Borges e Nicolau
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.
Resolução:
Na montagem I ocorre repulsão e, portanto, as esferas estão eletrizadas com cargas de mesmo sinal.
Na montagem II apenas uma das esferas está eletrizada, a atração ocorre por indução.
Alternativa: C
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.
Resolução:
A aproximação das esferas produz, por indução, alteração na distribuição das cargas de R e S, conforme mostra a figura I.
Quando o professor Carlos Heitor toca na esfera S, elétrons escoam através de seu corpo para a Terra. (Figura II)
Situação final:
Esfera R neutra e esfera S eletrizada com carga positiva. (Figura III)
Alternativa: D
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
Resolução:
Situação inicial:
Coloca-se a esfera 1 em contato com a esfera 2, eletrizando-a, e, em seguida, elas são separadas.
Distribuição das cargas após o 1º contato:
Esfera 2 em contato com a esfera 3:
Distribuição das cargas após o 2º contato:
Contato final: Esfera 1 com a esfera 3:
A carga final da esfera 1 é 3Q/8
Alternativa: B
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.1
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.3
Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de1
xxxxxxxxM1xxxxxxxxxM2xxxxxxxxxM3
A)xxxxxxQ/2xxxxxxxxQ/4xxxxxxxxQ/4
B)xxxxxxQ/2xxxxxxxx3Q/4xxxxxxx3Q/4
C)xxxxxx2Q/3xxxxxxx2Q/3xxxxxxx2Q/3
D)xxxxxx3Q/4xxxxxxxQ/2xxxxxxxx3Q/4
E)xxxxxxQxxxxxxxxxxzeroxxxxxxxxQ
Resolução:
Primeiro contato: M1 (carga Q) com M2 (carga zero)
Após o contato as cargas ficam assim distribuídas:2
M1 => (Q + 0)/2 => Q/2
M2 => (Q + 0)/2 => Q/2
M3 => Q
Segundo contato: M3 (carga Q) com M2 (carga Q/2)
Após o contato as cargas ficam assim distribuídas:1
M1 => Q/2
M2 => (Q + Q/2)/2 => 3Q/4
M3 => (Q + Q/2)/2 => 3Q/4
Alternativa: B
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-se1 afirmar que1
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
Resolução:
Quando as duas cascas são colocadas em contato as cargas elétricas em excesso distribuem-se uniformemente por suas superfícies externas. Após a separação a de maior raio terá maior carga.
Alternativa: C
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.2
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.2
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.2
V. Para se comprovar experimentalmente a Lei de Coulomb foi utilizada uma balança de torção.2
Assinale a alternativa CORRETA:2
A) Somente as afirmações I, II e III são verdadeiras.F2,1
B) Somente as afirmações I, IV e V são verdadeiras.F2,1
C) Somente as afirmações I, III e IV são verdadeiras.F2,1
D) Somente as afirmações III, IV e V são verdadeiras.
Resolução:
Analisando as alternativas:
I) F2,1 = F1,2 pelo princípio da ação e reação (afirmativa falsa).
II) Sendo as cargas elétricas puntiformes, pela Lei de Coulomb, concluimos que se a carga Q2 for nula a força elétrostática será nula, pois essa força tem intensidade diretamente proporcional ao produto das cargas. (afirmativa falsa)1
III) No vácuo:
Fvácuo = k0.(IQ1I.IQ2I)/d2 (1)
No benzeno:Fbenzeno = (k0/K).(IQ1I.IQ2I)/d2 (2)
Dividindo-se (1) por (2), vem:Q2
Fvácuo /Fbenzeno = k0/(k0/K) => Fvácuo /Fbenzeno = K => Fbenzeno = Fvácuo /2,3
(afirmativa correta)
IV) Situação inicial
F = k.(IQ1I.IQ2I)/d2 (1)
F' = k.(IQ1I.I4.Q2I)/(d/3)2 (2)
Dividindo-se (1) por (2), vem:1
F/F' = 1/36 => F' = 36.F (afirmativa correta)
V) afirmativa correta
Alternativa: D
7. (FEI-SP)
Duas cargas elétricas Q1 = 5 µC e Q2 = -7 µC estão a uma distância de 35 cm. Sabendo-se que kx=x9.109 N.m2/C2, a força que atua entre as cargas é:1
A) de atração e possui módulo 0,90 N.
B) de repulsão e possui módulo 0,90 N.0-3
C) de atração e possui módulo 29 x 10-3 N.
D) de repulsão e possui módulo 2,6 N.0-3
E) de atração e possui módulo 2,6 N.0-3
Resolução:
As cargas têm sinais contrários, logo a interação é de atração.
F = 9.109. (5.10-6.7.10-6)/(35.10-2)2 => F = 90/35 ≈ 2,6 N
Alternativa: E
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.
Resolução:
Após a ligação as esferas ficam com cargas iguais a Q/2. Assim:
F = k.(Q/2.Q/2)/D2 => F = k.Q2/4D2 => F = (k/4).(Q/D)2
Alternativa: E
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 Qx=x4,0 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
Resolução:
Antes do contato:
Fantes = 9.109.(4.10-6.8.10-6)/4 => Fantes = 72.10-3 N
Depois do contato:
Fdepois = 9.109.(2.10-6.2.10-6)/4 => Fdepois = 9.10-3 N
Fantes/Fdepois = 72/9 => Fantes/Fdepois = 8
Alternativa: E
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
Resolução:
A força entre X e Z é de atração e, entre Y e Z, de repulsão. No gráfico estas forças estão representadas em azul e a resultante delas em vermelho.
Alternativa: b)
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
A) A
B) B
C) C
D) D
Resolução:
Alternativa: B
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
Resolução:
x
Campo no ponto P devido à carga 4Q:
E4Q = k.I4QI/(d1)2
Campo no ponto P devido à carga 2Q:
E2Q = k.I2QI/(d2)2
Para que o campo em P seja nulo, E4Q = E2Q
k.I4QI/(d1)2 = k.I2QI/(d2)2 => 4/(d1)2 = 2/(d2)2 => (d1/d2)2 = 2
d1/d2 = √2
Alternativa: B
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.
Resolução:
Campo no ponto P devido à carga 2Q:
E2Q = k.I2QI/(d2)2
Para que o campo em P seja nulo, E4Q = E2Q
k.I4QI/(d1)2 = k.I2QI/(d2)2 => 4/(d1)2 = 2/(d2)2 => (d1/d2)2 = 2
d1/d2 = √2
Alternativa: B
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.
Resolução:
No ponto (4,3):
Campo devido a q1:
E1 = 9,0 x 109.2.0.10-9/25 => E1 = 18,0/25 N/C (afastamento)
Campo devido a q2:
E2 = 9,0 x 109.1.0.10-9/25 => E2 = 9,0/25 N/C (aproximação)
Campo devido a q3:
E3 = 9,0 x 109.2.0.10-9/25 => E3 = 18,0/25 N/C (afastamento)
Campo devido a q4:
E4 = 9,0 x 109.1.0.10-9/25 => E4 = 9,0/25 N/C (aproximação)
Alternativa: A
14. (UESPI)
Uma carga elétrica puntiforme, localizada no vácuo, cria, num ponto P situado ax0,2 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
Resolução:
EP = 700 V/m
d = 0,2 m
De EP = k.IQI/d2 e VP = k.Q/d, sendo Q > 0 (potencial positivo) temos:
VP = EP.d => VP = 700.0,2 => VP = 140 V
Alternativa: B
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.
Resolução:
No deslocamento MN => τMN = q.(VM - VN) =>τMN = 1,6 × 10-19.(5 - 10) =>
τMN = -8,0 × 10-19 J
Considerando que não há variação da energia cinética entre as posições inicial e final, a soma dos trabalhos da força elétrica (τMN) e da força do operador (τop) é nula. Portanto τop = -τMN = 8,0 × 10-19 J.
Alternativa: C
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.
Resolução:
EPot = k0.Q2/L + k0.Q2/L + k0.Q2/L => Epot = 3.k0.Q2/L
Dobrando as cargas:
E'Pot = k0.4Q2/L + k0.4Q2/L + k0.4Q2/L => E'Pot = 12.k0.Q2/L
E'Pot/EPot = (12.k0.Q2/L)/(3.k0.Q2/L) => E'Pot/EPot = 4
Alternativa: C
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, ondexRint < R < Rext, é:
A) nulo.1
B) paralelo ao vetor E1.
C) paralelo ao vetor E2.
D) paralelo ao vetor E3.
E) paralelo ao vetor E4
A) permaneceria a mesma
B) ficaria duas vezes maior
C) ficaria quatro vezes maior
D) ficaria 8 vezes maior
E) ficaria 12 vezes maior.
Resolução:
EPot = k0.Q2/L + k0.Q2/L + k0.Q2/L => Epot = 3.k0.Q2/L
Dobrando as cargas:
E'Pot = k0.4Q2/L + k0.4Q2/L + k0.4Q2/L => E'Pot = 12.k0.Q2/L
E'Pot/EPot = (12.k0.Q2/L)/(3.k0.Q2/L) => E'Pot/EPot = 4
Alternativa: C
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, ondexRint < R < Rext, é:
A) nulo.1
B) paralelo ao vetor E1.
C) paralelo ao vetor E2.
D) paralelo ao vetor E3.
E) paralelo ao vetor E4
Resolução:
O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo.
Alternativa: A
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.
Resolução:
Colocando-se um condutor neutro em presença de um condutor eletrizado ocorre atração entre eles devido ao fenômeno da indução.
Alternativa: C
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.
Resolução:
Tempo dos banhos:
Por dia as 4 pessoas usam o chuveiro durante 48 minutos.
Em um mês são 1440 minutos, ou 24 h.
Echuveiro = Pot.Δt => Echuveiro = 3kW.24h = 72 kWh
A geladeira consome 45 kWh em 30 dias, ou seja, 1,5 kWh/dia. Para consumir 72 kWh demorará 72 kWh/1,5 kWh/dia = 48 dias = 48.24 h = 1152 h.
Alternativa: E
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.
Resolução:
Sendo o condutor ôhmico, concluímos que a tensão e a intensidade de corrente são diretamente proporcionais (U = R.i, com R constante). Se dobrarmos, triplicarmos, quadruplicarmos e quintuplicarmos a tensão, as intensidades de correntes devem dobrar, triplicar, quadruplicar e quintuplicar. Isso ocorre na alternativa E.
Alternativa: E
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.
Resolução:
Colocando-se um condutor neutro em presença de um condutor eletrizado ocorre atração entre eles devido ao fenômeno da indução.
Alternativa: C
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.
Resolução:
Tempo dos banhos:
Por dia as 4 pessoas usam o chuveiro durante 48 minutos.
Em um mês são 1440 minutos, ou 24 h.
Echuveiro = Pot.Δt => Echuveiro = 3kW.24h = 72 kWh
A geladeira consome 45 kWh em 30 dias, ou seja, 1,5 kWh/dia. Para consumir 72 kWh demorará 72 kWh/1,5 kWh/dia = 48 dias = 48.24 h = 1152 h.
Alternativa: E
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.
Resolução:
Sendo o condutor ôhmico, concluímos que a tensão e a intensidade de corrente são diretamente proporcionais (U = R.i, com R constante). Se dobrarmos, triplicarmos, quadruplicarmos e quintuplicarmos a tensão, as intensidades de correntes devem dobrar, triplicar, quadruplicar e quintuplicar. Isso ocorre na alternativa E.
Alternativa: E
(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
Resolução:
P = U.i => 60 = 120.i => i = 0,5 A
Alternativa: A
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
Resolução:
U = R.i => 120 = R.0,5 => R = 240 Ω
Alternativa: D
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
Resolução:
R = ρ.L/A => R = ρ.L/π.r2 (1)
R' = (ρ.L/2)/π.(2r)2 => R' = (1/8.ρ).(L/π.r) (2)
De (1) e (2): R' = R/8
Alternativa: D
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
Resolução:
U = R.i => 1,0.104 = 2,0.106.i => i = 5,0.10-3 A
Alternativa: B
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
Resolução:
No trecho BC a tensão V é diretamente proporcional à intensidade de corrente i. Neste trecho o resistor obedece a lei de Ohm.
Alternativa: B
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).
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
Resolução:
Eel = P.Δt = (150 + 400 + 300 + 120 + 150 + 300)/1000 kW.2h
Eel = 2,84 kWh
Alternativa: D
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
Resolução:
Eel = P.Δt => Eel = (U2/R).Δt => Eel = (102/25).60 => Eel = 2,4.102 J
Alternativa: D
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.
Resolução:
Eel = P.Δt => Eel = (4000/1000)kW.(20/60).30.4h => Eel = 160 kWh
Alternativa: C
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.
Resolução:
O comprimento da “resistência” diminuiu e consequentemente a nova resistência elétrica do chuveiro ficou menor.
Alternativa: E
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.
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.
Resolução:
I) Errada. O resistor não é ôhmico. Portanto, sua resistência elétrica não é constante.
II) Errada. Aumentando-se a tensão U aplicada à lâmpada a intensidade i da corrente elétrica aumenta, mas numa proporção cada vez menor. Nestas condições, a resistência do filamento aumenta com o aumento da corrente.
III) Correta. Aumentando U, i também aumenta. Logo, de P = U.i, concluímos que a potência P também aumenta.
Alternativa: C
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