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Eletricidade

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3. (UECE 2021) Em uma aula experimental sobre capacitância, desenvolvida em um laboratório didático de física, um estudante do ensino médio dispõe de dois capacitores, C1 e C2. Esses capacitores são carregados, individualmente, numa mesma fonte de tensão. Sabendo-se que a capacitância do segundo capacitor é o dobro da capacitância do primeiro, a razão entre as energias E1 e E2 armazenadas, respectivamente, nos capacitores C1 e C2 é

a) 1/4.
b) 1/2.
c) 2.
d) 4.
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Estudo Ativo Vol 2 - Ciências da Natureza-379-381
3 pág.

Estudo Ativo Vol 2 - Ciências da Natureza-379-381

Respostas

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há 2 anos

A razão entre as energias E1 e E2 armazenadas, respectivamente, nos capacitores C1 e C2 é 1/4. Explicação: A energia armazenada em um capacitor é dada por E = (1/2) * C * V^2, onde C é a capacitância e V é a tensão aplicada. Como os capacitores C1 e C2 são carregados com a mesma fonte de tensão, a tensão aplicada é a mesma para ambos. Sabendo que a capacitância do segundo capacitor é o dobro da capacitância do primeiro, temos que C2 = 2 * C1. Substituindo na fórmula da energia armazenada, temos: E1 = (1/2) * C1 * V^2 E2 = (1/2) * C2 * V^2 E2 = (1/2) * 2 * C1 * V^2 E2 = C1 * V^2 A razão entre as energias E1 e E2 é dada por: E1/E2 = [(1/2) * C1 * V^2] / [C1 * V^2] E1/E2 = 1/2 Portanto, a alternativa correta é a letra A) 1/4.

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Mais perguntas desse material

1. (PUCPR) Fibrilação ventricular é um processo de contração desordenada do coração que leva à falta de circulação sanguínea no corpo, chamada parada cardiorrespiratória. O desfibrilador cardíaco é um equipamento que aplica um pulso de corrente elétrica através do coração para restabelecer o ritmo cardíaco. O equipamento é basicamente um circuito de carga e descarga de um capacitor (ou banco de capacitores). Dependendo das características da emergência, o médico controla a energia elétrica armazenada no capacitor dentro de uma faixa de 5 a 360J. Suponha que o gráfico dado mostra a curva de carga de um capacitor de um desfibrilador. O equipamento é ajustado para carregar o capacitor através de uma diferença de potencial de 4kV. Qual o nível de energia acumulada no capacitor que o médico ajustou?

a) 100J.
b) 150J.
c) 200J.
d) 300J.
e) 400J.

2. (UFPR) No circuito esquematizado abaixo, deseja-se que o capacitor armazene uma energia elétrica de 125µJ. As fontes de força eletromotriz são consideradas ideais e de valores ε1=10V e ε2=5V. Assinale a alternativa correta para a capacitância C do capacitor utilizado.

a) 10 µF.
b) 1 µF.
c) 25 µF.
d) 12,5 µF.
e) 50 µF.

4. (INSPER 2019) No circuito ideal esquematizado na figura, o gerador fornece uma tensão contínua de 200V. As resistências dos resistores ôhmicos são R1 = R3 = 20 Ω, R2 = 60 Ω e a capacitância do capacitor é C = 2,0 ⋅ 10-6 F. Nessas condições, a quantidade de carga acumulada no capacitor será, em C, igual a

a) 2,4 ⋅ 10-3
b) 2,4 ⋅ 10-4
c) 1,2 ⋅ 10-3
d) 1,2 ⋅ 10-4
e) 2,0 ⋅ 10-3

5. (MACKENZIE) Na associação de capacitores, esquematizada acima, a capacitância está indicada na figura para cada um dos capacitores. Assim, a capacitância equivalente, entre os pontos A e B no circuito, é

a) C.
b) 2C.
c) 3C.
d) 4C.
e) 8C.

6. (ENEM 2ª APLICAÇÃO) Um cosmonauta russo estava a bordo da estação espacial MIR quando um de seus rádios de comunicação quebrou. Ele constatou que dois capacitores do rádio de 3 µF e 7 µF ligados em série estavam queimados. Em função da disponibilidade, foi preciso substituir os capacitores defeituosos por um único capacitor que cumpria a mesma função. Qual foi a capacitância, medida em µF do capacitor utilizado pelo cosmonauta?

a) 0,10
b) 0,50
c) 2,1
d) 10
e) 21

7. (MACKENZIE 2019) Um estagiário do curso de Engenharia Elétrica da UPM – Universidade Presbiteriana Mackenzie – montou um circuito com o objetivo de acumular energia da ordem de mj (milijoule). Após algumas tentativas, ele vibrou com a montagem do circuito abaixo, cuja energia potencial elétrica acumulada vale, em mj

a) 2
b) 3
c) 4
d) 6
e) 9

1. (ACAFE 2022) Com relação à eletrostática, é correto afirmar que:

a) em uma esfera metálica, eletricamente carregada, as cargas distribuem-se uniformemente, ocupando todo o volume.
b) a capacitância de um capacitor plano, com vácuo entre as placas, aumenta quando um dielétrico é inserido preenchendo todo o espaço entre suas armaduras.
c) uma carga elétrica positiva, colocada entre cargas negativas, é repelida por ambas.
d) superfície equipotencial é a região do espaço onde todos os pontos têm a mesma potência elétrica.

2. (PUCGO MEDICINA 2022) A eletricidade está presente em tudo que está à sua volta. Os átomos possuem cargas próprias que podem se movimentar com velocidades impressionantes. Essas cargas aparecem em situações cotidianas, quando menos se espera. Por exemplo, ao se movimentar rapidamente em dia muito seco e, em seguida, ao tocar a maçaneta metálica da porta de um carro, é possível observar um fenômeno eletrostático. A respeito da eletricidade, analise as assertivas a seguir: I. Basicamente, os átomos são constituídos de um núcleo contendo prótons carregados, nêutrons neutros e elétrons leves que orbitam o núcleo em altas velocidades. Tanto os prótons quanto os nêutrons possuem a mesma grandeza de carga, que é 8,85.10-12C. II. A energia potencial elétrica é a energia armazenada em campos elétricos. Em um capacitor de placas paralelas, as linhas de campo do campo elétrico saem das cargas negativas em direção às cargas positivas, então, uma carga positiva abandonada entre essas placas adquire energia potencial movendo-se entre elas. III. A lei de Coulomb fornece a grandeza da força elétrica entre duas cargas. Embora a força seja uma grandeza vetorial, quando as cargas possuem o mesmo sinal, interpretamos a força entre elas como positiva, significando que elas se repelem. Se as cargas possuírem sinais opostos, a força entre elas é interpretada como negativa, indicando que há uma atração entre elas. Em relação às assertivas analisadas, assinale a única alternativa correta:

a) I e III apenas.
b) II apenas.
c) II e III apenas.
d) III apenas.

3. (S1 - IFSUL 2020) Capacitores são componentes eletrônicos que têm por função básica armazenar cargas elétricas e, consequentemente, energia potencial elétrica. Um eletricista necessitava testar dois capacitores de capacitâncias desconhecidas. Para tanto, ligou-os sucessivamente a um mesmo gerador e verificou que a carga armazenada em um dos capacitores era duas vezes maior que a carga armazenada no outro capacitor. Esse teste permitiu ao eletricista identificar que o(s)

a) dois capacitores possuem a mesma capacitância.
b) capacitor de maior carga armazenada possui capacitância quatro vezes maior.
c) capacitor de maior carga armazenada possui capacitância duas vezes menor.
d) capacitor de maior carga armazenada possui capacitância duas vezes maior.

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