Prova substituiva Física e eletromagnetismo A6

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 Pergunta 1 
1 em 1 pontos 
 
Leia o excerto a seguir: 
 
“[...] estamos cercados por circuitos elétricos. Podemos olhar a nossa volta e 
nos orgulhar do número de aparelhos eletrônicos que possuímos e fazer 
uma lista dos que ainda queremos possuir, e em todos eles temos 
características em comum, incluindo a presença de circuitos fechados. [...]“. 
HALLIDAY, David. Fundamentos de física. 10. ed. - Rio de Janeiro : LTC, 
2016. p. 165. 
 
 
Em um loop em um circuito fechado, a soma das correntes que entram em 
uma junção é igual à soma das correntes que saem de uma junção. Nesse 
sentido, assinale a alternativa que indique o porque: 
 
Resposta 
Selecionada: 
 
O potencial da bateria mais próxima é o potencial na 
junção. 
Resposta Correta: 
O potencial da bateria mais próxima é o potencial na 
junção. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois sabemos 
que a corrente não varia ao longo de um circuito. Em 
capacitores analisamos a carga armazenada e quando os 
capacitores descarregam a corrente não é constante, elas 
variam exponencialmente. Os capacitores armazenam 
energia potencial e que os resistores dissipam energia, por 
exemplo em forma de calor, finalmente, a diferença de 
potencial se dá nos polos da bateria. 
 
 
 Pergunta 2 
1 em 1 pontos 
 
Numa construção, dois fios retos são colocados paralelos, entre si, 
separados por uma distância de , transportam correntes 
de e em sentidos opostos. Determine qual será a magnitude do 
campo magnético resultante em um ponto a do fio que carrega a 
corrente e a do outro fio. E em seguida assinale a alternativa 
correta. 
 
Resposta Selecionada: 
33 mT 
Resposta Correta: 
33 mT 
 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois podemos 
perceber que a geometria formada pelos pontos dados forma 
um triângulo retângulo. Cada corrente produz um campo a 
distância informada, de acordo com o campo , onde 
podemos calcular o campo magnético resultante usando a lei 
dos cossenos, onde o ângulo entre os vetores pode ser 
calculado a partir do arco cosseno entre as duas distâncias. 
 
 Pergunta 3 
1 em 1 pontos 
 
Oscilar significa se mover de um lado para outro, movimentar-se em 
sentidos opostos, alternadamente, mover-se, tornando a passar (ao menos, 
aproximadamente) pelas mesmas posições. Assim, uma partícula que se 
movimenta para frente e para trás, ao redor de um ponto dado, está em um 
movimento oscilatório. Além disso, o termo periódico significa que algo se 
repete com intervalos regulares. Nesse sentido, quando uma partícula se 
movimenta em intervalos de tempos iguais, com o movimento se repetindo 
identicamente, ela está em um movimento periódico. Agora, quando uma 
partícula se movimenta para frente e para trás, ao redor de um ponto fixo, e 
para a qual o movimento se repete identicamente em intervalos de tempo 
iguais, ela está em um movimento periódico oscilatório. 
 
PALANDI, J. et al. Movimento circular uniforme, movimento harmônico 
simples e ondas . Disponível em: http://coral.ufsm.br/gef/arquivos/osciond.pdf . 
Acesso em: 5 dez. 2019. 
 
Nesse contexto, se um objeto está descrevendo um movimento harmônico 
simples regido pela equação , qual é a velocidade da partícula para um 
tempo igual à metade do período? 
 
 
 
Resposta Selecionada: 
zero. 
Resposta Correta: 
zero. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois, nesse 
caso, quando o tempo de oscilação é a metade do período, 
sabendo que a frequência angular é igual a e que a 
velocidade varia em função do seno, a velocidade será nula, 
já que o argumento é proporcional a . 
 
 
 Pergunta 4 
1 em 1 pontos 
 
O poder das pontas explica o funcionamento do para-raio, inventado por 
Benjamin Franklin, em meados de 1750. Ele demonstrou o seu invento em 
 
http://coral.ufsm.br/gef/arquivos/osciond.pdf
uma experiência famosa, erguendo uma pipa em um dia chuvoso. As 
nuvens são carregadas e isso causa um campo elétrico no ar. Assim, o ar é 
normalmente isolante, mas, se for submetido a um campo elétrico muito 
intenso, pode ser ionizado para se tornar condutor. Quando isso acontece, 
ocorre uma descarga elétrica entre a nuvem e o chão, ou entre nuvens, que 
popularmente se denomina raio. 
 
LABORATÓRIO de Eletricidade e Magnetismo. Introdução à Eletrostática . 
Disponível em: http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-
2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf . Acesso em: 5 dez. 
2019. 
 
Na figura a seguir, há três redomas de mesmo raio, cujos quadrantes foram 
carregados uniformemente, com cargas positivas e negativas, com mesmo 
módulo: 
 
 
Fonte: Elaborada pelo autor. 
 
A partir do exposto, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. O campo elétrico no centro do anel I é nulo. 
II. O campo elétrico no centro do anel II tem direção e sentido de . 
III. O campo elétrico no centro do anel III tem direção e sentido de . 
IV. O campo elétrico no centro do anel I e II é nulo. 
 
Está correto o que se afirma em: 
Resposta Selecionada: 
I e II, apenas. 
Resposta Correta: 
I e II, apenas. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. O campo 
elétrico para cargas positivas é convergente e, para cargas 
negativas, é divergente. Ao analisar o campo elétrico 
resultante no centro do anel A, notamos que os vetores se 
anulam no centro. O campo elétrico, centro do anel B, tem 
direção e sentido . Vemos que, em C, o campo 
resultante aponta para a direção negativa dos eixos x e y. 
 
 
 Pergunta 5 
0 em 1 pontos 
 
Em algum momento você já ouviu que “a corrente pega o caminho de menor 
resistência”, no entanto essa expressão está incorreta. A corrente pega 
todos os caminhos, no entanto os de menor resistência possuem corrente 
maior que os de maior resistência. Quando uma fem de 20 V é colocada em 
 
http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf
http://www.ifsc.usp.br/~strontium/Teaching/Material2010-2%20FFI0106%20LabFisicaIII/01-IntroducaoEletrostatica.pdf
dois resistores em série, uma corrente de 2,0 A está presente em cada um 
dos resistores. Quando a mesma fem é colocada nos mesmos dois 
resistores em paralelo, a corrente através da fem é 10 A. Nesse contexto, 
assinale a alternativa correta que demonstra a magnitude da maior das duas 
resistências: 
Resposta Selecionada: 
7,6 Ω. 
Resposta Correta: 
7,2 Ω. 
Comentário 
da resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois 
a princípio, pela primeira lei de Ohm, temos que para a 
associação em série a resistência equivalente é igual a 
10 Ω, sabendo que esse resultado é equivalente a soma das 
resistências. Para a associação em paralelo, temos que a 
resistência equivalente é igual a 2 Ω, sendo esse resultado 
igual a razão entre o produto dos dois resistores pela soma 
dos mesmos. Fazendo a álgebra necessária, chegamos ao 
valor requerido. 
 
 
 Pergunta 6 
0 em 1 pontos 
 
Um fio nicromo e um fio de alumínio, cada um com a mesma resistência 
inicial, têm a mesma alteração na resistência quando aquecidos 
separadamente. Possui uma resistividade maior em duas ordens de 
magnitude que a dos melhores condutores, portanto, espera-se que este 
material possua aplicações práticas especiais melhores que outros 
condutores. ( ρ Al = 2.82 × 10 -8 Ω•m; 𝜶 Al = 3.9 × 10 -3 / °C; ρ nicromo = 1.50 × 
10 -6 Ω•m; 𝜶 niccromo 
= 0.40 × 10 -3 / °C.). Nesse sentido, assinale a alternativa que apresenta a 
relação entre a mudança de temperatura do fio de nicromo e a mudança de 
temperatura do fio de alumínio (Nota: ): 
 
Resposta Selecionada: 
0,18. 
Resposta Correta: 
9,.8. 
Comentário 
da resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois 
partindo da afirmação de que o nicromo e o alumínio 
possuem as mesmas resistências inicialmente,e que a 
resistência final é dada por , e quando aquecidos 
separadamente possuem a mesma alteração. Então 
podemos assumir que de ambos os materiais são 
iguais. Então a razão entre a variação de temperatura deve 
ser igual a razão entre os coeficientes 𝜶. 
 
 
 Pergunta 7 
1 em 1 pontos 
 
De acordo com a lei de Hooke, uma mola, a qual um agente externo dá uma 
elongação que aumenta ou diminui o seu comprimento de equilíbrio, tende a 
voltar ao seu comprimento original, exercendo, sobre o agente externo, uma 
força de intensidade proporcional à elongação. Um carro de possui um 
conjunto de amortecedores em total estado de desgaste. Uma pessoa com 
o peso de se desloca até o centro de gravidade do carro, fazendo com 
que ele baixe . Em seguida, o carro passa por uma estrada que possui 
um buraco. Isso, então, faz com que ocorra uma oscilação vertical de MHS 
(utilize ). 
 
PALANDI, J. et al. Movimento circular uniforme, movimento harmônico 
simples e ondas . Disponível em: http://coral.ufsm.br/gef/arquivos/osciond.pdf . 
Acesso em: 5 dez. 2019. 
 
Considerando o carro e a pessoa como uma única massa apoiada sobre 
uma mola, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. A constante elástica da mola apresentada será igual a . 
II. A massa total, que faz o movimento de oscilação, é igual a . 
III. O período de oscilação que corresponde ao sistema é igual a . 
IV. A constante elástica da mola apresentada será igual a . 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
 
Resposta Selecionada: 
II e III, apenas. 
Resposta Correta: 
II e III, apenas. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois a constante 
elástica pode ser calculada a partir da relação entre a força e 
o deslocamento apresentado, levando-nos ao seguinte 
cálculo: , fato que torna as afirmativas I e IV incorretas. A 
soma das massas é igual a , já que a massa do carro é 
dada e o peso da pessoa dividido pela gravidade nos leva 
a . Assim, ao efetuarmos a soma, verificamos que a 
afirmativa II está correta. Ademais, ao calcularmos o 
 
http://coral.ufsm.br/gef/arquivos/osciond.pdf
período encontramos um valor igual a , o que torna 
a afirmativa III correta. 
 
 Pergunta 8 
1 em 1 pontos 
 
Um material de alta resistência é usado como isolante entre os condutores 
de um comprimento de cabo coaxial. O material de resistência, que forma 
um tubo oco, possui um raio interno A e um raio externo B, e o isolador 
fornece uma resistência R entre os condutores. Se um segundo isolador, 
feito do mesmo material e com o mesmo comprimento, for fabricado com o 
dobro do raio interno e do raio externo do primeiro, podemos inferir que 
alternativa correta que contém a resistência por ele fornecida entre os 
condutores é: 
 
Resposta Selecionada: 
R. 
Resposta Correta: 
R. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta, pois pela 
segunda lei de Ohm que a resistência depende diretamente 
do comprimento e inversamente da área. Nesse problema o 
comprimento é a diferença entre os raios internos e externos 
e a área é a do cilindro. Desse modo, a mudança nos raios 
interno e externo. 
 
 
 Pergunta 9 
1 em 1 pontos 
 
As ondas são representadas por perturbações que terminam se deslocando 
no espaço, de forma que transportam energia de um ponto A para um ponto 
B, sem realizar, contudo, o transporte de matéria. Suponha, então, que uma 
onda possui frequência angular de e em um comprimento que 
corresponde a . 
 
Acerca do exposto, analise as afirmativas a seguir: 
 
I. O número correspondente à onda é . 
II. A velocidade com a qual a onda se desloca no espaço é de . 
III. A frequência que a onda possui é de . 
IV. A velocidade com a qual a onde se desloca no espaço é de . 
 
Está correto o que se afirma em: 
 
 
 
Resposta Selecionada: 
I e II, apenas. 
Resposta Correta: 
I e II, apenas. 
Comentário 
da resposta: 
Resposta correta. A alternativa está correta. As afirmativas I 
e II se apresentam de maneira adequada, já que o número 
de onda é dado por e a velocidade é . Além disso, 
podemos verificar que as velocidades estão incorretas, já 
que o seu valor correto deve ser de, aproximadamente, 61,1 
m/s, que é o produto entre a frequência e o comprimento de 
onda. 
 
 
 Pergunta 10 
0 em 1 pontos 
 
A resistência de um fio condutor ôhmico é proporcional ao seu 
comprimento e inversamente proporcional a sua área de secção 
transversal . Nesse contexto, a maioria dos cabos telefônicos é feita de 
fio de cobre de calibre 24 ou 26. Se a resistência do fio de calibre 24 for 85,0 
Ω/km e a resistência do fio de calibre 26 for 130,7 Ω/km, assinale a 
alternativa que contém a razão entre o diâmetro do fio de calibre 24 e o do 
fio de calibre 26: 
 
Resposta Selecionada: 
1,54. 
Resposta Correta: 
124. 
Comentário 
da resposta: 
Sua resposta está incorreta. A alternativa está incorreta, pois 
pela segunda lei de Ohm, , como no texto é dada a 
razão entre a resistência e o comprimento e sabemos ainda 
que por ser o mesmo material, a resistência é a mesma, 
podemos escrever Como queremos a razão entre os 
diâmetros dos dois fios, sabendo que a área pode ser escrita 
como , temos que a razão entre os dois diâmetros é 
dada pela raiz quadrada de 130,7 por 85.