Ed de Eletricidade basica

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CONTEUDO 1
QUESTÃO 1- O bloco de massa m é lançado com velocidade V0 do ponto A e percorre o trecho AB e em seguida penetra em um loop de raio R. Pede-se a velocidade V0 necessária para que o bloco percorra o loop atingindo o ponto C com a mínima velocidade, em m/s.
RESOLUÇÃO:
Considerando que a velocidade que o corpo chega no ponto B é V, sabemos que a energia cinética nesse ponto é a energia mecânica, logo:
Ec = mV²/2
m = 5 kg
Ec = 5V²/2
Sabemos que essa energia deve ser mantida a é o final do loop, logo, no ponto máximo, altura = 2R, a energia mecânica será igual a 5V²/2, logo, a velocidade mínima nesse ponto para completar o loop será Vp:
Emec = Ecin + Epg
Ecin = mVp²/2 = 5Vp²/2
Epg = mgh
h = 2R = 2 x 4 = 8 m
g = 10 m/s²
m = 5 kg
Epg = 400 J
Emec = 5Vp²/2 + 400
Emec = 5V²/2
5V²/2 = 5Vp²/2 + 400
Sabemos que a velocidade mínima para completar o loop, deve ser o suficiente para fazer com que o peso do bloco aja como força centripeta = mv²/R
v = Vp
m = 5 kg
R = 4 m
Fc = peso = m x g = 5 x 10 = 50 N
Fc = 5Vp²/4
5Vp²/4 = 50
Vp² = 40
Voltando para a igualdade anterior:
5V²/2 = 5Vp²/2 + 400
Vp² = 40
5V²/2 = 5 x 40/2 + 400
V² = 200
V = √200 = 10√2
Sabemos então que a velocidade que o corpo chegou em B é 10√2, e sabemos que ele foi desacelerado pela força de atrito enquanto percorria uma distância L = 2 m, logo:
Fat = 0,3 x 10 x 5 N = 15 N
F = m x a
15 N = 5 kg x a
a = 3 m/s² = -3 m/s² --> desaceleração causada pela força de atrito, por isso é negativa 
V² = Vo² + 2aL
(10√2)² = Vo² + 2(-3)(2)
200 = Vo² - 12
Vo² = 212
Vo =√212
Vo =~ 14,56 m/s
O trabalho é igual a força x deslocamento, logo, sabemos que:
Fat = 15 N
deslocamento = L = 2 m
T = 15 x 2
T = 30 J
RESPOSTAS:
Velocidade do bloco no ponto B = √200 =~ 14,14 m/s
Velocidade inicial = √212 =~ 14,56 m/s
Trabalho da força de atrito = 30 J
MODULO 1
QUESTÃO 3 -   A intensidade de um campo elétrico, gerado por uma carga positiva, é de 8.104 N/C num determinado ponto. Se, neste ponto, for colocada uma carga negativa de – 40 micro-coulomb a força sobre esta será:
RESOLUÇÃO: 
F=-40.10^-6.8.10^4 
F=-320.10^2
F=-3,2N
/F/=3,2N 
Resposta: atraída com uma força de 3,2 N     
MODULO 1
QUESTÃO 3 -  Uma pequena esfera de peso P = 4.10-4 N e carga negativa está em equilíbrio num campo elétrico uniforme de intensidade 8.105 N/C. Estando sujeita somente às forças dos campos elétrico e gravitacional, suposto também uniforme, determine a direção e o sentido das linhas de força do campo elétrico e o valor da carga elétrica.
RESOLUÇÃO: 
A intensidade da carga elétrica é de 5. 10⁻¹⁰ Coulomb.
O Campo elétrico está relacionado com a força elétrica que é exercida sobre as cargas elétricas em função da seguinte equação:
E = F/q
Onde,
E – Campo elétrico [N/C ou V/m]
F – Força elétrica [N]
q – carga elétrica de prova [C]
Para que a pequena esfera esteja em equilíbrio, o peso precisa ser igual a força elétrica exercidos sobre o corpo.
F = Peso
E. q = Peso
8. 10⁵. q = 4. 10⁻⁴
q = 4. 10⁻⁴/8. 10⁵
q = 5. 10⁻¹⁰ Coulomb
A direção da força elétrica é vertical assim, como a direção do campo elétrico.
O sentido da Força elétrica é o contrário ao peso da esfera.
MODULO 3
QUESTÃO 6 - Calcule a energia potencial elétrica que q = 20 micro-Coulomb adquire, ao ser colocada num ponto P de um campo elétrico, cujo potencial é V P = 5 000 V.
RESOLUÇÃO:
V= 5 000 V        q= 20x10⁻⁶C
Ep = V.q
Ep = 5000x20x10⁻⁶ = 0,1J
MODULO 5
QUESTÃO 3 - Um campo elétrico de intensidade 800 V/m e um campo magnético de intensidade 0,4 T atuam sobre um elétron em movimento sem produzir nenhuma força resultante. A velocidade do elétron em m/s vale:
Fórmulas: F = q E  ;    F = q v B sen 90º
RESOLUÇÃO:
Explicação:
Como não produz nenhuma força resultante podemos considerar que:
Fe = Fm, portanto
q.E = q.v.B.sen90                              sen90 = 1
E = v.B.sen90                                    B = 0,4 T
800 = v.0,4.1                                      E = 800 V/m
v = 800/0,4
v = 2000 m/s
CONTEUDO 11 
QUESTÃO 5 - 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:
RESOLUÇÃO:
Vr = K· (2q/√a² + y²)
O potencial elétrico gerado por uma carga (q) pode ser calculado por meio da seguinte equação-
V = K.q/d
Onde,
K = constante eletrostática do meio
q = carga elétrica
d = distância até o ponto
O potencial elétrico resultante em um ponto é calculado através da soma algébrica de todos os potenciais elétricos parciais.
Para calcular a distância das cargas q até o ponto P do eixo y, podemos utilizar o Teorema de Pitágoras.
d² = a² + y²
d = √a² + y²
Assim, temos -
V1 = K.q/√a² + y²
V2 = K.q/√a² + y²
Vr = V1 + V2
Vr =( K.q/√a² + y² )+ (K.q/√a² + y²)
Vr = 2 · K.q/√a² + y²
Vr = K· (2q/√a² + y²)
CONTEUDO 11
QUESTÃO 6 - 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:
RESOLUÇÃO:
 V = 12,3 kV
O potencial elétrico gerado por uma carga (q) pode ser calculado por meio da seguinte equação-
V = K.q/d
Onde,
K = constante eletrostática do meio
q = carga elétrica
d = distância até o ponto
O potencial elétrico resultante em um ponto é calculado através da soma algébrica de todos os potenciais elétricos parciais.
Vr = V1 + V2
Assim, no ponto P em que y = 6, teremos
d1 = √5² + 6²
d1 = 7,81
d2 = √3² + 6²
d2 = 6,7
V =9 x 10⁹ x 6 x 10⁻⁶/7,81  + 9 x 10⁹ 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
CONTEUDO 11 
QUESTÃO 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?
RESOLUÇÃO:
Primeiro calculando em série os dois resistores de cima se obtém o resultado de 3 
OWM
Após isso fazendo em paralelo:
1/R = 1/3 + 1/3 + 1/1
1/R = 5/3
R=3/5 OWM
Agora em série 
R = 3/5 + 5
R=28/5 OWM
CONTEUDO 11 
QUESTÃO 10 -
RESOLUÇÃO:
Após a resolução de pequenos trechos do circuito o resultado apresentou uma 
resistência de 11,2 owm e uma corrente de 3,57ª
CONTEUDO 11 
QUESTÃO 12 - 
RESOLUÇÃO:
U=ep/q 
2000= EP/ 1,6*10^-19
EP=3,2*10^-16J
CONTEUDO 11 
QUESTÃO 15 
RESOLUÇÃO:
Vab = E – r*i Vab = 100-45 Vab = 80V i=100/20 = 5 A
Pd = r*i^2 Pd = 4*5^2 Pd = 100 W
Pd = r*i^2 Pd = 16*5^2 Pd = 400 W
CONTEUDO 11 
QUESTÃO 18 
RESOLUÇÃO:
Tensão pico a pico representa o vertical, temos 6 divisões, multiplicando por 2V/div é
igual a 12V
Controle de varredura representa horizontal, o período é representado por 4 
divisões, multiplicando por 0,2s/div é igual a 0,8s
CONTEUDO 11 
QUESTÃO 17 
RESOLUÇÃO:
E= 9*10^9 * (3*10^-6)/3²
E= 3000
E= 9*10^9 * (6*10^-6)/3²
E= 6000
E=6000-3000
E=3000N/C
CONTEUDO 11
QUESTÃO 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:
RESOLUÇÃO:
Q1 + Q2 = 0
500*c*(125-33) + 200*1*(23-33)=0
500*c*92 + 200*(-10)=0
46000c= 2000
c=0,043cal/gºC
CONTEUDO 11
QUESTÃO 28- 
RESOLUÇÃO:
Projetamos o ângulo de 36,86° tanto em cosseno como em seno nas forças encontradas em Fq2q3, Fq1q3. Ficando Fq1q3= -3,6i (N) e Fq2q3= 2,7i+2,63j(N), somando as projeções temos a Resultante= -6,3i+2,03j (N). Achar o ângulo da tangente, arctang= │2,03/6,3│=0,3222; arctan= 17,86°. 
CONTEUDO 11
QUESTÃO 29- 
RESOLUÇÃO:
Qsg= m*c(Tf-Ti) 
Qsg= 6*0,5(0-(-26)) 
Qsg= 78 cal 
Qlg= m*l 
Qlg= 6*80 
Qlg= 480 cal 
Qsg/a= 6*1(Tf-0) 
Qsg/a= 6*Tf 
Qsa= 70*1(Ѳf-15) 
Qsa= 70*Tf-1050 
Somatória Q= 0 
78+480+6*Tf+70*Tf-1050= 0 
76*Tf= 1050-78-480 
Tf= 492/76 
Tf= 6,5 ˚C 
CONTEUDO 11
QUESTÃO 30- 
RESOLUÇÃO:
Aplicando o conceito de que o a somatória dos calores (Q) é igual a zero (Somatória Q= 0), temos, Qaguaquente+Qgelo+Qfusão= 0, portanto, -494+195+299=0 e -494+195+m.80= 0 (m= 299/80), temos que m= 11,3 g 
CONTEUDO 11
QUESTÃO 32- 
RESOLUÇÃO:
[E]= F/q 
[E]= 281,25 / 5*10^-4 
[E]= 562,5 N/C 
CONTEUDO 11
QUESTÃO 33- 
RESOLUÇÃO:
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 
CONTEUDO 11
QUESTÃO 34 - 
RESOLUÇÃO:
E= 9.10^9*5.10^-6/10.[1/80-1/10+80] 
E= 4500[0,0125-0,0111] 
E= 6,25 i N/C 
CONTEUDO 11
QUESTÃO 35- 
RESOLUÇÃO:
Primeiro encontra-se o calor 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= 160 atm*l ; Trabalho= 64 atm*l ; Uab= 96 atm*l 
Encontra-se a equação da reta ( P= 1/2 V + 7) para a transformação 2 e integra (limites 2 e 10) para encontrar o trabalho. Trabalho= 80 atm*l 
Substituindo os valores que temos na fórmula na energia interna, encontra-se o calor da transformação 2. Q2= 176 atm*l 
CONTEUDO 11
QUESTÃO 36- 
RESOLUÇÃO:
Não importa o caminho, a energia interna do ciclo é igual. A energia interna foi calculada no exercício anterior. U3= 96 atm.l