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Física C 1 GABARITO Física C – Semiextensivo – V. 2 Exercícios 01) 45 01. Verdadeira. O campo elétrico no interior de um condutor eletrizado é nulo. Se o campo não fosse nulo no interior do condutor eletrizado esse campo exerceria uma força sobre as cargas livres do con- dutor, e este não estaria em equilíbrio eletrostático. 02. Falsa. O campo elétrico no interior de uma esfera só é nulo se a esfera estiver em equilíbrio elétrostático, ou seja, potencial constante no interior e igual ao da superfície(casca). 04. Verdadeira. Esse efeito é chamado de blindagem eletrostática: como no interior de um condutor car- regado o campo elétrico é nulo, descargas elétricas externas não afetam o interior desse condutor. 08. Verdadeira. O campo elétrico nas pontas de um condutor eletrizado é maior do que nas regiões mais planas, é o chamado poder das pontas. Veri- fica-se experimentalmente que próximo a regiões pontiagudas existem campos elétricos intensos, o que mostra o acúmulo de cargas elétricas nessas regiões. Isso é utilizado na construção de para- -raios. 16. Falsa. E = K Q R . 2 , logo. Q = E . R K 2 = 3 . 10 6 . ( . ) . 30 10 9 10 2 2 9 - = = 3 . 10 6 . 900 10 9 10 4 9 . . - = 3 . 10 –6 C = 3 μC 32. Verdadeira. Como as cargas tendem a se acumular nas pontas do condutor, estas geram campos inten- sos, então o valor da rigidez dielétrica nas regiões pontiagudas é superado facilmente pelo valor nas regiões planas, isto é, em torno das primeiras o ar se tornará mais facilmente, fazendo com que o corpo perca o excesso de carga. 64. Falso. A diferença de potencial é nula no interior do condutor, porém o potencial é constante e igual ao da superfície do condutor. 02) 02 O campo elétrico é nulo desde d = 0 até d = R. Então, como E = K Q R . 2 , podemos afirmar que o campo elé- trico quando d > R vai diminuindo conforme uma hi- pérbole cúbica. 03) E Podemos afirmar que E = K Q d . 2 , então para relacionar o campo elétrico com as distâncias do centro do con- dutor temos: E 1 . d 1 2 = E 2 . d 2 2 , logo 90 . 10 3 . 2 2 = E 2 . 3 2 . Concluímos, enão, que: E 2 = 90 . 10 3 . 4 9 = 4 . 10 4 N/C. 04) C P 2 P 1 P 5 P 4 P 3 ++ + + + + + + ++ + + + + O campo elétrico será mais intenso na região onde houver maior concentração de cargas. 05) D A indução ocorre entre a nuvem carregada e o para-raio. Após atrair o raio, o para-raio descarrega essa energia na terra. 06) A Nas pontas de um condutor eletrizado, encontramos uma quantidade maior de cargas por unidade de área. 07) D A carroceria metálica do ônibus atuará como um corpo em equilíbrio eletrostático. Assim, podemos dizer que atua como blindagem. 08) 28 Antes do contato 1 Q 1 V 1 2 Q 2 =0 Depois do contato 1 2 Q 1 V 1 ' ' Q 2 V 2 ' ' Conservação das cargas: Q 1 + O = Q 1 ' + Q 2 ' Q 1 = Q 1 ' + Q 2 '

Física C – Semiextensivo – V. 2 - energia.com.br · do condutor, porém o potencial é constante e igual ... 02) 02 O campo elétrico é nulo desde d = 0 até d = R. Então,

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  • Fsica C 1

    GABARITO

    Fsica C Semiextensivo V. 2

    Exerccios

    01) 45

    01. Verdadeira. O campo eltrico no interior de um condutor eletrizado nulo. Se o campo no fosse nulo no interior do condutor eletrizado esse campo exerceria uma fora sobre as cargas livres do con-dutor, e este no estaria em equilbrio eletrosttico.

    02. Falsa. O campo eltrico no interior de uma esfera s nulo se a esfera estiver em equilbrio eltrosttico, ou seja, potencial constante no interior e igual ao da superfcie(casca).

    04. Verdadeira. Esse efeito chamado de blindagem eletrosttica: como no interior de um condutor car-regado o campo eltrico nulo, descargas eltricas externas no afetam o interior desse condutor.

    08. Verdadeira. O campo eltrico nas pontas de um condutor eletrizado maior do que nas regies mais planas, o chamado poder das pontas. Veri-fica-se experimentalmente que prximo a regies pontiagudas existem campos eltricos intensos, o que mostra o acmulo de cargas eltricas nessas regies. Isso utilizado na construo de para--raios.

    16. Falsa. E = K QR.2

    , logo.

    Q = E . RK

    2

    = 3 . 106. ( . ).

    30 109 10

    2 2

    9

    =

    = 3 . 106 . 900 109 10

    4

    9

    ..

    = 3 . 106 C = 3 C

    32. Verdadeira. Como as cargas tendem a se acumular nas pontas do condutor, estas geram campos inten-sos, ento o valor da rigidez dieltrica nas regies pontiagudas superado facilmente pelo valor nas regies planas, isto , em torno das primeiras o ar se tornar mais facilmente, fazendo com que o corpo perca o excesso de carga.

    64. Falso. A diferena de potencial nula no interior do condutor, porm o potencial constante e igual ao da superfcie do condutor.

    02) 02

    O campo eltrico nulo desde d = 0 at d = R. Ento, como E = K Q

    R.2

    , podemos afirmar que o campo el-

    trico quando d > R vai diminuindo conforme uma hi-prbole cbica.

    03) E

    Podemos afirmar que E = K Qd.2

    , ento para relacionar

    o campo eltrico com as distncias do centro do con-

    dutor temos: E1 . d1

    2 = E2 . d22 , logo 90 . 103 . 22 = E2 . 3

    2. Conclumos,

    eno, que: E2 = 90 . 10

    3 . 49

    = 4 . 104 N/C.

    04) C P2

    P1

    P5

    P4

    P3

    +++

    + +

    +

    +

    ++ +

    +

    + +

    +

    O campo eltrico ser mais intenso na regio onde houver maior concentrao de cargas.

    05) D

    A induo ocorre entre a nuvem carregada e o para-raio. Aps atrair o raio, o para-raio descarrega essa energia na terra.

    06) A

    Nas pontas de um condutor eletrizado, encontramos uma quantidade maior de cargas por unidade de rea.

    07) D

    A carroceria metlica do nibus atuar como um corpo em equilbrio eletrosttico. Assim, podemos dizer que atua como blindagem.

    08) 28

    Antes do contato

    1

    Q1

    V1

    2 Q2=0

    Depois do contato

    1 2

    Q1

    V1

    ' ' Q2

    V2

    ' '

    Conservao das cargas: Q1 + O = Q1' + Q2

    '

    Q1 = Q1' + Q2

    '

  • Fsica C2

    GABARITO

    Potencial no equilbrio

    V1'= V2

    ' K QR

    1

    1

    ' =

    K QR

    2

    2

    '

    QQ

    1

    1

    '

    ' = RR

    2

    1

    01. Falsa. V1 = V V1 22+

    02. Falsa. No equilbrio, o potencial das cargas o mesmo, no necessariamente as cargas finais.

    04. Verdadeira.08. Verdadeira.16. Verdadeira.32. Falsa. V1 = V V1 2

    2+

    09) 26

    Q2

    Q1

    2R

    R

    V1 = V2 K Q

    RK Q

    R. .1

    1

    2

    2

    = QR

    QR

    1 2

    2=

    Q1 = Q22

    Q2 = 2Q1

    Q1 + Q2 = q Q1 + 2Q1 = q Q1 = q3

    Q2 = 2 . Q1 = 23q

    Fe = K q qa

    . .. .23 32

    Fe = 2

    90

    2

    2

    K qa.

    .

    10) B

    R

    C = RK

    V = KQR

    2R

    C' = 2RK

    A capacitncia dobra.

    V' = KQR2

    O potencial reduzido metade.

    11) 42

    01. Falsa. A eletrizao ocorre por atrito.02. Verdadeira. As cargas eltricas ficam distri-

    budas pela superfcie do condutor, seja ele oco ou macio (blindagem eletrosttica), e consequentemente o campo eltrico no seu interior nulo.

    04. Falsa. Os isolantes tambm podem ser eletri-zados por atrito.

    08. Verdadeira. O campo eltrico criado nas partes pontiagudas de um condutor eletrizado pode assumir valores extremamente altos e provocar um fenmeno eletrosttico denomi-nado poder das pontas, que consiste na troca de cargas eltricas entre as pontas do corpo eletrizado e o meio isolante que o envolve.

    16. Falsa. O potencial eltrico o mesmo em todos os pontos da superfcie de um condutor em equilbrio eletrosttico, portanto a superf-cie equipotencial.

    32. Verdadeira. Internamente o potencial eltrico constante e igual ao potencial na superfcie.

    12) a) Calculando o potencial dos capacitores 1 e 2 temos:

    V1 = QC

    1

    1

    92

    = = 4,5 V e V2 =

    QC

    2

    2

    10 5

    =

    , = 2,0 V,

    ento V = V VV V

    1 21 2

    24 5 2 0

    2 , ,= =

    +=

    + = 3,25 V

    b) No equilbrio temos: V V1 2 = . Ento:

    Q V1 1 = . C1 = 3,2 . 2 = 6,4C

    Q V2 2 = . C2 = 3,2 . 0,5 = 1,6C

    13) 323

    C

    No equilbrio temos: V1 = V2 = V3. Ento:

    A carga eltrica total resultante vale Qtotal = 32C. Podemos afirmar que a carga eltrica de cada

    esfera diretamente proporcional ao seu raio. Chamando a carga de unidade de q, temos: quni-

    dade = 329

    C.

    A esfera com raio 3R ter carga de trs vezes a carga unidade, ento q3R = 32

    9 . 3 = 32

    3 C.

  • Fsica C 3

    GABARITO

    14) Falsa. Movem-se em sentido oposto ao do campo eltrico.Verdadeira.Falsa. gua pura um excelente isolante.Verdadeira.Verdadeira.Verdadeira.Verdadeira.

    15) C

    Sendo i = Qt

    , temos: i = Qt

    = 12060

    = 2A.

    16) 32 A

    Sendo i = Qt

    e Q = n . e, temos:

    i = n et.

    = 2 10 16 101

    20 19. . , . = 32 A

    17) 32 pA

    Sendo i = Qt

    e Q = n . e, temos:

    i = n et.

    = 2 10 16 101 10

    5 19

    3

    . . , ..

    = 3,2 . 1011 = 32 . 1012 32 pA

    18) 78,125 . 106

    O intervalo de tempo que o feixe de eltrons atravessa o tubo da televiso dado por:

    t = Sv

    , logo t = 5 108 10

    1

    7

    ..

    = 0,625 . 108 S

    Sendo i = Qt e Q = n . e, temos:

    n = i . te

    = 2 10 0 625 1016 10

    3 8

    19

    . . , ., .

    = 0,78125 . 108 =

    = 78,125 . 106 eltrons.

    19) C

    Sendo q = n . e, temos:

    q = 44,4 Ah = 44,4 . 3600 = 159 840 = 1,6 . 105 C

    q = n . e, logo n = qe

    = 16 1016 10

    5

    19

    , ., .

    = 1 . 1024 eltrons

    20) 1 a . h 1 ampre . hora = 1 ampre . 3600 s = = 3600 A . s = 3600 C

    a) 2880 C Q = 0,8 h Q = 0,8 . A . 3600 s Q = 2880 C

    b) 0,436 A

    iMdia = Qt

    total

    total

    = 2880 =2880

    110 min 6600

    x 60

    0,436 A

    21) D

    Entre 0 e 0,6 s a carga eltrica que atravessa o condutor dada pela rea do grfico abaixo:

    i (A)

    fio 1

    fio 2

    t (s)

    A2 > A2, ento: Q2 > Q2

    Entre 0,6 e 1 s

    i (A)

    fio 1

    fio 2

    t (s)

    A1 > A2 Q1 > Q2

    Entre 0 e 1 s possvel demonstrar pelo clculo das reas o que antes fizemos qualitativamente.

  • Fsica C4

    GABARITO

    i (A)

    fio 1

    t (s)

    0,8

    1i (A)

    fio 2

    t (s)

    0,8

    0,3

    1

    Q1 = A1 = b h.2

    = 1 0 82

    . ,

    Q1 = 0,4 C

    Q2 = A2 = b B h+( )2

    Q2 = 0 3 0 8 1

    2

    , , .+( )

    Q2 = 0,55 C

    22) 15 mA

    Calculando a quantidade de carga total pela rea da figura temos:

    Q = (B + b) . h2

    = (20 + 10) . 22

    = 30mC

    Calculando a intensidade de corrente eltrica mdia temos:

    i = Qt

    = 30 mC2

    = 15 mA

    23) D

    Calculando a quantidade de carga total pela rea da figura, temos:

    Q = B . h2

    = 3 . 103 . 42

    = 6 . 103 C

    24) E

    Calculando a intensidade de corrente inica, temos:

    i = Qt

    nion ction+

    Q = 3 3

    1+ = 6 A

    25) 2,4 mA

    Calculando a intensidade de corrente inica, temos:

    i = Qt

    nion ction+

    Q =

    n e n e

    tnion ction

    . .+

    =

    = 1 10 16 10 2 10 16 1016 19 16 19. . , . . . , . +

    t =

    = 4 8 102

    3, . = 2,4 mA

    26) D

    O esquema abaixo representa uma lmpada, seus terminais de ligao (A e B) e uma pilha.

    B

    A

    polo positivo

    polo negativo

    Para a lmpada acender, o terminal A pode ser conec-tado ao polo positivo da pilha e o terminal B, ao polo negativo (esquemas 1 e 3) ou o terminal A pode ser conectado ao polo negativo e o terminal B ao polo positivo da pilha (esquemas 2 e 7).

    27) B

    A velocidade dos eltrons baixa, mas a velocidade de transferncia da energia alta.

    28) C

    V = R . i = 3000 . 4 . 103 = 12 V Bateria de automvel.

    29) C I = 1000 A R

    L = 5 . 105

    m L = 6 cm = 0,06 m V = ?

    5 . 105 _________ 1 m R _________ 0,06 m R = 3 . 106 V = R . i V = 3 . 103

    V = 3 m V

  • Fsica C 5

    GABARITO

    30) E

    Se a resistnsia constante, o grfico i x U deve ser uma funo com coeficiente angular igual a 2. Logo, o grfico correto o da alternativa E.

    31) A

    Calculando a resistncia, temos: R = Vi

    = 22011,

    = 200

    Calculando a intensidade de corrente eltrica com a tenso de 110 V, temos:

    i = VR

    = 110200

    = 0,55 A

    32) D

    Como a corrente tende a ficar constante, ento a resis-tncia tambm tende a ficar constante.

    33) 100 e 300

    VA = RA . iA 10 = RA . 0,1 RA = 100

    VB = RB . iB 60 = RB . 0,2 RB = 300

    34) B

    Para i = 2A, temos que U = 5 . 22 = 20 V Calculando a resistncia, temos: R = U

    i = 20

    2 = 10

    35) Falso. A lei de Ohm se refere a um tipo de resistor com resistncia constante que no depende nem da tenso aplicada e nem da corrente eltrica.

    Falso. Apenas aqueles com resistncia constante. Falso. Equao dos resistores. Verdadeiro. Verdadeiro.

    36) 06

    02.

    V (V)

    i (A)0

    04.

    R ( )

    V (V)0

    37) C

    Em um resistor hmico a tenso diretamente propor-cional corrente.

    Conduto 1 R = V

    i

    R = 2 180 5,,

    = 4,36

    R = 4 361, = 4,36

    R = 17 444, = 4,36

    hmico.

    Condutor 2 R = V

    i

    R = 3 180 5,,

    = 6,36

    R = 4 361, = 4,36

    No hmico.

    38) Verdadeira. Verdadeira. Como o grfico V x I possui um comporta-

    mento no linear, ento temos uma resistncia varivel. Falsa. Quanto menor o ngulo , maior a resistncia

    R1 do elemento linear. Verdadeira.

    i (A)

    X

    Y

    V (V)

    0

    1

    2

    1 > 2 R1 > R2

    39) B

    At 3 V hmica, inclusive

    R = V01

    = 10 2,

    = 2

    0 4, =

    30 6,

    = 5

  • Fsica C6

    GABARITO

    40) C

    No hmico quando: V = 3 V e i = 1 A

    R = Vi

    = 31

    = 3

    41) 12 A

    De acordo com o coeficiente angular do grfico, con-clumos que a resistncia constante, ento podemos dizer que R = U

    i = 40

    5 = 8

    Ento, para um valor de U = 96 V, temos: i = U

    R = 96

    8 = 12 A

    42) a) i = 0,5 A

    R = Vi

    = 60 5,

    = 12

    b) V = 4V

    R = Vi

    = 40 2,

    = 20

    43) E

    Um condutor hmico aquele que possui resistncia eltrica constante.

    Ento, se R = Ui

    = constante, o condutor hmico.

    Logo, para o condutor x temos: R = U

    i = 15

    0 303 00 60

    6 012

    8 016

    5,,

    ,,

    ,,

    ,,

    = = = =

    Para o condutor y temos: R = U

    i = 15

    0 203 00 35

    4 50 45

    6 00 50

    ,,

    ,,

    ,,

    ,,

    = = = = no constante.

    Para o condutor z temos: R = U

    i = 15

    7 53 015

    5 025

    6 030

    0 2,,

    , , ,,= = = =

    44) Na posio 1. Se a chave for ligada na posio 2, o diodo D2 ficar polarizado reversamente.

    45) E

    Como R = . LA

    , se todos os fios possuem mesmo

    comprimento L e mesma rea de seco reta A, pode-mos afirmar que o fio com menor resistncia o que possui condutividade trmica (resistividade), ou seja, o fio de prata.

    46) Verdadeira. R = lA

    Falsa. Para a maioria dos materiais, o aumento da temperatura ocasiona aumento da resistncia.Falsa. O aumento de temperatura, para a maioria dos materiais, aumenta a resistividade.Falsa. Quanto maior a rea, menor a resistncia eltrica.

    Verdadeira. Falsa. O aumento da temperatura poder alterar sua resistncia.Falsa. A resistncia eltrica uma grandeza direta-mente proporcional ao comprimento e inversamente proporcional rea de sua seco transversal.

    47) B

    Calculando a resistncia do fio A, com raio r:

    RA = .

    ( . )Lr2

    Calculando a resistncia do fio B, com raio r:

    RB =

    .( . )

    ..

    ( . )2

    22 2

    Lr

    Lr

    =

    Calculando a resistncia do fio C, com raio 2r:

    RC =

    .( . ( ) )

    ..

    ( . )Lr

    Lr2

    142 2

    =

    Logo, RB > RA > RC

    48) E

    A = 10 mm2 7 fios Atotal = 70 mm2

    = 2,1 . 102 . mm2

    m

    R = lA

    = 2 1 10 1070

    2 3. . . = 0,3

    49) 10

    V(Volts)

    i(ampres)

    A

    B

    0

    A

    B

    A = B (mesmo material) lA = lB

  • Fsica C 7

    GABARITO

    Como A > B, pois tgvi

    R = =

    ento RA > RB.

    01. Falso. Ambos obedecem.02. Verdadeiro.

    04. Falso. Se RA> RB e R~1A

    , ento AA < AB.

    08. Verdadeiro.16. Falso. So iguais.32. Falso. So iguais.64. Falso. RA > RB.

    50) 56

    Calculando a resistncia do fio indicado no grfico:

    R = Vi

    = 2241

    = 224

    Sabendo que R = . LA

    = 224

    Para um outro fio com mesmo comprimento, mesmo material e dimetro duas vezes maior, ou seja, com rea quatro vezes maior, temos:

    Rx = ..LA4

    = 14

    . LA

    = 14

    . 224 = 56

    51) A

    Como os dois fios so feitos de cobre, suas resistncias so iguais. Considerando um metro de cobre para cada fio, a reao fica:

    RR

    AA

    14

    10

    10

    14

    5 32 1

    2 52= = =,,

    ,

    52) R =Ro [1 + (T To)] R = 20 [1 + 6,8 . 103 (50 0)] R = 20 [1 + 340 . 103] R = 26,8

    53) A

    B

    20%

    80%

    V = R . i R = Vi

    = 123

    = 4

    a) 4 _____ 80 % RAB _____ 100 %

    RAB = 5

    b) V = R . i 12 = 5 . i i = 2,4 A

    54) C

    I. Verdadeira. Sabendo que E = P . T, podemos concluir que a potncia interfere de forma direta no consumo de energia eltrica.

    II. Verdadeira. E = P . t.III. Falsa. O consumo de energia eltrica depende di-

    retamente da potncia do aparelho e do tempo de utilizao.

    IV. Verdadeira. O chuveiro eltrico demanda aproxi-madamente 20% de toda energia eltrica de uma residncia.

    55) A

    Sabendo que E = P . t, ento E = P . t = 4,40 . 6 = 26,4 KWh

    56) E

    v = 2,5 . 107 v i = 2,0 . 105 v t = 1 . 103 s

    P = v . i P =2,5 . 107 . 2 . 105 P = 5 . 1012 w

    PEt

    =

    5 . 1012 = E1 10 3.

    E = 5 .104 j

    57) E

    O relgio medidor indicou um consumo de 2563 kwh no ms anterior e de 2783 kwh na ltima leitura. A diferena entre essas duas medidas determina um consumo de 220 kwh no perodo de um ms.

    Assim, como o valor do kwh na cidade de R$0,20, pode-se calcular o valor (P) a ser pago:

    1 kwh R$0,20 220 kwh P P = R$44,00

  • Fsica C8

    GABARITO

    58) A

    1 kwh ________ 3,6 . 106 J 300 kwh _____ x

    x = 11,0108 J

    59) E

    Considerando que no final de semana o computador ficou ligado 60 horas, conclumos que:

    E = P . t = 240 . 60 = 14 400 Wh = 14,4 KWh

    60) B

    A corrente utilizada pelo chuveiro antigo era de i = P

    V=

    3300220

    = 15 A

    A corrente utilizada pelo chuveiro moderno era de i = P

    V=

    7700220

    = 35 A

    Logo, para segurana da resistncia, o jovem casal deve substituir o velho disjuntor de 10 A por um novo, de 40 A.

    61) A

    A economia dada pelo consumo do chuveiro utilizado na posio vero, logo:

    E = P . t = 2700 . 13

    = 900 Wh = 0,9 KWh

    Sabendo que o quilowatt-hora vale R$0,20, temos que a economia diria do chuveiro de R$0,18 aproxima-damente R$0,14.

    62) 54

    Primeiramente preenchemos o consumo de energia eltrica de cada aparelho.

    Quadro 1 situao atual

    Quantidade

    02

    01

    01

    04

    Equipamento

    chuveiro eltrico

    torneira eltrica

    congelador

    lmpada

    Potnciaunitria

    5600 W

    4000 W

    400 W

    100 W

    Tempo mdio de usoou funcionamento dirio*

    30 min

    30 min

    10 h

    5 h

    Consumomensal

    168 kWh

    60 kWh

    120 kWh

    60 kWh* Por unidade de equipamento

    Quadro 2 situao proposta

    Quantidade

    02

    01

    01

    04

    Equipamento

    chuveiro eltrico

    torneira eltrica

    congelador

    lmpada

    Potnciaunitria

    5600 W

    4000 W

    400 W

    20 W

    Tempo mdio de usoou funcionamento dirio*

    20 min

    desligada

    desligado

    5 h

    Economia deconsumo

    * Por unidade de equipamento

    56 kWh

    60 kWh

    120 kWh

    48 kWh

    01. Falsa. O consumo de energia cai para 112 kWh e a economia de 56 kWh.02. Verdadeira. Podemos ver pela tabela que a economia proporcionada pelo desligamento do congelador o dobro

    da proporcionada pelo desligamento da torneira eltrica.04. Verdadeira. A soma da ltima coluna (Economia de consumo) fornece 284 kWh.08. Falsa. O desligamento do congelador proporciona maior economia de consumo.16. Verdadeira. Conforme demonstrado na tabela.32. Verdadeira. Como a meta de economia no consumo de 138 kWh, podemos ver que a economia proporcionada

    pelo desligamento do congelador e da torneira eltrica bem maior (180 kWh).64. Falsa. Contradiz o resultado obtido no item anterior e no item 04.

  • Fsica C 9

    GABARITO

    63) D

    A potncia desse aparelho : V = 220 V E = 0,37 kwh

    t = 10 min = 16

    h

    P = Et

    P=0 3716

    , = 2,22 kw

    P= 2220 W

    Logo, temos o aquecedor.

    64) D

    P = Et

    = 3,6 Wh40

    = 0,09 Wh . 3600 = 324 W

    65) D

    R = lA

    . Precisamos diminuir a resistncia.

    66) B

    V1 = 1,5 v V2 = 3v

    P1 = 0,150 w P = VR

    2

    P2 = ?

    R1 = R2

    VP

    VP

    12

    1

    22

    2

    = 150 150

    32 2

    2

    ,,

    =P

    P2 = 0,6 w

    67) D

    I. Falsa. A corrente eltrica necessariamente atravessa a lmpada com uma intensidade menor do que a necessria para acender com potncia mxima.

    II. Verdadeira. Sendo P = VR

    2

    , conclumos que a tenso

    diminuiu 10 vezes e que a potncia diminuiu 100 vezes.

    III. Verdadeira. Sendo i = VR

    , conclumos que a tenso

    diminuiu 10 vezes e, que a intensidade de corrente diminuiu 10 vezes.

    68) A

    Na verso 220 V, a torneira apresenta a potncia m-xima de 5500 W, e sua resistncia eltrica pode ser obtida pela expresso:

    P = UR

    2

    P = ( )2202

    R

    5500 = ( )2202

    R R = 8,8

    Ao ligar essa torneira em tenso nominal de 127 V, a potncia mxima na nova configurao ser:

    P' = UR2 = ( )

    ,1278 8

    2

    P' 1830 W

    69) C

    1) Verdadeira. A funo i V linear entre 0 < V < 1, logo o resistor hmico.

    2) Verdadeira. R = Vi

    = 40 2,

    = 20 .

    3) Falsa. A resistncia do objeto aumenta para a dife-rena de potencial entre 1 V e 3 V.

    4) Falsa. P = V . i = 2 . 0,1 = 0,2

    70) a) 4,0 . 102 b) 72 W

    71) B

    A maior intensidade de corrente eltrica para o funcio-namento nas trs posies ser para a posio vero. Ento, calculando a intensidade de corrente para essa posio, temos:

    i = PV

    = 3200110

    = 29,09 A. Logo, para a segurana da

    resistncia, o disjuntor a ser utilizado um de 30 A.

  • Fsica C10

    GABARITO

    72) 10 C

    40 C

    10 litros/min T = 40 10 = 30 oC R = 50 c = 4 J/g oC

    a) t = 1 min. = 60 s m = 10 000 g

    Q = m . c . T Q = 10 000 . 4 . 30 Q = 12 . 105 J

    P = Qt

    = 12 . 1060

    5

    P = 2 . 104 w

    P = R . i2

    2 . 104 = 50 . i2 i2 = 20 A

    b) A energia eltrica consumida pelo resistor da torneira integralmente transformada em calor (efeito joule), que absorvido pela gua, provocando o seu aque-cimento.

    c) Podemos citar dois exemplos: 1) reduzir a vazo da gua;

    2) diminuir a resistncia do resistor da torneira.

    73) 19

    01. Verdadeiro.02. Verdadeiro.

    R = Vi

    = 1

    2002

    4003

    6005

    VmA

    VmA

    VmA

    = = =

    04. Falso. Pode ser aplicada, mas o resistor no ser mais hmico.

    08. Falso. V = R . i 5 = R . 800 . 103 R = 625 16. Verdadeiro.

    R = lA

    R = 1,5 . 10 . 51,5 . 10

    6

    6 R = 5

    32. Falso. P1 = V1 . i1 P1 = 1 . 200 . 103

    P1 = 200 mw P2 = V2 . i2 P2 = 2 . 400 . 10

    3 P2 = 800 mw

    74) 70

    01. Incorreta. Na etiqueta do aquecedor, no canto superior direito, est escrito o que segue:

    AquecedorEFICINCIA

    ENERGTICASUPERIOR A

    95%

    02. Correta. A partir da equao P = VR

    2

    , tem-se que:

    R = VP

    2

    R = ( )2205400

    2

    R 8,96 .

    04. Incorreta. Atravs da equao P = V . i, pode-se

    obter: i = PV

    i = 5400220

    i 24,54 A.

    08. Incorreta. A potncia do aquecedor (P) de 5400 W, ou seja, 5,4 W. O intervalo de tempo (t)

    especificado de 100 min, o que equivale a 10060

    de hora. Nessas condies a quantidade de ener-gia eltrica (EN) consumida pelo aquecedor vale:

    EN = P . t EN = 5,4 W . 10060

    h EN = 9 kWh.

    Se 1 kWh custa R$ 0,50, ento o custo de 9 kWh ser de R$ 4,50.

    16. Incorreta. No canto direito da etiqueta est a se-guinte informao:

    Mensal MximoElevao de

    Temperatura 26,50 CVazo 3,0 L/MIN

    Observa-se que a vazo de 3,0 litros (a densidade da gua de 1 kg/L) por minuto. Assim, 3,0 kg a massa de gua por minuto de funcionamento do aquecedor.

    32. Incorreta. O kWh uma unidade de medida de energia, e no de potncia. A potncia medida em W, kW, etc.

  • Fsica C 11

    GABARITO

    64. Correta. No canto inferior esquerdo da etiqueta observa-se o seguinte:

    Mensal MnimoElevao de

    Temperatura 10,0 CVazo 7,9 L/MIN

    2,78

    O consumo mensal (30 dias ms padro) do aque-cedor utilizando-o um minuto por dia de 2,78 kWh. Dessa forma o consumo dirio do aquecedor utilizando--o um minuto por dia de aproximadamente:

    EN = 2 7830

    , kWh EN = 2 78 1000 360030

    , . . J

    EN 3,33 x 105 J.

    75) V = 220 V P = 2200 W A = 5 . 102 mm2 = 5 . 108 m2

    = 12 106.

    = 5 . 107 . m

    a) P = V . i 2200 = 220 . i i = 10 A

    b) V = R . i 220 = R . 10 R = 22

    c) R = lA

    22 = 5 . 105 . 10

    7

    8

    l l = 2,2 m