PET 3 Física resolvido, 3º Ano EM

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SOLUÇÕES PLANO DE ESTUDO TUTORADO DE MINAS GERAIS 3º ANO ENSINO MÉDIO 
VOLUME 3 
 
 
 SEMANA 1 
 
 
 
EIXO TEMÁTICO: 
VI. Eletricidade e Magnetismo. 
TEMA/TÓPICO: 
15. Eletricidade. 
HABILIDADE(S): 
44. Corrente elétrica em circuitos simples. 
44.1. Compreender o conceito de corrente elétrica e suas aplicações. 
44.1.1. Compreender o conceito de corrente elétrica e sua unidade de medida no SI. 
44.1.2. Compreender as diferenças entre corrente contínua e alternada. 
44.1.3. Saber resolver problemas usando a relação quantitativa entre corrente, carga e tempo. 
44.1.4. Saber explicar a corrente elétrica como fluxo de elétrons livres nos condutores 
metálicos devido à presença de um campo elétrico. 
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Carga elétrica, Campo elétrico, Potencial elétrico. 
 
 
 
 ATIVIDADES 
1 – (UFRS-RS) O gráfico da figura representa a intensidade da corrente elétrica i em um fio 
condutor, em função do tempo transcorrido t. 
Calcule a carga elétrica Q que passa por uma seção do condutor nos dois primeiros segundos. 
 
Acabamos de aprender que a corrente é dada por: 𝑖 =
∆𝑄
∆𝑡
 
Como nós temos a corrente e o tempo, podemos encontrar a carga, reescrevendo a equação: 
∆𝑄 = 𝑖∆𝑡 = 4𝐴 𝑥 2𝑠 = 8 𝐴𝑠 = 8𝐶 
Lembrando que a unidade C= As 
2 – (PUC-MG) Em um relâmpago, a carga elétrica envolvida na descarga atmosférica é da ordem 
de 10 coulombs. 
Disponível em: 
<https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/69/Lightning_in_Arlington.jpg/300px-
Lightning_in_ 
Arlington.jpg>. Acesso em: 28 jun. 2021. 
 
Se o relâmpago dura cerca de 10-3 segundos, a corrente elétrica média, vale, em ampère: 
 
a) 10 
 
b) 100 
 
c) 1000 
 
d) 10000 
 
e) 100000 
 
RESPOSTA: d) 
 
𝑖 =
∆𝑄
∆𝑡
=
10 𝐶
10−3𝑠
=
10𝑥103𝐶
𝑠
= 10000𝐴 
3 – (UEPG-PR-ADAPTADO) 
Considere um fio metálico no qual foi estabelecido um campo elétrico 𝐸 , conectando suas 
extremida- des aos pólos de uma bateria. Os elétrons livres do fio metálico estarão sujeitos à ação 
da força elétrica devida ao campo e assim serão postos em movimento, dando origem a uma 
corrente elétrica através do fio condutor. 
Sobre este fenômeno, assinale o que for correto. 
(F) Ao longo do fio metálico a intensidade da corrente elétrica pode variar. 
(V ) O sentido convencional da corrente elétrica através do fio é no sentido do ponto de maior 
potencial para o ponto de menor potencial. 
(V) Ao passar através do fio, parte da energia da corrente elétrica é dissipada em outras 
formas de energia. 
(V ) O movimento dos elétrons livres através do fio será no sentido contrário ao do campo elétrico. 
(V) Se o sentido do campo elétrico estabelecido no fio metálico for invertido periodicamente, a 
corrente elétrica também sofrerá inversões periódicas. 
 
 
 SEMANA 2 
 
 
 
EIXO TEMÁTICO: 
VI. Eletricidade e Magnetismo. 
TEMA/TÓPICO: 
15. Eletricidade. 
HABILIDADE(S): 
44.1.5. Saber que os principais elementos constituintes de um circuito simples são: fonte 
elétrica, dispositivos de transformação de energia elétrica em outro tipo de energia e conexões 
entre esses dois elementos. 
44.1.6. Compreender que em uma fonte de eletricidade ou nos extremos de um elemento de 
um circuito existe uma ddp ou voltagem ou tensão elétrica, que é expressa em Volt. 
44.1.7. Compreender que a corrente em um circuito pode se modificar mudando-se a ddp da 
fonte ou os dispositivos elétricos. 
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Carga elétrica, Campo elétrico, Potencial elétrico, Corrente elétrica. 
 
 ATIVIDADES 
1 – (FUVEST-SP) Na década de 1780, o médico italiano Luigi Galvani realizou algumas 
observações, utilizando rãs recentemente dissecadas. Em um dos experimentos, Galvani tocou 
dois pontos da musculatura de uma rã com dois arcos de metais diferentes, que estavam em 
contato entre si, observando uma contração dos músculos, conforme mostra a figura: 
 
Interpretando essa observação com os conhecimentos atuais, pode-se dizer que as pernas da rã 
conti- nham soluções diluídas de sais. Pode-se, também, fazer uma analogia entre o fenômeno 
observado e o funcionamento de uma pilha. 
Considerando essas informações, foram feitas as seguintes afirmações: 
 
I) Devido à diferença de potencial entre os dois metais, que estão em contato entre si e em 
contato com a solução salina da perna da rã, surge uma corrente elétrica. 
 
II) Nos metais, a corrente elétrica consiste em um fluxo de elétrons. 
 
III) Nos músculos da rã, há um fluxo de íons associado ao movimento de contração. 
 
Está correto o que se afirma em 
 
a) I, apenas. 
 
b) III, apenas. 
 
c) I e II, apenas. 
 
d) II e III, apenas. 
 
e) I, II e III. 
 
 RESPOSTA: e)
2 – Suponha que um estudante em um laboratório precise ligar uma lâmpada funcione com 9 
V. Ele possui 8 pilhas de 1,5 V cada. 
 
a) Quantas pilhas ele irá utilizar em sua montagem? 
 
𝑛 =
9𝑉
1,5 𝑉
= 6 𝑝𝑖𝑙ℎ𝑎𝑠 
 
 
 
b) Faça um desenho esquemático mostrando como foram ligadas estas pilhas para obter a 
tensão necessária. 
 
 
 
3 – (CFT-SC) Um chuveiro elétrico não está aquecendo satisfatoriamente a água. Para 
resolver esse problema, fechamos um pouco a torneira. Com esse procedimento, estamos: 
 
a) Diminuindo a resistência elétrica do chuveiro. 
 
b) Diminuindo a corrente elétrica que atravessa o chuveiro. 
 
c) Diminuindo a massa de água que será aquecida por unidade de tempo. 
 
d) Diminuindo a diferença de potencial nos terminais do chuveiro. 
 
e) Economizando energia elétrica. 
 
 RESPOSTA: c)
 SEMANA 3 
 
 
 
EIXO TEMÁTICO: 
VI. Eletricidade e Magnetismo. 
TEMA/TÓPICO: 
15. Eletricidade. 
HABILIDADE(S): 
45. Resistência Elétrica. 
45.1 Compreender o conceito de resistência elétrica e suas aplicações. 
45.1.1 Compreender o conceito de resistência elétrica e sua unidade de medida no SI. 
45.1.2 Compreender os conceitos de condutores ôhmicos e não ôhmicos. 
45.1.3 Saber resolver problemas usando a relação entre resistência, diferença de potencial e 
cor- rente elétrica. 
45.1.4 Compreender que a resistência elétrica de resistores de fio varia com o seu 
comprimento, com a área de sua seção transversal e com a resistividade do material do fio. 
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Carga elétrica, Campo elétrico, Potencial elétrico, Corrente elétrica, Circuitos elétricos. 
 
 ATIVIDADES 
1 – (UFSM-RS) 
Chama-se “gato” uma ligação elétrica clandestina entre a rede e uma residência. 
Usualmente, o “gato” infringe normas de segurança, porque é feito por pessoas não 
especializadas. O choque elétrico, que pode ocorrer devido a um “gato” malfeito, é causado por 
uma corrente elétrica que passa através do corpo humano. 
Considere a resistência do corpo humano como 105 Ω para pele seca e 103 Ω para pele molhada. 
Se uma pessoa com a pele molhada toca os dois pólos de uma tomada de 220 V, a corrente que a 
atra- vessa, em A, é 
 
a) 2,2 . 105 
 
b) 2,2 . 103 
 
c) 4,5 
 
d) 2,2 . 10-1 
 
e) 2,2 .10-3 
 RESPOSTA: d) 
𝑈 = 𝑅𝑖 
220 𝑉 = 103𝛺𝑖 
𝑖 =
𝑈
𝑅
=
220 𝑉
10³𝛺
= 220𝑥10−3 = 2,2𝑥10−1𝐴 
 
2 – (UFMS) O gráfico desta questão mostra o resultado de um experimento no qual foi medida a corrente 
elétrica em função da diferença de potencial aplicada entre as extremidades de cinco condutores 
pro- duzidos a partir de cinco ligas metálicas diferentes, cujos resultados são rotulados de I a V. 
Todos os condutores, de tipo cilíndrico, foram produzidos com os mesmos comprimentos e 
raios. A respeito desses condutores, é correto afirmar que: 
(F ) os condutores II e III são 
ôhmicos. (V ) os condutores III e IV 
são ôhmicos. 
(F ) o condutor III possui uma resistência que é o dobro do condutor IV. 
(F) para o condutor V, a diferença de potencial pode ser escrita como V = R.i, onde R é a 
resistência desse condutor. 
(F ) acima de 1 Volt, o condutor I é o que apresenta maior resistência dentre todos. 
 
3 – (PUC-MG) A “chave” de um chuveiro elétricopode ser colocada nas posições “fria”, “morna” e 
“quente”. 
Quando se muda a chave de posição, modifica-se o valor da resistência elétrica do chuveiro. 
Indique a correspondência VERDADEIRA. 
 
a) Água morna – resistência média. 
 
b) Água morna – resistência baixa. 
 
c) Água fria – resistência média. 
 
d) Água quente – resistência alta. 
 
 
 RESPOSTA: a) A relação entre o aquecimento pode ser explicada em função da potência, 
quanto maior a potencia maior o aquecimento, como potencia e resistencia são inversamente 
proporcionais, quando maior a resistencia menor sera o aquecimento. Assim para água fria temos 
resistencia alta e para água quente resistencia baixa. 
 
SEMANA 4 
 
 
 
EIXO TEMÁTICO: 
VI. Eletricidade e Magnetismo. 
TEMA/TÓPICO: 
15. Eletricidade. 
HABILIDADE(S): 
46. Circuitos Elétricos. 
46.1 Compreender os diversos tipos de circuitos elétricos e suas aplicações. 
46.1.2 Representa circuitos elétricos em série, em paralelo e mistos, através de diagramas. 
46.1.3 Saber determinar a resistência equivalente numa associação de resistores em série, em 
para- lelo e mista simples. 
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Carga elétrica, Campo elétrico, Potencial elétrico, Corrente elétrica, Circuitos elétricos, 
Resistência elétrica. 
 
 ATIVIDADES 
1 – (PUC-MG) No circuito da figura a seguir, é CORRETO afirmar que os resistores: 
 
 
a) R1, R2 e R5 estão em série. 
 
b) R1 e R2 estão em série. 
 
c) R4 e R5 não estão em paralelo. 
 
d) R1 e R3 estão em paralelo. 
 
RESPOSTA: b) 
 
2 – (CFT-MG) A FIG. 1 representa uma associação de resistências idênticas e a FIG. 2, uma bateria 
e fios de ligação. 
 
Para se obter o maior valor de corrente elétrica, os fios devem ser ligados nos pontos 
 
a) A e B. 
 
b) A e D. 
 
c) B e C. 
 
d) C e D. 
 
RESPOSTA: d) 
 
3– (MACKENZIE-SP) A resistência elétrica do resistor equivalente da associação abaixo, entre 
os pontos A e B, é: 
 
 
a) 2 R 
 
b) R 
 
c) R/ 2 
 
d) R/ 3 
 
e) R/ 4 
 
 RESPOSTA: b) 
 Comece a resolver o circuito do canto inferior direito, nele somamos as duas resistencias em série 
R+R, e colocamos ela em paralelo com 2R, resultando valor da Req=R. Logo essa R estará em série com 
R e as duas em paralelo com 2R, resultando em R novamente e isso se repete mais duas vezes no circuito. 
 
 
 
 SEMANA 5 
 
 
 
EIXO TEMÁTICO: 
VI. Eletricidade e Magnetismo. 
TEMA/TÓPICO: 
15. Eletricidade 
HABILIDADE(S): 
46. Circuitos Elétricos. 
46.1.4 Saber como medir a corrente elétrica num circuito em série, em paralelo e misto. 
46.1.5 Saber avaliar a corrente elétrica em cada ramo de circuitos série, paralelo e misto 
simples em função de suas características. 
46.1.6 Saber medir a corrente elétrica em cada ramo de circuitos série, paralelo e misto 
simples e a ddp em cada elemento do circuito. 
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Carga elétrica, Campo elétrico, Potencial elétrico, Corrente elétrica, Circuitos elétricos, 
Resistência elétrica. 
 
 
 
 ATIVIDADES 
1 – PUC/RJ – 2018 (ADAPTADA) Um circuito tem 3 resistores idênticos, dois deles colocados em 
paralelo entre si, e ligados em série com o terceiro resistor e com uma fonte de 12 V. A corrente 
que passa pela fonte é de 5,0 m A (esse m significa dividido por 1000). 
Qual é a resistência de cada resistor, em k Ω? (Dados: 1 m A = 10-3 A e 1 K Ω = 103 Ω) 
 
a) 0,60 
b) 0,80 
c) 1,2 
d) 1,6 
e) 2,4 
 
 RESPOSTA: d) 
𝑈 = 𝑅𝑒𝑞𝑖 
 
12 = 𝑅𝑒𝑞0,005 
 
𝑅𝑒𝑞 =
12
0,005
= 2400 𝛺 
 Para encontrar o valor da resistencia, usamos a expressão de Req levando em consideração que 
2 resistores são colocados em paralelo e o terceiro em série. 
 
𝑅𝑒𝑞 =
𝑅
𝑛 + 𝑅
 
2400 =
𝑅 + 2𝑅
2
 
3𝑅 = 4800 
𝑅 =
4800
3
= 1600 𝛺 = 1,6 𝑘𝛺 , 𝑙𝑒𝑚𝑏𝑟𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑘 = 1000 
 
2– (UFRJ-RJ) A menor resistência equivalente dos circuitos a seguir é (considere que as resistências são 
todas iguais): 
 
 
 RESPOSTA: a) A resistencia equivalente em um circuito em paralelo é menor do que em série, ela 
é menor quanto maior a quantidade de resistores. 
3– (ACAFE-SC) Na associação de resistores (figura abaixo), R1 = 8 Ω, R2 = 12 Ω e R3 = 1,2 Ω, onde V = 24 
V. 
Considerando o enunciado e a figura, assinale a alternativa correta. 
 
a) A intensidade de corrente no resistor R3 é de 6 A. 
b) A voltagem no resistor R2 é 16 V. 
c) A intensidade de corrente no resistor R1 é 2,4 A. 
d) O resistor equivalente da associação vale 5 Ω. 
 RESPOSTA: a) 
𝑅𝑒𝑞 =
𝑅1𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
=
8𝑥12
8 + 12
=
96
20
= 4,8 𝛺 
𝑅𝑒𝑞 = 4,8 + 1,2 = 6𝛺 
𝑖 =
𝑉
𝑅𝑒𝑞
=
24
6
= 4 𝐴 
 Tensão em R3: V=Ri= 1,2x4= 4,8 V 
 
 Tensão em R1 e R2: V= 24-4,8= 19,2 V 
𝑖 =
𝑉1
𝑅1
=
19,2
8
= 2,4 𝐴 
 
 
 
2 – (FATEC-SP) No circuito elétrico representado no esquema abaixo, a corrente no resistor de 6 
Ω é de 4 A e no de 12 Ω é de 2 A. 
Nessas condições, a resistência do resistor R e a tensão U aplicada entre os pontos C e D valem, 
respectivamente: 
 
a) 6 Ω e 42 V 
b) 2 Ω e 36 V 
c) 12 Ω e 18 V 
d) 8 Ω e 5V 
e) 9 Ω e 72 V 
 
 RESPOSTA: e) 
 
 Para calcular a resistencia e a tensão, comecemos descobrindo o valor da resistencia R, para 
isso vamos descobrir a tensão que passa no quadrado que ela está localizada, temos do problema que a 
corrente que passa pelo resistor 12Ω é de 2A, logo: 
 
𝑈 = 𝑅𝑖 = 12Ω x 2A = 24 V 
 
Agora que descobrimos a voltagem que passa nessa parte do circuito, podemos substituir na lei de 
malhas, considerando que R está em paralelo com 3Ω: 
𝑈 = 𝑅𝑖 = (3 + 𝑅)𝑖 
 
(3 + 𝑅) =
𝑈
𝑖
 
 
Multiplicando cruzado, temos: 
(3 + 𝑅)𝑖 = 𝑈 
 
(3 + 𝑅)2 = 24 
6 + 2𝑅 = 24 
2𝑅 = 24 − 6 
2𝑅 = 18 
𝑅 = 9 Ω 
 
Agora que sabemos o valor da resistencia R, podemos calcular a Req do quadrado. Como 9Ω está em 
paralelo com 3Ω, temos que na linha inferior a Req é 12Ω. Logo ao colocá-la em paralelo com 12Ω, 
resultara em uma Req= 6Ω. Agora restaram 3 resistores em série: Req=6𝛺 + 6𝛺 + 6𝛺 = 18𝛺, logo: 
𝑈 = 𝑅𝑖 = 18𝛺 𝑥 4𝐴 , 𝑢𝑠𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 = 4𝐴 𝑝𝑞 é 𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑛𝑜 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 
𝑈 = 𝑅𝑖 = 72𝑉 
 
 SEMANA 6 
 
 
 
EIXO TEMÁTICO: 
VI. Eletricidade e Magnetismo. 
TEMA/TÓPICO: 
15. Eletricidade. 
HABILIDADE(S): 
47. Potência e efeito Joule. 
47.1. Compreender o conceito de potência elétrica e suas aplicações. 
47.1.1. Compreender o conceito de potência elétrica como a energia transferida por 
unidade de tempo e suas unidades de medida. 
47.1.4. Saber como é feita a medida da energia transferida, e saber calcular o custo mensal da 
utili- zação de um eletrodoméstico. 
47.1.5. Saber resolver problemas utilizando a relação quantitativa entre potência, 
diferença de potencial e corrente elétrica. 
CONTEÚDOS RELACIONADOS: 
Carga elétrica, Campo elétrico, Potencial elétrico, Corrente elétrica, Circuitos elétricos, 
Resistência elétrica. 
 
 ATIVIDADES 
1 – (ENEM-MEC) A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia 
elétrica nas residências no Brasil é apresentada no gráfico. 
Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis: 
 
I) Potência do equipamento. 
 
II) Horas de funcionamento. 
 
III) Número de equipamentos. 
 
O valor das frações percentuais do 
consumo de energia depende de 
 
a) I, apenas 
 
b) II, apenas. 
 
c) I e II, apenas. 
 
d) II e III, apenas. 
 
e) I,II e III. 
Imagem disponível em: 
<https://lh3.googleusercontent.com/proxy/XY6yrtL_9otFk_ 
FYfRaXezbo6HLvuCmZhUAk51kEuw6ZaJrE7x0063xaiRGZk
Q38HFFAwWhqDZNdS_ 
j8W9ITZvA5bDAWIgyrFN3DplngQykljrG2qu0MRK8lEvuttiAJcc
eQYw>. Acesso em: 28 jun. 2021. 
 
 RESPOSTA: e) 
 O valor das frações percentuais de consumo de energia depende da potencia, tempo e número de 
equipamentos, logo todas as alternativas estãocorretas. 
 
2 – (ENEM-MEC) Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as 
principais fontes desse consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da 
tabela a seguir fossem utilizados diariamente da mesma forma. 
 
 Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho 
doméstico. 
Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1kWh é R$ 0,40, o consumo de energia elétrica 
men- sal dessa casa, é de aproximadamente 
 
a) R$ 135. 
 
b) R$ 165. 
 
c) R$ 190. 
 
d) R$ 210. 
 
f) R$ 230. 
RESPOSTA: e) 
Precisamos calcular a energia consumida por cada aparelho: 
 E(ar condicionado)=Pxtempo= 1,5 kW x 8 horas= 12 kWh 
 E(chuveiro elétrico)=Pxtempo= 3,3 kW x 1/3 horas= 1 kWh 
 E(freezer)=Pxtempo= 0,2 kW x 10 horas= 2 kWh 
 E(geladeira)=Pxtempo= 0,35 kW x 10 horas= 3,5 kWh 
 E(lampadas)=Pxtempo= 0,1 kW x 6 horas= 0,6 kWh 
 Somando os valores consumidos por todos os aparelhos, temos: 19,1 kWh por dia 
 Como queremos saber o consumo de um mes: 19,1 x 30 dias= 573 kWh 
 No problema temos que o valor de 1 kWh é R$0,40, então é só multiplicar 573x0,40= 229,2 
 
3 – (PUC-RJ) Ao aplicarmos uma diferença de potencial de 9,0 V em um ebulidor de resistência 
3,0 Ω, podemos dizer que a corrente elétrica fluindo pela resistência e a potência dissipada, 
respectivamente, são: 
 
a) 1,0 A e 9,0 W 
 
b) 2,0 A e 18,0 W 
 
c) 3,0 A e 27,0 W 
 
d) 4,0 A e 36,0 W 
 
e) 5,0 A e 45,0 W 
 RESPOSTA: c 
 Para calcular a corrente, substituimos na equação: 
𝑈 = 𝑅𝑖 
𝑅𝑒𝑒𝑠𝑐𝑟𝑒𝑣𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠: 𝑖 =
𝑈
𝑅
=
9𝑉
3𝛺
= 3 𝐴 
 Para o calculo da potencia utilizaremos: 
𝑃 =
𝑈²
𝑅
=
9²
3
=
81
3
= 27 𝑊𝑎𝑡𝑡 
 
 
PARA SABER MAIS: 
Caros(as) estudantes, o estudo da eletricidade está presente em nosso cotidiano. Ela é 
conside- rada um bem inestimável para a humanidade, como a conhecemos. Vemos que, 
independente de construirmos uma carreira nesta área, conhecer os dispositivos que tanto 
utilizamos se torna in- dispensável para nosso desenvolvimento e para o desenvolvimento da 
tecnologia do futuro. Este- jamos aptos a ajudar neste processo estudando e conhecendo as 
possibilidades que se abrem aos nossos olhos. 
Eu sugiro que, permanentemente, vocês acessem a internet para complementarem seus 
estudos. Alguns sites foram colocados em uma lista abaixo. 
No Youtube, sugiro os canais: Pura Física, Chama o Físico, Descomplica, Stoodi, Só Física, ... 
Sugiro também os SITES Física e vestibular, Toda Matéria, Mundo Educação, Brasil 
Escola, Wiki- pédia ... 
Além destes, utilizem os livros didáticos de sua escola, o que também os ajudará 
muito! Sejam fortes e perseverem! 
Um grande abraço a todos! 
Bons estudos!