Prova I - Práticas de Conversão de Energia

Prévia do material em texto

Disciplina: Práticas de Conversão de Energia (19060) 
Avaliação: Avaliação I - Individual 
Legenda: Resposta Certa Sua Resposta Errada 
1. Um campo elétrico é uma grandeza vetorial que mede o módulo da força elétrica por unidade de carga 
em cada ponto do espaço ao redor de uma carga elétrica. Quanto maior for o campo elétrico em algum 
ponto do espaço, maior será a intensidade da força elétrica que atua sobre as cargas. Com isso, considere 
uma carga elétrica de carga Q = + 12,0 x 10^-6 [C]. Qual a intensidade do campo elétrico (E) que ela 
produz sobre uma carga de prova localizada à 0,3 [m] de distância? (Dado: k = 9,0 x 10^-6 [N.m^2/C^2). 
 a) E = 1,2 x 10-9 N/C.
 b) E = 2,0 x 10-9 N/C.
 c) E = 1,0 x 10-9 N/C.
 d) E = 12 x 10-9 N/C. 
 
2. Existe uma grande interação entre o mundo da eletricidade estática e o mundo cotidiano que vivemos. As 
roupas saem na secadora e se agarram. Você anda pelo carpete de uma sala e recebe um choque na 
maçaneta da porta. Você tira um casaco de lã no final do dia e vê faíscas de eletricidade. Durante o clima 
seco do inverno, você sai do carro e recebe um choque na porta deste. Com base nesse contexto, analise 
as sentenças seguintes: 
 
I- Faíscas de eletricidade são vistas enquanto se tira um cobertor de lã dos lençóis da cama. É um 
fenômeno da eletricidade estática ou eletrostática. 
II- Raios que atravessam o céu da noite durante uma tempestade são fenômenos da mecânica quântica e 
do efeito doppler. 
III- Quando se acaricia a pele de um gato se observa os pelos dele ficarem em pé em sua extremidade. 
Esse é outro efeito da eletrização (eletrostática). 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) As sentenças II e III estão corretas. 
 b) As sentenças I e II estão corretas. 
 c) As sentenças I e III estão corretas. 
 d) Somente a sentença III está correta.
 
3. Ao aproximarmos um corpo eletricamente carregado de um eletroscópio de folhas sem tocá-lo, é possível 
perceber que suas folhas, feitas de material condutor, abrem-se, indicando a presença de cargas elétricas 
próximas. Com base nesse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) A abertura das folhas do eletroscópio deve-se ao contato elétrico entre o corpo carregado e o 
eletroscópio. 
( ) A abertura das folhas do eletroscópio deve-se ao surgimento de uma separação de cargas, induzida 
pela carga presente no corpo aproximado. 
( ) A abertura das folhas do eletroscópio deve-se à eletrização por contato promovida entre o corpo 
carregado e o indutor. 
( ) A abertura das folhas do eletroscópio deve-se à transferência de elétrons pela eletrização por atrito 
que surge entre o ar e o eletroscópio. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) F - F - F - V.
 b) V - F - F - F.
 c) F - V - F - F.
 d) F - F - V - F.
 
4. Já em 400 a.C., alguns filósofos gregos propuseram que a matéria é feita de blocos de construção 
indivisíveis conhecidos como átomos. Para esses gregos primitivos, a matéria não poderia ser 
continuamente quebrada e dividida indefinidamente. Em vez disso, havia uma unidade básica ou bloco de 
construção que era indivisível e fundamental para sua estrutura. Este bloco de construção indivisível do 
qual toda a matéria foi composta ficou conhecida como o átomo. Com base nesse contexto, analise as 
sentenças a seguir: 
 
I- Átomos em grego significa divisível. 
II- Átomos em grego significa indivisível. 
III- A busca pelo átomo permaneceu um debate filosófico por alguns milênios até 1600. 
 
Assinale a alternativa CORRETA: 
 a) As sentenças I e II estão corretas. 
 b) Somente a sentença II está correta. 
 c) As sentenças I e III estão corretas. 
 d) As sentenças II e III estão corretas. 
 
5. Forças elétricas entre objetos carregados foram medidas quantitativamente por Charles Coulomb usando 
a balança de torção, que ele mesmo inventou. Coulomb confirmou que a força elétrica entre duas 
pequenas esferas carregadas é proporcional ao inverso do quadrado da distância de separação r. O 
princípio de funcionamento da balança de torção é o mesmo que o do aparato usado por Sir Henry 
Cavendish para medir a densidade da Terra, com as esferas eletricamente neutras substituídas por 
carregadas. A força elétrica 
entre as esferas carregadas A e B faz com que as esferas tanto se atraiam ou se repilam, e o movimento 
resultante faz com que a fibra suspensa se torça. Como o torque resultante da fibra torcida é proporcional 
ao ângulo pelo qual ela gira, uma medição deste ângulo proporciona uma medida quantitativa da força 
elétrica de atração ou repulsão. Uma vez que as esferas são carregadas por fricção, 
a força elétrica entre elas é muito grande comparada com a atração gravitacional, e assim a força da 
gravidade pode ser ignorada. Com base nesse assunto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F 
para as falsas: 
 
( ) Com o auxílio da Lei de Coulomb, um campo elétrico criado por uma carga puntiforme pode ser 
calculado por: E = k.Q/(d^2). 
( ) O conceito de campo elétrico surgiu quando os cientistas tentaram explicar a ação à distância que 
ocorre entre objetos carregados. O conceito do campo elétrico foi introduzido pela primeira vez pelo 
físico Michael Faraday no século XX. 
( ) Objetos com maior carga criam campos elétricos mais fortes. Ao cercar um objeto altamente 
carregado com mais linhas de campo, pode-se comunicar a força de um campo elétrico no espaço ao 
redor de um objeto carregado pela densidade da linha de campo. 
( ) A direção do campo elétrico é sempre direcionada na direção de que uma carga de teste negativa 
seria empurrada ou puxada se colocada no espaço em torno da carga de origem. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) V - F - V - F. 
 b) F - V - F - V. 
 c) V - V - V - F.
 d) F - F - F - V. 
 
6. Como o campo elétrico é uma grandeza vetorial, pode ser necessário calcular o módulo do vetor 
resultante da soma de campos elétricos. Os campos elétricos são importantes no estudo, análise e 
previsão de descargas atmosféricas. Imediatamente antes de um relâmpago, uma nuvem tem em seu topo 
predominância de moléculas com cargas elétricas positivas, enquanto sua base é carregada 
negativamente. Considere um modelo simplificado que trata cada uma dessas distribuições como planos 
de carga paralelos e com distribuição uniforme. Com base nesse contexto, sobre o vetor campo elétrico 
gerado por essas cargas em um ponto entre o topo e a base, assinale a alternativa CORRETA: 
 a) É vertical e tem sentido de cima para baixo. 
 b) É horizontal e tem mesmo sentido no norte magnético da Terra. 
 c) É vertical e tem sentido de baixo para cima. 
 d) É horizontal e tem mesmo sentido da corrente de ar predominante no interior da nuvem.
 
7. A indução eletrostática consiste no fenômeno da separação de cargas em um corpo condutor (induzido), 
devido à proximidade de outro corpo eletrizado (indutor). Preparando-se para uma prova de física, um 
estudante anota em seu resumo os passos a serem seguidos para eletrizar um corpo neutro por indução, e 
a conclusão a respeito da carga adquirida por ele. Passos a serem seguidos: 
I. Aproximar o indutor do induzido, sem tocá-lo. 
II. Conectar o induzido à Terra. 
III. Afastar o indutor. 
IV. Desconectar o induzido da Terra. 
No final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais iguais às do indutor. Com base no 
exposto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá inverter o 
passo III com IV e que sua conclusão está correta. 
( ) Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá inverter o 
passo I com II e que sua conclusão está correta. 
( ) Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá inverter o 
passo I com II e que sua conclusão está errada. 
( ) Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficarcorreto, ele deverá inverter o 
passo III com IV e que sua conclusão está errada. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) V - F - F - F.
 b) F - F - F - V.
 c) F - F - V - F.
 d) F - V - F - F.
 
8. Tal qual a massa, a carga de um objeto é uma quantidade mensurável. A carga possuída por um objeto é 
frequentemente expressa usando a unidade científica conhecida como Coulomb. Assim como a massa é 
medida em gramas ou quilogramas, a carga é medida em unidades de Coulombs (abreviadamente C). 
Com base nesse contexto, classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) A unidade coulomb é uma quantidade de carga muito grande, por esse motivo, as unidades 
denominadas microcoulombs (uC) ou nanocoulombs (nC) são mais utilizadas como na medição de carga 
elétrica. 
( ) Um objeto precisaria de um excesso de 6,25 x 10^18 elétrons para ter uma carga total de -1 C. Já 
um objeto com uma escassez de 6,25 x 10^18 elétrons teria uma carga total de +1 C. 
( ) A carga em um único elétron é +1,6 x 10^-19 Coulomb. 
( ) A carga em um único próton é -1,6 x 10^-19 Coulomb. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) F - V - F - V. 
 b) V - V - F - V.
 c) V - V - F - F. 
 d) F - F - V - F. 
 
9. A eletrização por indução é um método usado para carregar um objeto sem realmente tocar no objeto em 
qualquer outro objeto carregado. Uma compreensão da carga por indução requer uma compreensão da 
natureza de um condutor e uma compreensão do processo de polarização. Com base nesse contexto, 
classifique V para as sentenças verdadeiras e F para as falsas: 
 
( ) Um exemplo da ocorrência da eletrização por indução pode ser encontrado quando tomamos um 
choque ao encostar em outra pessoa. 
( ) Um exemplo da ocorrência da eletrização por indução pode ser encontrado quando uma descarga 
elétrica é formada entre uma nuvem e o solo. 
( ) Um exemplo da ocorrência da eletrização por indução pode ser encontrado quando as nuvens ficam 
carregadas pelo atrito entre as partículas. 
( ) Um exemplo da ocorrência da eletrização por indução pode ser encontrado quando pequenas faíscas 
formam-se ao tirarmos uma blusa de frio pesada. 
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência CORRETA: 
 a) F - V - V - V.
 b) F - V - F - F. 
 c) F - V - F - V. 
 d) V - F - V - F. 
 
10.A força elétrica é a capacidade de atração ou repulsão entre duas cargas elétricas. A equação da força 
elétrica é conhecida como Lei de Coulomb. Portanto, dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo 
cargas elétricas de 1 [C] e de 5 [C], são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 
[m]. Considere a constante de Coulomb k = 9 x 10^9 [N.m^2/C^2]. Com base nisso, podemos dizer que a 
força que atua entre as cargas após o contato é de: 
 a) Repulsiva e tem módulo 9 x10^3 [N].
 b) Atrativa e tem módulo 3x10^9 [N]. 
 c) Atrativa e tem módulo 3x10^3 [N]. 
 d) Repulsiva e tem módulo 9 x10^9 [N].