Caiu no vestibular

Elétron em campo magnético

(AFA-SP)
Considere um elétron partindo do repouso e percorrendo uma distância retilínea, somente sob a ação de um campo elétrico uniforme gerado por uma ddp U, até passar por um orifício e penetrar numa região na qual atua somente um campo magnético uniforme de intensidade B. Devido à ação desse campo magnético, o elétron descreve uma semicircunferência atingindo um segundo orifício, diametralmente oposto ao primeiro. Considerando o módulo da carga do elétron igual a q e sua massa igual a m, o raio da semicircunferência descrita é igual a:
a) Bq/mU
b)(Bq/mU)²
c) 1/B.(2mU/q)^1/2
d)(2mU/Bq)^1/2

Solução:

Clique para ampliar

Teorema da Energia Cinética (elétron acelerado pelo campo elétrico):

 

Região do campo magnético:

Resposta: C

Gabaritos dos simulados

Simulados do Blog

Instruções para a resolução das provas

Borges e Nicolau

Hoje tem início os "Simulados do Blog" com a prova de Cinemática. Amanhã será a vez de Termologia e, na quarta-feira, de Eletricidade, cada prova com 30 questões selecionadas de vestibulares de todo o país.

Você terá 2 horas para resolver os 30 testes, ou seja, 4 minutos por questão.

Sugestão: ocupe-se inicialmente das questões mais simples, reserve tempo para as de maior complexidade, mais difíceis, lembre-se de que nos vestibulares o fator tempo é da maior importância.

Os gabaritos serão publicados nos dias seguintes às provas. Sucesso!

Arte do Blog

O bibliotécario - 1566

Arcimboldo

Borges e Nicolau

Giuseppe Arcimboldo (1527-1593). Foi um pintor italiano, nascido em Milão. Inventivo e original criou uma obra fora dos padrões convencionais e com isso acabou por influenciar artistas de épocas futuras, como Salvador Dalí, Paul Delvaux e René Magritte.

Tal influência foi homenageada em 1987, em Veneza, por ocasião de uma exposição de pintores surrealistas chamada "The Arcimboldo Effect".

A carreira de Giuseppe Arcimboldo teve início quando ele tinha 22 anos e, ao lado do pai, Biaggio, seu primeiro mestre, trabalhou como desenhista dos vitrais da catedral milanesa. Enquanto trabalhava o jovem artista fazia pesquisas. O estudo das gravuras de Leonardo da Vinci fica evidente em sua produção posterior, especialmente o lado jocoso dos trabalhos do mestre.

Em 1562 mudou-se para Praga, onde se tornou o pintor favorito da corte, realizando cenários para o teatro imperial e trabalhando sucessivamente para os imperadores Fernando I, Maximiliano II e Rodolfo II. 

Arcimboldo morreu em Milão. Atualmente suas obras podem ser vistas em diversos museus europeus. Seu trabalho mais conhecido é a série "As quatro estações" (1573), constituída de cabeças formadas por elementos vegetais como flores, folhas etc. Outras obras de destaque que merecem ser citadas são: Água (1566), Fogo (1566), Terra (1570), Auto-retrato (1575), Flora (1591).
X

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Cursos do Blog - Eletricidade

SIMULADO TERCEIRO ANO DO ENSINO MÉDIO
CONTEÚDO: ELETROSTÁTICA E ELETRODINÂMICA

1. (UFMG)
Em seu laboratório, o Professor Ladeira prepara duas montagens
– I e II –, distantes uma da outra, como mostrado nestas figuras:

Em cada montagem, duas pequenas esferas metálicas, idênticas, são conectadas por um fio e penduradas em um suporte isolante. Esse fio pode ser de material isolante ou condutor elétrico. Em seguida, o professor transfere certa quantidade de carga para apenas uma das esferas de cada uma das montagens. Ele, então, observa que, após a transferência de carga, as esferas ficam em equilíbrio, como mostrado nestas figuras:

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, após a transferência de carga,
A) em cada montagem, ambas as esferas estão carregadas.
B) em cada montagem, apenas uma das esferas está carregada.
C) na montagem I, ambas as esferas estão carregadas e, na II, apenas uma delas está carregada.
D) na montagem I, apenas uma das esferas está carregada e, na II, ambas estão

2. (UFMG)
Durante uma aula de Física, o Professor Carlos Heitor faz a demonstração de eletrostática que se descreve a seguir. Inicialmente, ele aproxima duas esferas metálicas, R e S, eletricamente neutras, de uma outra esfera isolante, eletricamente carregada com carga negativa, como representado na Figura I. Cada uma dessas esferas está apoiada em um suporte isolante. Em seguida, o professor toca o dedo, rapidamente, na esfera S, como representado na Figura II. Isso feito, ele afasta a esfera isolante das outras duas esferas, como representado na Figura III.

Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, na situação representada na Figura III,
A) a esfera R fica com carga negativa e a S permanece neutra.
B) a esfera R fica com carga positiva e a S permanece neutra.
C) a esfera R permanece neutra e a S fica com carga negativa.
D) a esfera R permanece neutra e a S fica com carga positiva.

3. (UFLA-MG)
Considere três esferas 1, 2 e 3, condutoras, idênticas e elaboradas de um mesmo material. Inicialmente, a esfera 1 está carregada com carga Q, e as esferas 2 e 3 estão descarregadas. Coloca-se a esfera 1 em contato com a esfera 2, eletrizando-a, e, em seguida, elas são separadas. Posteriormente, coloca-se a esfera 2 em contato com a esfera 3, eletrizando-a, e separando-as também. Finalmente, a esfera 3 é colocada em contato com a esfera 1, sendo depois separadas. Dessa forma, a carga final da esfera 1 é
A) 3Q/4
B) 3Q/8
C) Q/3
D) Q

4. (FUVEST-SP)
Três esferas metálicas, M1, M2 e M3, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos. Inicialmente M1 e M3 têm cargas iguais, com valor Q, e M2 está descarregada. São realizadas duas operações, na sequência indicada:

I. A esfera M1 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M1 é afastada até retornar à sua posição inicial.
II. A esfera M3 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M3 é afastada até retornar à sua posição inicial.
Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de

xxxxxxxxM1xxxxxxxxxM2xxxxxxxxxM3
A)xxxxxxQ/2xxxxxxxQ/4xxxxxxxxxQ/4
B)xxxxxxQ/2xxxxxxx3Q/4xxxxxxx3Q/4
C)xxxxxx2Q/3xxxxxx2Q/3xxxxxxx2Q/3
D)xxxxxx3Q/4xxxxxxxQ/2xxxxxxxx3Q/4
E)xxxxxxxQxxxxxxxxxzeroxxxxxxxxxQ

5. (UFLA-MG)
Uma casca condutora de raio R1 eletrizada com carga Q é colocada em contato com outra casca esférica de raio R2, porém, eletricamente neutra. Após o contato, as cascas esféricas são separadas e ficam eletrizadas com cargas q1 e q2, respectivamente. Considerando ambas as cascas esféricas condutoras e de mesmo material, e o sistema eletricamente isolado, pode-se afirmar que
A) se R1 > R2, então q1 < q2
B) se R1 < R2, então q1 > q2
C) se R1 > R2, então q1 > q2
D) se R1 < R2, então q1 = q2

6. (UEGO) 

Em 2006 celebrou-se o bicentenário da morte de Charles Augustin de Coulomb. Nascido em 14 de junho de 1736, em Angoulême, e falecido em 23 de agosto de 1806, em Paris, Coulomb em 1785 apresentou à Academia Real de Ciências a lei que rege as forças de atração e repulsão entre duas cargas elétricas. Esta lei é conhecida atualmente como Lei de Coulomb. A cerca da Lei de Coulomb e da representação abaixo, na qual se tem duas partículas separadas por uma distância d e o meio é o vácuo, julgue a validade das afirmações que seguem.

I. Se a carga Q1 for maior que a carga Q2, então F2,1  é maior que F1,2
II. Se a carga Q2 for nula, não haverá força eletrostática entre as partículas, haja vista que a Lei de Coulomb indica que esta força é inversamente proporcional ao produto das cargas.
III. Se as cargas Q1 e Q2 (mantendo-se à mesma distância) fossem mergulhadas em benzeno (constante dielétrica K = 2,3), o valor da força de repulsão entre elas tornar-se-ia K vezes menor que no vácuo.
IV. Se a carga Q2 for quadruplicada e a distância de separação reduzida a um terço, a força entre as partículas tornar-se-á 36 vezes maior.
V. Para se comprovar experimentalmente a Lei de Coulomb foi utilizada uma balança de torção.
Assinale a alternativa CORRETA:
A) Somente as afirmações I, II e III são verdadeiras.
B) Somente as afirmações I, IV e V são verdadeiras.
C) Somente as afirmações I, III e IV são verdadeiras.
D) Somente as afirmações III, IV e V são verdadeiras. 

7. (FEI-SP)
Duas cargas elétricas Q1 = 5 µC  e Q2 = -7 µC estão a uma distância de 35 cm. Sabendo-se que k = 9.10⁹ N.m²/C², a força que atua entre as cargas é:
A) de atração e possui módulo 0,90 N.
B) de repulsão e possui módulo 0,90 N.
C) de atração e possui módulo 29 x 10^-3 N.
D) de repulsão e possui módulo 2,6 N. 
E) de atração e possui módulo 2,6 N.
 
8. (UFRR)
Duas esferas condutoras idênticas, eletricamente isoladas, estão separadas por uma distância D. Uma esfera tem carga positiva +Q, enquanto que a outra está eletricamente neutra. Por um momento, as esferas são conectadas por meio de um fio condutor. Após o fio ser removido, qual é a intensidade da força eletrostática entre as esferas?
A) F = 0.
B) F = (k/2).Q/D².
C) F = (k/2).Q²/D.
D) F = Q/2.
E) F = (k/4).(Q/D)².

9. (UFPI)
Considere duas esferas idênticas que possuem cargas +Q e -2Q separadas por uma distância d = 2 m. Se as esferas forem postas em contato, adquirirão novas cargas. A seguir as esferas são separadas pela mesma distância d = 2 m. Sabendo que Q = 4,0 µC e que a constante eletrostática é igual a 9.10⁹ N.m²/C², pode-se afirmar que a razão entre as intensidades das forças elétricas entre as esferas, antes e depois do contato, vale:
A) + 1/8
B) + 2
C) + 4
D) + 1/4
E) + 8

10. (UFAM)
Três corpos pontuais X, Y e Z têm cargas de mesma intensidade e sinais mostrados na figura. Elas estão localizadas em um triângulo isósceles. As cargas X e Y são mantidas fixas e a carga Z é livre para se mover. Qual a direção e o sentido da força elétrica em Z? As opções de direção e sentido estão listadas na própria figura

11. (UFV-MG)
A figura abaixo mostra uma carga pontual positiva +Q e outra negativa –Q, separadas por uma distancia 2L

O vetor campo elétrico resultante produzido por essas cargas está ilustrado corretamente no ponto:
A) A
B) B
C) C
D) D

12. (UFAM)

Sabendo-se que o campo elétrico no ponto P é nulo a razão d1/d2 vale 

A) √3
B) √2 
C) 2
D) 4
E) 6

13. (URCA)
Sejam quatro cargas elétricas pontuais q1 = + 2,0 x 10^-9 C,
q2 = – 1,0 x 10^-9 C, q3 = + 2,0 x 10^-9 C e q4 = – 1,0 x 10^-9 C, localizadas respectivamente nos pontos (0, 0), (8, 0), (8, 6) e (0, 6) de um plano cartesiano, valores em metros. Calcule o módulo do campo elétrico no ponto (4, 3).
(Dado: constante eletrostática do vácuo k0 = 9,0 x 10⁹ N.m²/C²).
A) E = 0,0 N/C;
B) E = 3,6 N/C;
C) E = 7,2 N/C;
D) E = 0,36 N/C;
E) E = 0,72 N/C.

14. (UESPI)
Uma carga elétrica puntiforme, localizada no vácuo, cria, num ponto P situado a 0,2 m da mesma, um campo elétrico de intensidade igual a
700 V/m. Neste caso, considerando o potencial elétrico nulo no infinito, o potencial elétrico no ponto P devido a tal carga vale:
A) 70 V
B) 140 V
C) 350 V
D) 700 V
E) 1400 V

15. (VUNESP)
A figura é a intersecção de um plano com o centro C de um condutor esférico e com três superfícies equipotenciais ao redor desse condutor.

Uma carga de 1,6 × 10^-19 C é levada do ponto M ao ponto N. O trabalho realizado para deslocar essa carga foi de
A) 3,2 × 10^-20 J.
B) 16,0 × 10^-19 J.
C) 8,0 × 10^-19 J.
D) 4,0 × 10^-19 J.
E) 3,2 × 10^-18 J.

16. (IJSO)
A energia potencial eletrostática de um par de cargas elétricas puntiformes de valores Q e q, situadas a uma distância d, em relação a um referencial no infinito, é dada por  Epot = k0.Q.q/d, onde k0 é a constante eletrostática do meio. Considere três partículas eletrizadas com cargas elétricas iguais e fixas nos vértices de um triângulo eqüilátero. Se dobrássemos os valores das cargas elétricas, o que aconteceria com a energia potencial eletrostática da configuração de cargas?
A) permaneceria a mesma
B) ficaria duas vezes maior
C) ficaria quatro vezes maior
D) ficaria 8 vezes maior
E) ficaria 12 vezes maior.

17. (UFAL)
Uma casca esférica homogênea, feita de material perfeitamente condutor, possui raio interno Rint e raio externo Rext. Fixa em seu centro existe uma carga puntiforme positiva Q (ver figura). Há vácuo nas demais regiões do espaço. O vetor campo elétrico no ponto A distante R do centro, onde Rint < R < Rext, é:
A) nulo.
B) paralelo ao vetor E1.
C) paralelo ao vetor E2.
D) paralelo ao vetor E3.
E) paralelo ao vetor E4.

18. (UFPI)
Com relação aos fenômenos elétricos, assinale a alternativa errada.
A) Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.
B) Carga atrai carga em razão direta dos seus produtos e na razão inversa do quadrado da distância que as separa.
C) Um condutor eletricamente neutro não repele nem atrai outro condutor eletrizado.
D) As cargas elétricas que se encontram no interior de um condutor migram para a sua superfície externa devido à repulsão eletrostática entre as mesmas.
E) Nenhuma das respostas anteriores.

19. (UFMS)
Um consumidor, com o objetivo de comprar eletrodomésticos para sua residência, adquire um refrigerador e um chuveiro elétrico. Nas especificações técnicas do chuveiro, consta que deve ser ligado na tensão de 110 V e sua potência de consumo é igual a 3.000 W. Nas especificações técnicas da geladeira, consta que também deve ser ligada na tensão de 110 V e que, em regime normal de uso, seu consumo médio de energia é de 45 kwh por mês. Sabe-se que, nessa residência, moram quatro pessoas e que cada pessoa possui o hábito de tomar um banho por dia com o chuveiro ligado durante 12 minutos cada uma. Assinale a alternativa que corresponde ao tempo em que a geladeira poderá ficar ligada, em regime normal de uso, para consumir a mesma energia elétrica consumida pelo chuveiro durante um mês. Considere um dia com 24 horas e um mês com trinta dias.
A) 30 dias.
B) 45 dias.
C) 1,8 mês.
D) Menos que 30 dias.
E) 1.152 horas.

20. (UEL-PR)
Um condutor é caracterizado por permitir a passagem de corrente elétrica ao ser submetido a uma diferença de potencial. Se a corrente elétrica que percorre o condutor for diretamente proporcional à tensão aplicada, este é um condutor ôhmico. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, as correntes elétricas que atravessam um condutor ôhmico quando submetido a tensões não simultâneas de 10, 20, 30, 40 e 50 volts.
A) 0,5 A; 1,0 A; 2,0 A; 4,0A; 8,0 A.
B) 0,5 A; 2,5 A; 6,5 A; 10,5 A; 12,5 A.
C) 1,5 A; 3,0 A; 6,0 A; 12,0 A; 18,0 A.
D) 0,5 A; 1,5 A; 3,5 A; 4,5A; 5,5 A.
E) 0,5 A; 1,0 A; 1,5 A; 2,0A; 2,5 A.

(UERJ)
UTILIZE AS INFORMAÇÕES A SEGUIR PARA RESPONDER ÀS QUESTÕES DE NÚMEROS 21 E 22.

21. Em residências conectadas à rede elétrica de tensão eficaz igual a 120 V, uma lâmpada comumente utilizada é a de filamento incandescente de 60 W.
A corrente elétrica eficaz, em ampères, em uma lâmpada desse tipo quando acesa, é igual a:
A) 0,5
B) 1,0
C) 2,0
D) 3,0

22. A resistência do filamento, em ohms, em uma lâmpada desse tipo quando acesa, é da ordem de:
A) 30
B) 60
C) 120
D) 240

23. (FGV-SP)
Um fio de cobre tem um raio igual a r, uma resistência R e comprimento L. Se o raio do fio for duplicado e o comprimento reduzido à metade, o novo valor da resistência vale:
A) 4R
B) R/4
C) R
D) R/8
E) 8R

24. (UFRN)
Um eletricista instalou uma cerca elétrica no muro de uma residência. Nas especificações técnicas do sistema, consta que os fios da cerca estão submetidos a uma diferença de potencial 1,0 x 10⁴ V em relação à Terra. O eletricista calculou o valor da corrente que percorreria o corpo de uma pessoa adulta caso esta tocasse a cerca e recebesse uma descarga elétrica. Sabendo-se que a resistência elétrica média de um adulto é de 2,0x10⁶ Ω  e utilizando-se a lei de Ohm, o valor calculado pelo eletricista para tal corrente, em ampère, deve ser:
A) 2,0 x 10²
B) 5,0 x 10^-3
C) 5,0 x 10³ 
D) 2,0 x 10^-2  

25. (FATEC-SP)
Componentes de um circuito elétrico, os resistores têm a função de dissipar energia, controlar a intensidade da corrente elétrica que atravessa um condutor e modificar a impedância de um circuito. Em um resistor ôhmico, mantido a uma temperatura constante, a diferença de potencial V aplicada é diretamente proporcional à intensidade de corrente i que o atravessa.

Analisando no gráfico os intervalos compreendidos entre os pontos A, B, C e D, aquele que garante que o resistor obedece às Leis de Ohm é
A) AB.  B) BC.  C) CD.  D) BD.  E) AD

26. (UEPB)
A figura abaixo representa parte de um circuito elétrico de uma residência, com alguns componentes eletrodomésticos identificados com suas respectivas potências (tabela abaixo). 
 

A instalação elétrica desta residência está ligada a uma rede monofásica de 220 V e protegida por um disjuntor ou fusível F.

Considerando que todos os equipamentos estejam ligados ao mesmo tempo, o consumo de energia elétrica da residência, em kWh, durante 120 minutos, é:
A) 4,56
B) 3,52
C) 6,32
D) 2,84
E) 5,34

27. (UFPI)
Um determinado aparelho de resistência igual a 25 ohms e voltagem de 10 volts dissipa, em 1 minuto, uma energia de:
A) 1,2.10² J
B) 5,0.10² J
C) 7,5.10² J
D) 2,4.10² J
E) 2,0.10² J

28. (CEFET-SP)
A preocupação com possíveis “apagões” está tomando conta das mentes dos moradores e administradores da cidade de São Paulo, estimulando-os a buscar soluções alternativas para o uso mais racional da energia elétrica. Nesse sentido, a instalação de aquecedores solares de água está gradativamente aumentando, permitindo que se evite a utilização do chuveiro elétrico nos dias de forte insolação. De fato, esse arcaico modo de aquecer água por efeito resistivo é um vilão, sobretudo nos horários de pico, sendo fácil calcular esse desperdício de energia. Se cada um dos integrantes de uma família de quatro indivíduos demora em média 20 minutos em seu banho diário, usando o chuveiro elétrico, ao longo de um mês inteiro de 30 dias, a energia elétrica utilizada por um chuveiro de 
4 000 W, para aquecimento de água para banho, soma um total, em kWh, de
A) 20.
B) 60.
C) 160.
D) 280.
E) 320.

29. (FEI-SP)
Um chuveiro elétrico de resistência R sofreu uma sobrecarga e queimou. Como o eletricista não possuía outra resistência para substituir, ele consertou a resistência do chuveiro eliminando 20% do seu comprimento. Quanto à nova resistência do chuveiro, podemos afirmar que:
A) é maior que R, pois quanto maior o comprimento, menor a resistência.
B) é igual a R, pois o material é o mesmo.
C) é menor que R, pois quanto maior o comprimento, menor a resistência.
D) é maior que R, pois quanto maior o comprimento, maior a resistência.
E) é menor que R, pois quanto menor o comprimento, menor é a resistência.

30. (FUVEST-SP)
O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.

x
As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.
I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada.
Dentre essas afirmações, somente
A) I está correta.
B) II está correta.
C) III está correta.
D) I e III estão corretas.
E) II e III estão corretas. 

Especial de Sábado

Ganhadores do Premio Nobel de Física

Borges e Nicolau

1901

O primeiro cientista a receber o Premio Nobel de Física foi Wilhelm Conrad Röntgen, pela descoberta dos raios X.

Wilhelm Conrad Röntgen (1845 – 1923), físico alemão.

Em 1895, Wilhelm Röntgen descobriu que, quando um feixe de elétrons em movimento muito rápido atinge um alvo metálico. Uma radiação é emitida. Esta radiação é constatada por inúmeros efeitos, como sensibilizar chapas fotográficas e atravessar corpos opacos à luz.

Por desconhecer sua natureza, Röntgen denominou essas radiações de raios X. Atualmente sabemos que os raios X são ondas eletromagnéticas com freqüências maiores do que as radiações ultravioleta. Os comprimentos de onda dos raios X vão de aproximadamente 10^-8 m até 10^-11 m.

Quanto menor o comprimento de onda dos raios X, maior é seu poder de penetração. O poder de penetração dos raios X depende também do material penetrado. Os raios X são bastante absorvidos pelos ossos humanos, que contém cálcio (material de alta densidade), e atravessam especialmente tecidos moles, como a pele humana.

 

Na Medicina, os raios X são utilizados na obtenção de radiografias.

(FONTE: “Os fundamentos da Física”, nona edição, Volume 3, página 402; Moderna Plus, décima edição, Volume 3, Parte III).

Para saber mais. Clique aqui, aqui e aqui

Como sugestão resolva a questão a seguir, proposta no vestibular da UNIRIO:

Os raios X, descobertos em 1895 pelo físico alemão Wilhelm Rontgen, são produzidos quando elétrons são desacelerados ao atingirem um alvo metálico de alto ponto de fusão como, por exemplo, o tungstênio. Essa desaceleração produz ondas eletromagnéticas de alta freqüência denominadas de Raios X, que atravessam a maioria dos materiais conhecidos e impressionam chapas fotográficas. A imagem do corpo de uma pessoa em uma chapa de Raios X representa um processo em que parte da radiação é:

a) refletida, e a imagem mostra apenas a radiação que atravessou o corpo, e os claros e escuros da imagem devem-se aos tecidos que refletem, respectivamente, menos ou mais os raios X

b) absorvida pelo corpo, e os tecidos menos e mais absorvedores de radiação representam, respectivamente, os claros e escuros da imagem

c) absorvida pelo corpo, e os claros e escuros da imagem representam, respectivamente, os tecidos mais e menos absorvedores de radiação

d) absorvida pelo corpo, e os claros e escuros na imagem são devidos à interferência dos Raios X oriundos de diversos pontos do paciente sob exame

e) refletida pelo corpo e parte absorvida, sendo que os escuros da imagem correspondem à absorção e os claros, aos tecidos que refletem os raios X

Resposta: c

Próximo Sábado:

Ganhadores do Premio Nobel de 1902: Hendrik Antoon Lorentz e Pieter Zeeman “pela descoberta  da influência dos campos magnéticos  sobre as radiações”.

Cursos do Blog - Respostas 22/06

Lei de Joule. Resistividade

Borges e Nicolau

Exercício 1:
Um chuveiro elétrico possui as seguintes características:
4400 W – 220 V.

a) Qual é a resistência elétrica do chuveiro?
b) Ligando-o a uma rede de 110 V, considerando invariável sua resistência elétrica, qual é a nova potência do chuveiro?
x
Respostas: a) 11 Ω; b) 1100 W
x
Exercício 2:
O que ocorre com a resistência elétrica de um chuveiro quando se passa a chave da posição “verão” para a posição "inverno"?
x
Resposta: Diminui
x
Exercício 3:
A um resistor de resistência elétrica 20 Ω é aplicada uma ddp de 12 V. Qual é a energia elétrica que o resistor dissipa em 30 minutos? Dê a resposta em joules (J).
x
Resposta: 12960 J
x
Exercício 4:
Tem-se dois fios condutores, F1 e F2, de mesmo material e à mesma temperatura. O fio F1 tem comprimento L e área de seção reta A e resistência elétrica 10 Ω. O fio F2 tem comprimento L/2 e área de seção reta 2A. Qual é a resistência elétrica do fio F2?
x
Resposta: 2,5 Ω
x
Exercício 5:
Retome a questão anterior. Aplica-se em cada um dos fios a mesma ddp U. Os fios F1 e F2 são percorridos por correntes elétricas de intensidades i1 e i2, respectivamente. Qual é a relação i1/i2?
x
Resposta: 1/4

Cursos do Blog - Respostas 21/06

Termodinâmica (IV)

Borges e Nicolau

Exercício 1:
Um gás perfeito sofre uma transformação A => B por um dos dois caminhos indicados no diagrama abaixo. Sejam τI o trabalho trocado na transformação I e τII o trabalho trocado na transformação II.

Clique para ampliar

Pode-se afirmar que:

a) τI = τII
b) τI > τII
c) τI < τII
d) τI = 2.τII
e) τI = 0,5.τII
x
Resposta: b
x
Exercício 2:
Retome a questão anterior. Sejam ΔUI a variação de energia interna na transformação I e ΔUII a variação de energia interna na transformação II. Pode-se afirmar que:

a) ΔUI = ΔUII  
b) ΔUI > ΔUII
c) ΔUI < ΔUII
d) ΔUI = 2.ΔUII  
e) ΔUI = 0,5.ΔUII
x
Resposta: a
x
Exercício 3:
A massa de 30 g de hélio (massa molar M = 4 g/mol), considerado um gás ideal, dilata-se isobaricamente como mostra o gráfico.
Sendo R = 2 cal/mol.K a constante universal dos gases perfeitos,
cV = 0,75 cal/g.K o calor específico do hélio sob volume constante. Determine a quantidade de calor que o gás recebe no processo sabendo-se que sua temperatura varia de 200 K a 600 K.

x
Resposta: 15000 cal
x
Exercício 4:
Admita que o aquecimento do mesmo gás do exercício anterior (de 200 K para 600 K) tivesse sido realizado isocoricamente. Determine para essa situação a quantidade de calor recebida pelo gás;
x
Resposta: 9000 cal
x
Exercício 5:
As máquinas térmicas transformam a energia interna de um combustível em energia mecânica. De acordo com a 2ª Lei da Termodinâmica, não é possível construir uma máquina térmica que transforme toda a energia interna do combustível em trabalho, isto é, uma máquina de rendimento igual a 1 ou equivalente a 100%. O cientista francês Sadi Carnot (1796-1832) provou que o rendimento máximo obtido por uma máquina térmica operando entre as temperaturas T1 (fonte quente) e T2 (fonte fria) é dado por:

η = 1 - T2/T1.

Com base nessas informações, é correto afirmar que o rendimento da máquina térmica não pode ser igual a 1 porque, para isso, ela deveria operar:

a) entre duas fontes à mesma temperatura, T1 = T2, no zero absoluto.
b) entre uma fonte quente a uma temperatura T1 e uma fonte fria a uma temperatura T2 = 0 ºC.
c) entre duas fontes à mesma temperatura, T1 = T2, diferente do zero absoluto.
d) entre uma fonte quente a uma temperatura, T1, e uma fonte fria a uma temperatura T2 = 0 K. (UFRN)
x
Resposta: d

Cursos do Blog - Respostas 20/06

Movimentos Circulares (II)

Borges e Nicolau

Exercício 1:

Duas polias, 1 e 2, são ligadas por uma correia. A polia 1 possui raio
R1 = 20 cm, gira com frequência f1 = 30 rpm. A polia 2 possui raio
R2 = 15 cm, gira com frequência f2. Não há escorregamento da correia sobre as polias. Determine:

a) a frequência f2;
b) as velocidades lineares v1 e v2 dos pontos P1 e P2.

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Respostas: a) 40 rpm; b) 20π cm/s
x
Exercício 2:
Duas polias, 1 e 2, giram ligadas ao eixo de um motor. A polia 1 possui raio R1 = 20 cm, gira com velocidade angular ω1 = 12 rad/s. A polia 2 possui raio R2 = 15 cm. Determine:

a) a freqüência f1 da polia 1;
b) a velocidade angular ω2 e a freqüência f2 da polia 2;
c) as velocidade lineares v1 e v2 dos pontos P1 e P2.

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Respostas: a) 6/π Hz; b) 12 rad/s e  6/π Hz; c) 240 cm/s e 180 cm/s
x
Exercício 3:
Três engrenagens giram vinculadas conforme a figura. A engrenagem A gira no sentido horário com velocidade angular 30 rad/s. As engrenagens C, B e A possuem raios R, 2R e 3R, respectivamente. Determine as velocidades angulares de B e C e seus sentidos de rotação.

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Respostas: ωB = 45 Hz (sentido anti-horário) 
xxxxxxxxxxωC = 90 Hz (sentido horário)
x
Exercício 4:
Uma partícula, partindo do repouso, realiza um movimento circular uniformemente variado de raio igual a 16 cm. Nos primeiros 4 s a partícula descreve um ângulo de π/2 rad. Determine:

a) a aceleração angular γ e a aceleração linear α.
b) o número de voltas que a partícula executa 40 s após a partida.

Respostas: a) π/16 rad/s²; π cm/s b) 25 voltas
x
Exercício 5:
Um disco, partindo do repouso, realiza um movimento uniformemente variado e no instante em que completa 5 voltas, sua velocidade angular é de 6 rad/s. Calcule a aceleração angular do disco. Adote π = 3.
x
Resposta: 0,6 rad/s²