301325
Data: 18 de Junho de 2020 - 08:00 Finalizado
Correto Incorreto Anulada  Discursiva  Objetiva Total: 2,00/10,00 
1  Código: 35319 - Enunciado: Por meio da Lei de Coulomb, é possível mostrar que o 
campo elétrico gerado por uma esfera uniformemente carregada em sua parte externa 
é equivalente ao campo de uma carga puntiforme e pode ser calculado pela expressão 
, onde é a carga da esfera e é a distância do ponto onde se quer calcular o campo ao 
centro da esfera (). 
Considere, então, uma esfera maciça condutora uniformemente carregada e em 
equilíbrio eletrostático. A esfera tem um raio de 10,0 cm e uma carga C está distribuída 
em sua superfície. Diante disso, analise as asserções a seguir.I. O campo elétrico no 
interior da esfera é nulo.II. As linhas de campo elétrico partem radialmente do centro 
da esfera e apontam para fora, isto é, divergem do centro da esfera.III. O campo 
elétrico na superfície da esfera é 36 kN/C.
Está correto apenas o que se afirma em: 
 a) I e III. 
 b) III. 
 c) II. 
 d) I, II e III. 
 e) II e III. 
Alternativa marcada:
d) I, II e III. 
Justificativa: Resposta correta: I e III. Como a esfera está em equilíbrio eletrostático, a 
carga em excesso está distribuída na superfície e o campo no interior da esfera é nulo. 
Logo, I é verdadeira. Pelo fato de o campo ser nulo no interior da esfera, as linhas de 
campo partem da superfície, radialmente, e apontam para fora. Portanto, a afirmativa 
II é falsa. Por fim, o campo na superfície da esfera pode ser calculado que r na Lei de 
Coulomb é o raio da esfera: Logo, III é verdadeira. 
0,00/ 1,00 
2  Código: 35322 - Enunciado: Na figura a seguir, uma espira é deslocada com velocidade 
constante  para fora da região onde existe um campo magnético uniforme e estático 
(entrando no papel). É possível mostrar que, nesse caso, a intensidade da força 
eletromotriz induzida na espira é dada pela expressão , onde é a intensidade do campo 
e é um dos lados da espira. Para e .
(Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de 
Janeiro: LTC, 201.)
Com base nos dados apresentados, pode-se afirmar que: 
 a) A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 120 V. 
 b) A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 V. 
 c) A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 120 V. 
 d) A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 N. 
0,00/ 1,00 
 e) A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 1,2 N. 
Alternativa marcada:
c) A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 120 V. 
Justificativa: Resposta correta: A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 
1,2 V.A Lei de Faraday diz que uma força eletromotriz pode ser induzida em um circuito 
se o fluxo do campo magnético através do circuito variar no tempo. Na situação 
analisada, o fluxo varia devido ao movimento da espira, e a fem induzida vale: 
Distratores: A fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 1,2 N. 
 Errada. Como vimos, na situação analisada, a variação do fluxo magnético se deve ao 
movimento da espira (variação da área), e não à variação do campo, que é estático. A 
fem é induzida devido ao movimento da espira e vale 120 V. Errada. Como vimos, na 
situação analisada, a variação do fluxo magnético se deve ao movimento da espira 
(variação da área), e não à variação do campo, que é estático.A fem é induzida devido 
ao campo magnético estático e vale 1,2 N. Errada, pois a fem é uma voltagem, e não 
uma força. Portanto, sua unidade deve ser a unidade de voltagem no SI, o volt (V), e 
não o newton (N). A fem é induzida devido ao campo magnético estático e vale 120 V. 
Errada, pois as grandezas devem estar em unidades do SI quando a fem for calculada. 
Caso L não seja transformado de cm para m, teremos 
3  Código: 35300 - Enunciado: Na figura a seguir, dois fios paralelos transportam 
correntes que saem do plano do papel. Temos que , e . Lembrando que a intensidade 
do campo magnético gerado por um fio a uma distância do mesmo é , o módulo do 
campo magnético no ponto médio entre os fios vale ().
(Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de 
Janeiro: LTC, 2019.)
Com base nos dados apresentados, calcule a intensidade do campo magnético no 
ponto médio. 
 a) 0,15 nT. 
 b) 300 nT. 
 c) 30 nT. 
 d) 15 nT. 
 e) 150 nT. 
Alternativa marcada:
a) 0,15 nT. 
Justificativa: Resposta correta: 15 nT.No ponto médio entre os dois fios, a corrente 1 
gera um campo que aponta para cima, enquanto a corrente 2 gera um campo que 
aponta para baixo. Assim, a intensidade do campo magnético no ponto médio será: 
Distratores: 30 nT. Incorreta, pois um possível erro é somar os dois campos, o que leva 
ao resultado:
0,15 nT. Incorreta, pois se a unidade de distância não for transformada de cm para m, 
teremos:
150 nT. Incorreta, pois se a unidade de distância não for transformada, assim como a 
unidade de corrente (de mA para A), teremos:
300 nT. Incorreta, pois os dois últimos resultados também estão incorretos. Por fim, se 
as unidades não forem transformadas corretamente e os campos forem somados ao 
invés de subtraídos, obtemos outra resposta errada:
0,00/ 1,00 
4  Código: 35305 - Enunciado: Ao aplicarmos uma voltagem sobre um condutor cuja 
resistência é , uma corrente flui através do material. O gráfico a seguir mostra o 
comportamento da corrente com a voltagem .  
(Fonte: Autoria própria.)
Com base no exposto, analise as asserções a seguir.I. O condutor em questão obedece 
à Lei de Ohm.II. A equação é válida apenas para materiais que apresentam uma relação 
linear entre e , como a mostrada no gráfico.III. A resistência do material é 200 Ω.
Está correto apenas o que se afirma em: 
 a) I e II. 
 b) I. 
 c) I, II e III. 
 d) III. 
 e) I e III. 
Alternativa marcada:
c) I, II e III. 
Justificativa: Resposta correta: I e III.Todo condutor que apresenta uma relação linear 
entre a voltagem aplicada V e a corrente I obedece à Lei de Ohm. Portanto, I é 
verdadeira. Para fazer o cálculo de , podemos usar o ponto e , logo . Assim, III é 
verdadeira.Podemos utilizar a definição de resistência, , e com base nos dados do 
gráfico, calcular a resistência do material. Essa relação é válida para qualquer material, 
independentemente de ele ser ôhmico ou não. Logo, a afirmativa II é falsa. 
0,00/ 1,00 
5  Código: 35320 - Enunciado: Uma partícula carregada entra em uma região do espaço 
onde existe um campo magnético uniforme da ordem de 0,050 T. A partícula tem carga 
C. Considerando que o módulo da força magnética que atua sobre uma partícula é , 
onde θ é o ângulo entre o campo magnético e o vetor velocidade, analise as asserções 
a seguir.
I. No caso de o vetor velocidade ser perpendicular ao campo magnético, a força sobre 
a partícula é nula. II. Se m/s e , a força magnética é III. A força magnética atua no 
sentido de "curvar" a trajetória da partícula.
Está correto apenas o que se afirma em: 
 a) II e III estão corretas. 
 b) I e III estão corretas. 
 c) II está correta. 
 d) I, II e III estão corretas. 
 e) I e II estão corretas. 
Alternativa marcada:
d) I, II e III estão corretas. 
Justificativa: Resposta correta: II e III estão corretas.Se uma partícula entra em uma 
região do espaço onde existe um campo magnético, a força magnética que atua sobre 
a partícula depende do ângulo entre o vetor velocidade e o campo. Se o vetor 
velocidade é paralelo ao campo, e , como podemos verificar na expressão ; se a 
velocidade é perpendicular ao campo, isto é, se , e a força tem seu valor máximo. Logo 
I é falsa. Para , Portanto, II é verdadeira. Por ser sempre perpendicular ao plano 
formado pelos vetores velocidade e campo magnético, a força magnética atua como 
força centrípeta e tende a curvar a trajetória da partícula . Assim, III é verdadeira.0,00/ 2,00 
6  Código: 35311 - Enunciado: Um condutor possui a forma indicada na figura a seguir. 
Ao aplicarmos uma diferença de potencial às suas extremidades, uma corrente flui 
através dos trechos C e D, com o raio de D valendo metade do raio de C. Lembrando 
que a densidade de corrente é definida como , onde para um fio com secção 
transversal circular ( é a corrente e  é o raio do fio).
(Fonte: HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física. v. 3. Rio de 
Janeiro: LTC, 2019.)
Com base nos dados apresentados, pode-se afirmar que: 
 a) A densidade de corrente em D é 2 vezes menor que a densidade em C. 
 b) A densidade de corrente em D é 2 vezes maior que a densidade em C. 
 c) A densidade de corrente em D é 4 vezes maior que a densidade em C. 
 d) A densidade de corrente em D é 4 vezes menor que a densidade em C. 
 e) A densidade de corrente em D é igual à densidade de corrente em C. 
Alternativa marcada:
a) A densidade de corrente em D é 2 vezes menor que a densidade em C. 
Justificativa: Resposta correta: A densidade de corrente em D é 4 vezes maior que a 
densidade em C.A densidade de corrente no trecho C pode ser escrita como . Como a 
corrente é a mesma para os dois trechos, a densidade de corrente em D é   uma vez que 
o raio de D é metade do raio de C. Logo, a alternativa  "A densidade de corrente em D é 
4 vezes maior que a densidade em C" é a correta. 
Distratores: A densidade de corrente em D é 4 vezes menor que a densidade 
em C. Errada. Um erro de interpretação ou na manipulação da fração acima pode levar 
ao resultado inverso: .  A densidade de corrente em D é igual à densidade de corrente 
em C. Errada. De acordo com nossos cálculos, as densidades são diferentes. O que se 
conserva é a corrente, e não a densidade de corrente, que depende da área.A 
densidade de corrente em D é 2 vezes maior que a densidade em C. Errada. A relação 
entre área e raio não é linear, portanto, é incorreto assumir que o fato do raio em D ser 
metade do raio em C implica em . Tal erro pode levar ao resultado . A densidade de 
corrente em D é 2 vezes menor que a densidade em C. Errada. O erro acima, junto com 
um erro de interpretação sobre os raios ou de manipulação das expressões 
matemáticas pode levar ao resultado , que também está errado. 
0,00/ 1,00 
7  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) 
 b) 
 c) c
 d) 0 
 e) c
Alternativa marcada:
0,00/ 1,00 
d) 0 
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. 
8  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) Em ambos os pares, a carga de cada esfera após a separação será 
begin mathsize 12px style plus 2 e end style . 
 b) Após a separação, as cargas das esferas em ambos os pares serão 
begin mathsize 12px style plus 2 e space end style e 0. 
 c) Em ambos os pares, a carga de cada esfera após a separação será 
begin mathsize 12px style plus e end style . 
 d) Após a separação, todas as esferas estarão neutras (carga igual a zero). 
 e) Após a separação, cada uma das esferas manterá a mesma carga inicial. 
Alternativa marcada:
c) Em ambos os pares, a carga de cada esfera após a separação será 
begin mathsize 12px style plus e end style . 
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. 
2,00/ 2,00