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Eletromagnetismo

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Determinar, respectivamente, a capacitância equivalente entre os terminais A e B e, também, a energia acumulada entre esses terminais quando o circuito está submetido a uma diferença de potencial constante de 500 V.

a) 100 µF; 50 J
b) 65 µF; 8,125 J
c) 50 µF; 8,125 J
d) 200 µF; 60 J
e) 80 µF; 20 J

Desafios Para o Conhecimento

há 2 anos

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Ed

há 2 anos

Para determinar a capacitância equivalente e a energia acumulada entre os terminais A e B, precisamos usar as fórmulas relevantes. 1. Capacitância Equivalente (Ceq): Se os capacitores estão em série ou em paralelo, a forma de calcular a capacitância equivalente muda. Para capacitores em paralelo, a capacitância total é a soma das capacitâncias individuais. Para capacitores em série, a fórmula é: \[ \frac{1}{C_{eq}} = \frac{1}{C_1} + \frac{1}{C_2} + ... + \frac{1}{C_n} \] 2. Energia Armazenada (U): A energia armazenada em um capacitor é dada pela fórmula: \[ U = \frac{1}{2} C V^2 \] onde \(C\) é a capacitância e \(V\) é a diferença de potencial. Agora, vamos analisar as alternativas: - a) 100 µF; 50 J: Para 100 µF e 500 V, a energia seria \(U = \frac{1}{2} \times 100 \times 10^{-6} \times (500)^2 = 12,5 J\) (não é 50 J). - b) 65 µF; 8,125 J: Para 65 µF e 500 V, a energia seria \(U = \frac{1}{2} \times 65 \times 10^{-6} \times (500)^2 = 8,125 J\) (isso está correto). - c) 50 µF; 8,125 J: Para 50 µF e 500 V, a energia seria \(U = \frac{1}{2} \times 50 \times 10^{-6} \times (500)^2 = 6,25 J\) (não é 8,125 J). - d) 200 µF; 60 J: Para 200 µF e 500 V, a energia seria \(U = \frac{1}{2} \times 200 \times 10^{-6} \times (500)^2 = 25 J\) (não é 60 J). - e) 80 µF; 20 J: Para 80 µF e 500 V, a energia seria \(U = \frac{1}{2} \times 80 \times 10^{-6} \times (500)^2 = 10 J\) (não é 20 J). A única alternativa que apresenta a capacitância e a energia corretas é a b) 65 µF; 8,125 J.

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Dois íons, H+ e O−2, se deslocam em direção perpendicular a um mesmo campo magnético uniforme. Se os dois íons sofrem a ação de forças com mesmo módulo, a razão VH+/V0 –2 entre os módulos das velocidades é

A) 1/2.
B) 1.
C) 2.
D) 4.

De quanto deverá ser a magnitude do choque elétrico (f.e.m. induzida) se segurarmos as extremidades de uma bobina composta por 10 espiras de área A = 1 m2 e deixarmos passar ortogonalmente por esta bobina uma densidade de fluxo magnético constante com módulo dado por B = 11 T?

(A) 0 Volts.
(B) 10 Volts.
(C) 110 Volts.
(D) 220 Volts.
(E) 100 Volts.

De acordo com a figura a seguir, considere duas placas A e D conectadas à terra. As regiões B e C possuem uma diferença de potencial elétrico, em relação à terra, de 410 V e 100 V, respectivamente. Um elétron desprende-se da placa A com velocidade inicial igual a zero, deslocando-se até a placa D. Dado: considere a relação . Analise as proposições que se seguem: I. O trabalho realizado pelo campo elétrico, para deslocar o elétron da placa A para a placa D, não é nulo. II. Ao passar pela região B, a ordem de grandeza da velocidade do elétron, em m/s, vale 107. III. O elétron, ao deslocar-se da placa A até a placa D, executa um movimento progressivo acelerado. IV. A energia cinética do elétron, ao passar na região B, é, aproximadamente, quatro vezes maior do que a energia cinética do elétron ao passar na região C. É CORRETO afirmar que apenas as(a) afirmacoes(ão)

A) II e IV estão corretas.
B) IV está correta.
C) I e III estão corretas.
D) III e IV estão corretas.
E) II e III estão corretas.

Devido ao balanceamento entre cargas elétricas positivas e negativas nos objetos e seres vivos, não se observam forças elétricas atrativas ou repulsivas entre eles, em distâncias macroscópicas. Para se ter, entretanto, uma ideia da intensidade da força gerada pelo desbalanceamento de cargas, considere duas pessoas com mesma altura e peso separadas pela distância de 0,8 m. Supondo que cada uma possui um excesso de prótons correspondente a 1% de sua massa, a estimativa da intensidade da força elétrica resultante desse desbalanceamento de cargas e da massa que resultará numa força-peso de igual intensidade são respectivamente: Dado: Massa de uma pessoa: m = 70 kg

a) 9 × 1017 N e 6 × 103 kg
b) 60 × 1024 N e 6 × 1024 kg
c) 9 × 1023 N e 6 × 1023 kg
d) 4 × 1017 N e 4 × 1016 kg
e) 60 × 1020 N e 4 × 1019 kg

Dois fios condutores retos, idênticos, longos e muito finos são fixos, isolados um do outro e dispostos perpendicularmente entre si no plano da figura. Por eles percorrem correntes elétricas constantes e iguais a i, nos sentidos indicados pelas setas. Desprezando-se a distância entre os fios no ponto de cruzamento, é correto afirmar que o campo magnético é nulo em pontos equidistantes dos dois fios nos quadrantes

A) II e IV.
B) I e III.
C) II e III.
D) I e II.

Dois pequenos ímãs idênticos têm a forma de paralelepípedos de base quadrada. Ao seu redor, cada um produz um campo magnético cujas linhas se assemelham ao desenho esquematizado. Suficientemente distantes um do outro, os ímãs são cortados de modo diferente. As partes obtidas são então afastadas para que não haja nenhuma influência mútua e ajeitadas, conforme indica a figura seguinte. Se as partes do ímã 1 e do ímã 2 forem aproximadas novamente na região em que foram cortadas, mantendo-se as posições originais de cada pedaço, deve-se esperar que

(A) as partes correspondentes de cada ímã atraiam-se mutuamente, reconstituindo a forma de ambos os ímãs.
(B) apenas as partes correspondentes do ímã 2 se unam reconstituindo a forma original desse ímã.
(C) apenas as partes correspondentes do ímã 1 se unam reconstituindo a forma original desse ímã.
(D) as partes correspondentes de cada ímã repilam-se mutuamente, impedindo a reconstituição de ambos os ímãs.
(E) devido ao corte, o magnetismo cesse por causa da separação dos polos magnéticos de cada um dos ímãs.

Dois campos, um elétrico e outro magnético, antiparalelos coexistem em certa região do espaço. Uma partícula eletricamente carregada é liberada, a partir do repouso, em um ponto qualquer dessa região. Assinale a alternativa que indica a trajetória que a partícula descreve.

a) Circunferencial
b) Elipsoidal
c) Helicoidal
d) Parabólica
e) Retilínea

Desde tempos remotos, muito se especulou acerca da origem e, principalmente, das características do campo magnético terrestre. Recentes pesquisas, usando sondas espaciais, demonstram que o campo magnético terrestre

a) limita-se a uma região de seu entorno chamada magnetosfera, fortemente influenciada pelo Sol.
b) limita-se a uma região de seu entorno chamada magnetosfera, fortemente influenciada pela Lua.
c) é constante ao longo de toda a superfície do planeta, sofrendo forte influência das marés.
d) é constante ao longo de toda a superfície do planeta, mas varia com o inverso do quadrado da distância ao seu centro.
e) é produzido pela crosta terrestre a uma profundidade de 5 a 30 km e é fortemente influenciado pela temperatura reinante na atmosfera.

Sabendo-se que a ressonância magnética, que revela o interior do corpo humano mapeando a posição de moléculas de água, que existem em diferentes densidades, em variados tipos de tecido, induz um campo magnético no organismo, considerando-se que o corpo humano é formado por 75% de água, é correto afirmar:

(01) Átomos de hidrogênio, presentes no corpo humano, correspondem a um terço de todos os átomos.
(02) Os pequenos círculos brancos da imagem de um cérebro na chapa fotográfica indicam a região de incidência intensa da radiação sobre o filme.
(03) O núcleo do átomo de hidrogênio do corpo de um paciente, ao ser submetido à ação do campo magnético, exibe apenas as propriedades magnéticas.
(04) Os núcleos dos átomos de hidrogênio do corpo humano se transformam em pequenos ímãs transitórios quando um paciente é introduzido no equipamento de ressonância magnética em funcionamento.
(05) A intensidade do campo magnético gerado no equipamento de ressonância magnética de magnetos resistivos que são constituídos por fios enrolados ao redor de um cilindro depende, exclusivamente, da intensidade da corrente elétrica que percorre esses fios.

Dois condutores idênticos com cargas Q e 3Q são mantidos fixos a uma distância d, de modo que a força elétrica de repulsão entre eles é F. Os 2 condutores possuem tamanhos desprezíveis em relação à essa distância, e não ocorre indução elétrica entre eles. Ambos são colocados em contato, novamente afastados até uma distância 2 d um do outro e, então, são fixados. A nova força de repulsão entre eles passa a ser

(A) 3F.
(B) F.
(C) .
(D) 2F.
(E) .

Deixou-se cair um ímã em forma de barra que, ao atingir o solo, partiu-se em três pedaços, como mostrado na figura. Haverá atração entre as partes quando forem aproximadas as faces. A figura 1 e a figura 2 mostram as partes do ímã. Assinale a alternativa correta:

a) N e B.
b) B e S.
c) B e D.
d) S e A.
e) A e C.

Considere g como o módulo de aceleração local da gravidade e, quando necessário, use g = 10 m/s2. A figura ilustra um experimento numa plataforma que, no referencial de um observador externo, se move com velocidade constante de módulo comparável ao da velocidade da luz. No instante t0, a fonte F emite um pulso de luz de comprimento de onda λ que incide sobre a placa metálica A, sendo por ela absorvido e, em consequência, emitindo elétrons, que são desacelerados pela diferença de potencial VAB. Considerando que os elétrons atingem a placa B a partir do instante t, assinale a alternativa que referencia apenas variações independentes que diminuem o intervalo de tempo Δt = t – t0 medido pelo observador.

A ( ) Aumento de λ, aumento de VAB, diminuição de v.
B ( ) Diminuição de λ, diminuição de VAB, diminuição de v.
C ( ) Diminuição de λ, aumento de VAB, diminuição de v.
D ( ) Diminuição de λ, diminuição de VAB, aumento de v.
E ( ) Aumento de λ, aumento de VAB, aumento de v.

Deixou-se cair do repouso, em queda livre, no plano vertical, uma espira retangular de lados a = 10,0 cm e b = 20,0 cm, provida de uma resistência R = 0,1 ohm num local onde campo gravitacional tem módulo g = 10,0 m/s2. Quando a espira penetra num campo magnético de módulo constante B = 1,0 T perpendicular ao plano dessa espira, surge uma corrente i. Qual o maior valor dessa corrente, em ampère, que atravessa o resistor R?

a) 2,0
b) 4,0
c) 5,0
d) 10,0
e) 15,0

Os raios X utilizados nos exames de tomografia computadorizada podem ser produzidos no tubo de gás, conforme representado na figura. Sabe-se que, no esquema simplificado, o eletrodo C é o cátodo, o eletrodo A é o ânodo, o B é o alvo, e a diferença de potencial entre o cátodo e o ânodo é de 30.000 a 50.000 volts. Considerando-se que o módulo da carga elétrica e a massa do elétron são, respectivamente, iguais a 1,6 · 10−19 C e 9,1 · 10−31 kg, que o índice de refração médio do corpo humano como sendo igual ao da água, 1,33, e que a velocidade da luz no vácuo é igual a 3,0 · 108 m/s, analise, com base nas informações e nos conhecimentos de física, as afirmativas, marcando com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) Os elétrons se movem entre os eletrodos C e B, uma região de um campo elétrico aproximadamente, uniforme, com o módulo da velocidade praticamente constante.

A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a
A ordem de grandeza do comprimento de onda de raios X que se propaga no organismo humano com frequência 5,0 · 1019 Hz é igual a 10−11 m.
A velocidade mínima de um elétron, imediatamente antes da colisão com o eletrodo B, é aproximadamente igual a 1,0 · 108 m/s.
01) VFVV
02) VVVF
03) VFFV
04) FVFF
05) FVVV

Com base nas informações e considerando um ponto P situado a 5 cm de A e de B, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
Os fios se atraem mutuamente com uma força, por metro de comprimento dos fios, de × 10−5 N.
O módulo do campo magnético gerado pelo fio A no ponto P é de × 10−5 T.
O módulo da força magnética gerada pelo fio B no ponto P é de × 10−7 N.
A força magnética resultante no ponto P possui a mesma direção e o mesmo sentido da corrente elétrica nos fios.
O módulo do campo magnético resultante em P é de × 10−5 T.
01) Correto.
02) Correto.
04) Incorreto.
08) Incorreto.
16) Correto.