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Questões com resposta de física, eletricidade e física moderna, de vestibulares do ano de 2013.
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físicaeletricidade e
física moderna
QUESTÕES DE VESTIBULARES2013.1 (1o semestre)2013.2 (2o semestre)
sumário
ELETROSTÁTICA VESTIBULARES 2013.1 ..........................................................................................................................2VESTIBULARES 2013.2 ........................................................................................................................ 12
ELETRODINÂMICA VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................16VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................31
ELETROMAGNETISMO VESTIBULARES 2013.1 .........................................................................................................................39VESTIBULARES 2013.2 .........................................................................................................................52
FÍSICA MODERNA VESTIBULARES 2013.1 ......................................................................................................................... 57VESTIBULARES 2013.2 ......................................................................................................................... 63
ELETRICIDADEELETROSTÁTICAVESTIBULARES 2013.1
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: AAssinale a alternativa correta.*a) Um condutor neutro apresenta o potencial da região que ele ocu-pa no espaço.b) No ponto médio, entre duas cargas pontuais de sinais opostos o potencial é sempre nulo.c) O potencial de um condutor depende somente de cargas localiza-das nele mesmo.d) A diferença de potencial entre dois pontos é igual ao trabalho realizado pelo campo ao levar-se uma carga positiva e unitária do primeiro ao segundo ponto.e) Um condutor em equilíbrio elétrico apresenta sempre cargas posi-tivas e negativas em quantidades iguais.
(VUNESP/UNISA-2013.1) - ALTERNATIVA: DDuas esferas condutoras e idênticas, cada uma com 100 gramas, estão suspensas por fios isolantes inextensíveis, de comprimentos iguais a 50 cm e de massas desprezíveis. Certa quantidade de carga elétrica é transferida às esferas, de modo que elas se repelem 60 cm uma da outra, conforme figura.
60 cm
Sendo o raio de cada esfera desprezível comparado com a distância que as separam e a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2, a força de repulsão elétrica entre elas, em newtons, é igual aa) 1,00.b) 1,25.c) 0,35.*d) 0,75.e) 0,25.
(PUC/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: BDuas cargas pontuais q1 = 3,0 µC e q2 = 6,0 µC são colocadas a uma distância de 1,0 m entre si.Calcule a distância, em metros, entre a carga q1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo.
Considere kC = 9 × 109 Nm2/C2
a) 0,3*b) 0,4c) 0,5d) 0,6e) 2,4
(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: DSobre um plano inclinado, com uma inclinação θ, repousa uma pas-tilha semicondutora positivamente carregada com uma carga total Q. O coeficiente de atrito estático entre o bloco e o plano é µ. Um campo elétrico E, criado por duas placas paralelas, é aplicado sobre o sistema, gerando uma força elétrica F sobre o semicondutor, cuja direção é paralela ao plano inclinado e o sentido é de baixo para cima e da direita para esquerda. No limiar do movimento, a intensi-dade do campo elétrico é:
a) E = mgQ (cosθ − µsenθ) .
b) E = mgQ (senθ + µcosθ) .
c) E = mgQ (µcosθ + senθ) .
*d) E = mgQ (senθ − µcosθ) .
(IMT-MAUÁ/SP-2013.1) - RESPOSTA: Q = +(5/36)qSão dadas as cargas elétricas q1 = +q, q2 = – q e q3 = +2q, estando as cargas q1 e q2 fixadas nos pontos A e B.
q1 q2 q3Q
A B P C
Determine o valor da carga Q que deve ser fixada no ponto P para que a carga q3 esteja em equilíbrio no ponto C.
Sabe-se que AB = BP = PC = d.
(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: ESegundo levantamento do Grupo de Eletricidade Atmosférica do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, o Amazonas é o estado brasileiro com maior incidência de raios, com uma média anual de 11 milhões de descargas elétricas. Para evitar ser atingido por um deles em dias de tempestade, é recomendado afastar-se de árvores e postes de iluminação. Praias, piscinas e locais onde o ser humano seja o objeto mais alto em relação ao chão também devem ser evita-dos. Se não for possível encontrar um abrigo, o mais aconselhável é ficar agachado no chão, com as mãos na nuca e os pés juntos.
(juliapetit.com.br.)
Esses procedimentos são baseados no poder das pontas, que con-siste no fato dea) cargas elétricas tenderem a acumular-se em regiões planas, faci-litando descargas elétricas sobre regiões pontiagudas.b) nas regiões planas a diferença de potencial entre a Terra e as nuvens ser nula, criando um corredor que leva a descarga para as regiões pontiagudas.c) a densidade de cargas elétricas ser menor nas proximidades de regiões pontiagudas, atraindo os raios para essas regiões.d) a diferença de potencial entre as nuvens e as regiões pontiagudas atingir valores muito baixos, dando origem a descargas elétricas vio-lentas para compensar tal fato.*e) o campo elétrico gerado ao redor de regiões pontiagudas ser mais intenso do que o gerado em regiões planas, atraindo os raios.
(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: DDuas cargas puntiformes de módulos iguais estão fixas nos pontos A e B. As linhas azuis orientadas representam linhas de força do campo eletrostático criado por elas na região.
d d d d
BA
321
Sendo E1→
, E2→
e E3→
os vetores campos elétricos resultantes, criados pelas duas cargas nos pontos 1, 2 e 3, respectivamente, e conside-rando as medidas mostradas na figura, é correto afirmar que
a) | E1→
| < | E3→
| e | E2→
| = 0.
b) | E1→
| = | E3→
| e | E2→
| = 0.
c) | E1→
| < | E2→
| < | E3→
| .
*d) | E1→
| = | E3→
| < | E2→
| .
e) | E1→
| = | E3→
| > | E2→
| .
(FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm desfibrilador cardíaco é um aparelho utilizado para conter o processo de parada cardíaca (fibrilação) de um coração após um ataque cardíaco. Esse aparelho é essencialmente um capacitor que acumula uma grande quantidade de energia elétrica, através de uma elevada diferença de potencial (ddp), que é aplicada à cavidade to-rácica do paciente. Assumindo que um desfibrilador típico tenha uma capacitância C = 100 microFarad = 10−4 Farad, e quando está total-mente carregado fornece uma ddp igual a 5000 Volts, determine a energia elétrica armazenada no aparelho.*a) 1250 Joulesb) 500 Joulesc) 25000 Joulesd) 100 Joulese) 0,1 Joule
(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: CDuas esferas idênticas, A e B, feitas de material condutor, apresen-tam as cargas +3ē e −5ē, e são colocadas em contato. Após o equilí-brio, a esfera A é colocada em contato com outra esfera idêntica C, a qual possui carga elétrica de +3ē. Assinale a alternativa que contém o valor da carga elétrica final da esfera A.a) +2ēb) −1ē*c) +1ēd) −2ēe) 0ē
(UFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: AUma partícula com carga elétrica positiva qA e massa mA aproxima-se de uma outra partícula com carga positiva qB e massa mB, des-crevendo a trajetória mostrada na figura abaixo em linha tracejada.
ri→
rf→
A
A
B
A partícula B tem massa muito maior que a partícula A e perma-nece em repouso, em relação a um referencial inercial, durante a passagem da partícula A. Na posição inicial ri
→ , a partícula A possui velocidade instantânea de módulo vi, e na posição final rf
→ sua ve-
locidade tem módulo vf . A única força relevante nesse sistema é a força elétrica entre as partículas A e B, de modo que as demais forças podem ser desprezadas.Considerando que k = 1/4πε0 = 8,988 × 109 N.m2/C2, assinale a al-ternativa que fornece a expressão correta para a massa da partícula A em termos de todas as grandezas conhecidas.
*a) mA = (v 2
f − v 2i )
2kqAqB 1ri
− 1rf
. d) mA =
(v 2i + v 2
f )2kqAqB 1
ri −
1rf
.
b) mA = (v 2
f − v 2i )
2kqAqB 1ri
+ 1rf
. e) mA =
(v f − v i )2kqAqB 1
ri −
1rf
.
c) mA = (v 2
i − v 2f )
2kqAqB 1ri
− 1rf
.
(IME/RJ-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma partícula de carga +Q e massa m move-se dentro de um túnel estreito no plano xy, sem atrito, sujeita à força provocada pelo campo elétrico (E,0), seguindo a trajetória conforme apresentado nafigura abaixo. Sabe-se que:
• a partícula entra no túnel com velocidade (v,0) no ponto de coor-denadas (0,0);• a trajetória da partícula forçada pelo túnel é um quarto de circun-ferência de raio R;• não há influência da força da gravidade.
túnel
+Q
x(0,0)
RE
y
Ao passar por um ponto genérico dentro do túnel, determine, em função da abscissa x:a) o módulo da velocidade da partícula;b) as componentes vx e vy do vetor velocidade da partícula;c) o módulo da aceleração tangencial da partícula;d) o módulo da reação normal exercida pela parede do túnel sobre a partícula;e) o raio instantâneo da trajetória da partícula imediatamente após deixar o túnel.
RESPOSTA IME/RJ-2013.1:
a) vF = 2·Q·E·xm + v2
√ c) Q·Em
xR
2
√ 1 −.aT =
b) 2·Q·E·x
m + v2√
xR
2
√ 1 − .vx = d) 3·Q·E·x + m·v2
RN =
2·Q·E·x
m + v2√
xR
.vy = e) R’ = 2·R +m·v2
Q·E
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)Duas cargas puntiformes positivas e idênticas (+q ) estão separadas por uma distância de 1 m.Assinale o que for correto.01) Em um ponto A, em uma linha imaginária que une as duas cargas distantes 0,25 m da carga da direita e 0,75 m da carga da esquerda,
a magnitude do campo elétrico é 1289 k·q, apontado da direita para a
esquerda, em que k é a constante eletrostática do vácuo.02) Se a distância entre as cargas for duplicada, o potencial elétrico em um ponto equidistante das cargas também dobra.04) A variação da energia potencial elétrica do sistema, quando as cargas são deslocadas para uma distância 0,5 m uma da outra, é U = k·q2, em que k é a constante eletrostática do vácuo.08) A força entre as duas cargas é atrativa e varia com o inverso da distância entre elas.16) Dobrando os valores das cargas, a força entre elas também du-plica.
(FUVEST/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CUm raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é
a) 30 MWh.
b) 3 MWh.
*c) 300 kWh.
d) 30 kWh.
e) 3 kWh.
Note e adote: 1 J = 3 × 10−7 kWh
(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo mostra alguns pontos de uma região do espaço onde existe um campo elétrico e os respectivos valores dos seus poten-ciais elétricos.
800 V
700 V
600 V 600 V
250 V
O campo elétrico na região delimitada éa) circular e no sentido horário.*b) uniforme e vertical para baixo.c) radial e aponta de fora para o centro.d) uniforme e horizontal para a esquerda.e) perpendicular ao plano,saindo do papel.
(UEG/GO-2013.1) - RESOLUÇÃO NO FINAL DA QUESTÃOEm 1923, Robert Millikan ganhou o prêmio Nobel pela determinação da carga do elétron. Em seu experimento, ele borrifou gotículas de óleo, carregadas negativamente, em uma câmara fechada. Nela ha-viam duas placas condutoras carregadas com sinais opostos de car-ga elétrica, que eram ligadas somente após as gotículas passarem pelo orifício da primeira placa, conforme mostra a figura. Quando a gotícula passava pelo orifício, um campo elétrico era estabelecido entre as placas com tal intensidade que a gotícula ficava suspensa no ar, em equilíbrio com a força gravitacional.
Borrifador de óleo
Gota de óleoem repouso
+
−
Com base no exposto, mostre que a carga da gotícula pode ser dada pela expressão:
q =4πr3dg
3E
onde q é a carga da gotícula, r é o raio da gotícula, d é a densidade da gotícula, g a aceleração da gravidade e E, o módulo do campo elétrico que mantém a gotícula suspensa.
RESOLUÇÃO UEG/GO-2013.1:Como a gotícula está parada no ar em equilíbrio, tem-se que:
F(elétrica) = P (peso) ⇒ qE = mg
m = dV e V = (4/3)πr3 ⇒ q =4πr3dg
3E
(UNIFAP-2013.1) - RESPOSTA: v = 8,0 m/sNo laboratório de Física da UNIFAP os alunos da disciplina de Física III fazem uma experiência conforme é mostrada na figura abaixo.
AR
R
B
E
Na figura acima, o bloco, de 50 g de massa e carga q = −50 µC, é abandonado a partir da posição “A” dentro de um campo elétrico ho-mogêneo de magnitude E = 6 kV/m. Supondo que não existe atrito, qual será a velocidade do bloco, no experimento acima realizado pelos alunos, quando ele passa na posição “B”? Dados: raio R = 2 m e g = 10 m/s2.
(FUVEST/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: DA energia potencial elétrica U de duas partículas em função da dis-tância r que as separa está representada no gráfico da figura abai-xo.
12r (10−10 m)
U (1
0−18 J
)
1086420
6
4
2
0
Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de ri = 3 × 10−10 m a rf = 9 × 10−10 m, a energia cinética da partícula em movimentoa) diminui 1 × 10−18 J.b) aumenta 1 × 10−18 J.c) diminui 2 × 10−18 J.*d) aumenta 2 × 10−18 J.e) não se altera.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CDuas esferas metálicas idênticas, carregadas com cargas de 3 C e 9 C, repelem-se com uma força de intensidade F quando estão a uma distância d uma da outra. Essas esferas são postas em con-tato e, em seguida, afastadas novamente, permanecendo agora a uma distância de 60 cm uma da outra. Nessa última configuração, as esferas repelem-se com uma força de intensidade igual a F/3. A distância d éa) 20 cm.b) 10 cm.*c) 30 cm.d) 60 cm.
(PUC/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: CConsiderando-se que a matéria é constituída por cargas elementa-res, analise a situação a seguir:Uma carga elétrica é submetida a um campo elétrico uniforme e sobe com aceleração constante de 1,0 m/s2. Admitindo-se 2,0 µC e 1,0 g de massa para essa carga, em um local onde a aceleração da gravidade vale 10 m/s2, calcule a intensidade do campo elétrico. Em seguida, marque a alternativa com a resposta correta:a) 4500 N/C *c) 5500 N/Cb) 5000 N/C d) 6000 N/C
(FEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: AAs cargas q1 = 10 µC e q2 = 40 µC estão fixas nos pontos mostrados na figura. Uma terceira carga q = 5 µC está em equilíbrio na linha que une q1 e q2. Entre as cargas há somente a ação de forças elétri-cas. Nesta condição, qual é a distância entre q1 e q?*a) 5,00 cmb) 6,00 cmc) 7,50 cmd) 3,33 cme) 6,66 cm
d
q1 q2q
10 cm
(FGV/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BNo interior de um campo elétrico uniforme, uma partícula, de massa m e eletrizada com carga q, é abandonada do repouso no ponto A da superfície equipotencial V1. Ela é acelerada pela força do campo até o ponto B da superfície equipotencial V2, distante d de V1.
m;q
d
A B
V1 V2
Desprezados os efeitos gravitacionais, a velocidade com que a par-tícula passará pelo ponto B dependea) diretamente da diferença de potencial V1 – V2.*b) diretamente da raiz quadrada da diferença de potencial V1 – V2.(c) diretamente da razão q/m entre a carga e a massa da partícula.d) inversamente da raiz quadrada da razão q/m entre a carga e a massa da partícula.e) inversamente da distância d entre as superfícies equipotenciais V1 e V2.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: ASobre eletrostática, assinale a alternativa INCORRETA.*a) Triplicando-se a distância entre duas cargas elétricas (Q1 e Q2), positivas, no vácuo, a razão entre as forças (F1 e F2) de repulsão entre elas será 1/9.b) Tem-se uma carga de 3×10−6 C colocada em um local onde o potencial é 4000 volts. Para levá-la a um local onde o potencial é 30% (trinta por cento) maior que o anterior, o trabalho necessário vale 0,0036 J.c) No processo de indução eletrostática, o corpo induzido se eletriza-rá sempre com carga de sinal contrário à do indutor.d) Considerando uma ddp de 5000 V, um capacitor plano a vácuo cujas armaduras, separadas por uma distância de 1,2 cm, têm área de 0,3 m2, possui carga armazenada de 11×10−7 C. Considere εo = 8,8×10−12 F/m.
(UFRN-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOInformações divulgadas revelam que o Brasil é um dos países onde há uma grande ocorrência de raios. Estes são descargas elétricas que ocorrem na atmosfera, geralmente entre a nuvem e o solo ou entre duas nuvens.Segundo especialistas, no Brasil, ocorrem a cada segundo, em mé-dia, três raios tipo nuvem – solo, e, em cada um desses raios, é gerada uma energia da ordem de 109 J.Considere a rigidez dielétrica do ar igual a 3 × 106 Volt/m, isto é, a maior intensidade do campo elétrico que pode ser aplicado ao ar sem que ele se torne condutor, e que E = V/d, onde E é a intensidade do campo elétrico, V a diferença de potencial elétrico entre a nuvem e o solo e d a distância entre a nuvem e o solo.a) Supondo que as cargas elétricas estão uniformemente distribuí-das na base de uma nuvem que se situa a 3 km de altura do solo e induzem, neste, cargas de sinais opostos, calcule a diferença de potencial mínima, VM, capaz de quebrar a rigidez dielétrica do ar de modo que ocorram raios.b) Determine a potência média gerada pelos três raios que caem a cada segundo.c) Se toda a potência gerada pelos três raios que caem a cada se-gundo pudesse ser utilizada como fonte de energia elétrica, qual se-ria o número de raios necessários para gerar uma potência elétrica de 15000 MW (1,5 × 1010 W), ou seja, uma potência equivalente à gerada pela Usina de Itaipu?
RESPOSTA UFRN-2013.1:a) U = 9,0 × 109 Vb) PR = 3,0 × 109 Wc) 15 raios
(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: AConsidere dois condutores A e B. Os potenciais elétricos de suas superfícies medidos em relação ao solo são 3 e −6 Volts, respectiva-mente. O potencial elétrico da superfície do condutor A em relação à superfície do condutor B é, em Volts,*a) 9. c) 3.b) 6. d) 0.
(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: 27 A; 28 ALeia o Texto II, a seguir, para responder às questões 27 e 28.
Texto II:
A geração de eletricidade estática por atrito é mais comum do que se pode imaginar. Quando penteamos o cabelo num dia seco, po-demos notar que os fios repelem-se uns dos outros. Ao tirarmos um agasalho de lã, notamos que os pelos dos braços se arrepiam, atraídos pelo tecido. Ao caminharmos sobre um tapete de lã, o atri-to dos sapatos com o tapete pode gerar cargas que se acululam em nosso corpo. Ao se movimentarem, os veículos também podem se tornar eletrizados pelo atrito com o ar atmosférico. Além dessas, seria possível enumerar várias outras situações do diaadia em que se pode constatar a eletrização por atrito. (Adaptado de JUNIOR, F.R. Os Fundamentos da Física, 8. ed. vol. 3. São Paulo: Moderna, 2003 p. 8)
QUESTÃO 27Acerca do assunto abordado no texto II, que descreve alguns dos efeitos da eletrização por atrito, analise e identifique nas proposi-ções a seguir, a(as) que esplica(m) o processo de eletrização por atrito, escrevendo V ou F, conforme sejam verdadeiras ou falsas, respectivamente:
( ) Nem todo par de corpos atritados se eletriza. É preciso que eles tenham diferentes tendências para reter ou ceder elétrons.( ) Nos isolantes, as cargas elétricas, em excesso, distribuem-se sempre na superfície externa, quaisquer que sejam suas dimen-sões, isso acontece porque, sendo cargas de mesmo sinal, elas re-pelem-se mutuamente de modo a manter a maior distância possível entre si.( ) Os corpos atritados adquirem cargas de mesmo valor absoluto e sinais contrários.( ) Não é possível eletrizar uma barra metálica segurando-a com a mão, porque tanto a barra metálica como o corpo humano são bons condutores.
Após a análise feita, assinale a alternativa que corresponde à sequ-ência correta:*a) V F V V d) F V F Vb) V V F V e) F F V Vc) V V F F
QUESTÃO 28Ainda acerca do exposto no texto II, que descreve alguns dos efeitos da eletrização por atrito, resolva a seguinte situação-problema:Um pedaço de lã e um cilindro de vidro, ambos inicialmente neu-tros, são atritados de forma que a lã adquire uma carga elétrica de −3.2.10−9 C. Sendo a carga elétrica elementar e = −1,6.10−19 C, após o atrito, a quantidade de elétrons que o cilindro de vidro perdeu para o pedaço de lã, é*a) 2,0.1010. d) 5,2.1028.b) 5,0.109. e) 5,2.1010.c) 2,0.1028.
(MACKENZIE/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: EEm um determinado instante, dois corpos de pequenas dimensões estão eletricamente neutros e localizados no ar. Por certo processo de eletrização, cerca de 5 × 1013 elétrons “passaram” de um corpo a outro. Feito isto, ao serem afastados entre si de uma distância de 1,0 cm, haverá entre eles
Dados:
Constante eletrostática do ar Carga elementar
ko = 9 × 109 N.m2/ C2 e = 1,6 × 10−19 C
a) uma repulsão eletrostática mútua, de intensidade 5, 76 kN.b) uma repulsão eletrostática mútua, de intensidade 7,2 × 105 kN.c) uma interação eletrostática mútua desprezível, impossível de ser determinada.d) uma atração eletrostática mútua, de intensidade 7,2 × 105 kN.*e) uma atração eletrostática mútua, de intensidade 5, 76 kN.
(MACKENZIE/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: EFixam-se as cargas puntiformes q1 e q2, de mesmo sinal, nos pontos A e B, ilustrados abaixo.
d
q1 q2
3d
A BC
Para que no ponto C o vetor campo elétrico seja nulo, é necessário que
a) q2 = (1/9)q1
b) q2 = (1/3)q1
c) q2 = 3q1
d) q2 = 6q1
*e) q2 = 9q1
(PUC/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: EUma esfera metálica neutra é suspensa por um fio isolante. Quando um bastão feito de material isolante e positivamente carregado é posicionado perto da esfera metálica sem encostar nela, observa-se que a esferaa) é repelida pelo bastão, porque a esfera se torna positivamente carregada.b) é atraída para o bastão, porque a esfera se torna negativamente carregada.c) é atraída para o bastão, porque o número de prótrons na esfera é menor que no bastão.d) é repelida pelo bastão, porque ocorre um rearranjo de prótons na esfera.*e) é atraída para o bastão, porque ocorre um rearranjo dos elétrons na esfera, que continua neutra.
(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: EA uma distância d de uma carga pontual Q, igual a 10,0 nC, o po-tencial elétrico é V. Aumentando de 20,0 cm a distância d à carga o potencial V diminui de 600 V. Considerando o potencial igual a zero no infinito e a constante eletrostática k igual a 9,00 × 109 N.m2.C−2, assinale a alternativa correta.a) Para d = 0 tem-se V = 0.b) O valor de V é igual a 300 V.c) O valor de d é igual a 30,0 cm.d) O potencial diminui de 600 V para cada aumento de 20,0 cm em d.*e) Diminuindo de 5,00 cm o valor de d, o potencial aumenta de 900 V.
(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: AA figura representa uma associação mista de três capacitores: C1 = 12,0 µF, C2 = 6,00 µF e C3 = 18,0 µF.
C1
C2
C3
A CB
Os terminais A e C são conectados aos polos de uma bateria de 12,0 V e após um tempo suficiente para atingir o equilíbrio eletrostá-tico, analise as afirmações e assinale a alternativa correta.
I. O capacitor equivalente à associação é igual a 8,00 µF.II. Todos os capacitores possuem a mesma quantidade de carga elétrica.III. A diferença de potencial entre os pontos A e B é 8,00 V.IV. A energia elétrica total armazenada na associação é 576 µJ.V. A soma das cargas armazenadas nos capacitores é 192 µC.
*a) Apenas a afirmativa II é falsa.b) As afirmativas II e V são falsas.c) Todas as afirmativas são verdadeiras.d) As afirmativas II e IV são verdadeiras.e) As afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CO circuito mostrado na figura abaixo alimenta um capacitor de pla-cas paralelas com uma tensão V0. O meio dielétrico entre as duas placas é o vácuo, cuja permissividade elétrica é ε0 .
+++++
−−−−−
V0
d
Quando inserimos entre as placas um novo dielétrico cuja permissi-vidade relativa é k, e, além disso, com as mesmas dimensões das placas, é CORRETO afirmar que:a) as cargas nas placas não se alteram quando inserimos o dielétri-co com constante k.b) a capacitância não se altera quando inserimos o dielétrico com constante k.*c) o campo elétrico entre as placas é o mesmo antes e depois de inserirmos o dielétrico com constante k.d) as densidades de cargas elétricas nas superfícies das placas do capacitor, antes e depois de inserirmos o dielétrico de constante k, não se alteram.e) as densidades de cargas, positiva e negativa, depois de inserir-mos o dielétrico de constante k, são diferentes entre as placas do capacitor.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DUm campo elétrico é gerado por uma carga q1, puntiforme e posi-tiva. A 0,2 m de distância dessa carga positiva é posta outra carga puntiforme q2 = −1 × 10−6 C, que está presa a um barbante (veja a figura).
0,2 mT = 2,25 N
q1 q2 Dado:K0 = 9 × 109 N.m2/C2
O módulo da tensão no barbante é igual a 2,25 N. O valor de q1 é, aproximadamente:a) 2,00 × 10−5 C.b) 2,50 × 10−5 C.c) 3,00 × 10−5 C.*d) 1,00 × 10−5 C.
(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: DUma carga elétrica puntiforme q é transportada pelo caminho ACB, contido no plano da figura, do ponto A ao ponto B do campo elétrico gerado por uma carga fixa Q, conforme representado na figura.
A
Q
q
B
C
Considerando que Q e q estejam isoladas de quaisquer outras car-gas elétricas, pode-se afirmar corretamente que:a) no trajeto de A para B, q fica sujeita a forças elétricas de módulos sempre decrescentes.b) só existe um par de pontos do segmento AB nos quais a carga q fica sujeita a forças elétricas de mesmo módulo.c) ao longo do segmento AB, o módulo do campo elétrico criado por Q tem valor máximo em A e mínimo em B.*d) no segmento AB existe apenas mais um ponto em que o campo elétrico gerado por Q tem módulo igual ao gerado por ela no ponto A.e) do ponto A até o ponto C, o módulo da força elétrica sofrida por q diminui, depois passa a aumentar até atingir o ponto B.
(UFPR-2013.1) - RESPOSTA: Ceq = 2CConsiderando que todos os capacitores da associação mostrada na figura abaixo têm uma capacitância igual a C, determine a capaci-tância do capacitor equivalente entre os terminais A e B. Apresente a resolução.
AH
BI
D
F
G E
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16)Uma fina placa metálica plana e infinita A, disposta no vácuo ao nível do mar na posição horizontal, está ligada ao polo positivo de uma bateria de 12 V. Uma outra placa metálica B, idêntica à A e ligada ao polo negativo da mesma bateria, é colocada em uma posição ime-diatamente acima de A, de forma que as duas placas permaneçam separadas por uma distância d = 5 mm, formando um capacitor de placas paralelas. Uma pequena esfera metálica, de massa m e car-ga elétrica q, permanece em repouso quando é solta em um ponto P qualquer equidistante a A e B. Com base nessas informações, adote que a energia potencial gravitacional é nula ao nível do mar, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.01) O campo elétrico no interior das placas é uniforme, está direcio-nado na vertical, de baixo para cima, e possui módulo de 2,4 kV/m.02) O trabalho líquido que a força elétrica realiza sobre a esfera metálica é de 60 µJ.04) Quando a esfera é transladada na horizontal, o trabalho efe-tuado pela força gravitacional sobre essa esfera é maior do que o trabalho efetuado pela força elétrica que age sobre ela.08) A carga elétrica que está acumulada na esfera metálica é
q =mgE
, sendo E o módulo do campo elétrico no interior das pla-cas.16) A energia potencial elétrica da esfera é 1
2qEd, enquanto sua
energia potencial gravitacional é 12
mgd.
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 28 (04+08+16)Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.01) Quando dois corpos quaisquer são submetidos à eletrização por atrito, eles adquirem cargas elétricas de sinais opostos, que são pro-duzidas durante a fricção das nuvens eletrônicas dos átomos que compõem esses corpos.02) Corpos que apresentam excesso de cargas elétricas positivas são capazes de repelir corpos negativamente carregados.04) Em um condutor elétrico metálico, as cargas elétricas em exces-so se distribuem em sua superfície externa, implicando que o campo elétrico em seu interior é nulo.08) Quando um corpo eletrizado A atrai um condutor elétrico B, o condutor B pode estar eletrizado com uma carga de sinal oposto à carga de A, ou pode estar eletricamente neutro.16) Em uma esfera metálica carregada, as cargas elétricas em ex-cesso se distribuem em sua superfície externa, implicando que o potencial elétrico em seu interior é constante.
(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: AA função do desfibrilador é reverter as arritmias cardíacas (fibrila-ção) com a aplicação de um pulso de corrente elétrica de grande intensidade e curta duração. Essa corrente elétrica contrai as fibras cardíacas e pode reestabelecer o ritmo normal de batimentos do coração. O capacitor é o elemento fundamental do desfibrilador, pois armazena energia potencial elétrica necessária para seu funciona-mento. Considerando que um capacitor de 1 mF é submetido a uma diferença de potencial elétrica de 8000 V, qual a energia potencial elétrica armazenada no capacitor?*a) 32 kJ d) 64 kJb) 32 GJ e) 64 GJc) 64 mJ
(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: CDevido à existência de alguns canais na membrana plasmática da célula do miocárdio, há um fluxo de certos íons específicos por eles. Tal fenômeno propicia o surgimento de uma diferença de potencial elétrico (ddp) entre o interior e o exterior do músculo do coração. Tal ddp pode ser medida a partir de um exame chamado eletrocardio-grama, que pode indicar até 90 mV. Tal diferença de potencial po-deria realizar um trabalho, em módulo, de quantos joules sobre um elétron no vácuo? (Dado: carga do elétron = −1,6 × 10−19 C.)a) 1,44 × 10−17 d) 56,25 × 10−19
b) 1,44 × 10−19 e) 56,25 × 1016
*c) 1,44 × 10−20
(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: EA figura mostra duas cascas esféricas condutoras concêntricas no vácuo, descarregadas, em que a e c são, respectivamente, seus raios internos, e b e d seus respectivos raios externos. A seguir, uma carga pontual negativa é fixada no centro das cascas.
abcd
Estabelecido o equilíbrio eletrostático, a respeito do potencial nas superfícies externas das cascas e do sinal da carga na superfície de raio d, podemos afirmar, respectivamente, quea) V(b) > V(d ) e a carga é positiva.b) V(b) < V(d ) e a carga é positiva.c) V(b) = V(d ) e a carga é negativa.d) V(b) > V(d ) e a carga é negativa.*e) V(b) < V(d ) e a carga é negativa.
(UFSC-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)A eletricidade estática gerada por atrito é fenômeno comum no coti-diano. Pode ser observada ao pentearmos o cabelo em um dia seco, ao retirarmos um casaco de lã ou até mesmo ao caminharmos sobre um tapete. Ela ocorre porque o atrito entre os materiais gera desiqui-líbrio entre o número de protóns e elétrons de cada material, tornan-do-os carregados positivamente ou negativamente. Uma maneira de identificar qual tipo de carga um material adquire quando atritado com outro é consultando uma lista elaborada experimentalmente, chamada série triboelétrica, como mostrado abaixo. A lista está or-denada de tal forma que qualquer material adquire carga positiva quando atritado com o materias que o seguem.
Materiais Materiais1 Pele humana seca 10 Papel
2 Couro 11 Madeira
3 Pele de coelho 12 Latão
4 Vidro 13 Poliéster
5 Cabelo humano 14 Isopor
6 Náilon 15 Filme PVC
7 Chumbo 16 Poliuretano
8 Pele de gato 17 Polietileno
9 Seda 18 Teflon
Com base na lista triboelétrica, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. A pele de coelho atritada com teflon ficará carregada positiva-mente, pois receberá prótons do teflon.02. Uma vez eletrizados por atrito, vidro e seda quando aproximados irão se atrair.04. Em um processo de eletrização por atrito entre vidro e papel, o vidro adquire carga +5 unidades de carga, então o papel adquire carga de −5 unidades de carga.08. Atritar couro e teflon irá produzir mais eletricidade estática do que atritar couro e pele de coelho.16. Dois bastões de vidro aproximados depois de atritados com pele de gato irão se atrair.32. Uma bastão de madeira atritado com outro bastão de madeira ficará eletrizado.
(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: BO esquema representa a distribuição das cargas elétricas no interior de uma nuvem de tempestade e as linhas de seu campo elétrico.
+ + + + + + ++
− − − −− − −
P
(Osmar Pinto Jr. e Iara de Almeida Pinto. Relâmpagos, 1996.)
No esquema, o vetor campo elétrico no ponto P é representado pelo vetor
a) d)
*b) e)
c)
(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma esfera isolante está eletrizada com carga elétrica de −0,8 µC. Sabendo que a carga elementar é de 1,6 × 10−19 C, podemos afirmar que a esfera possui:a) Excesso de 2 × 1012 prótons*b) Excesso de 5 × 1012 elétronsc) Falta de 5 × 1012 elétronsd) Excesso de 5 × 1012 prótonse) Falta de 2 × 1012 elétrons
(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: DTrês esferas condutoras idênticas 1, 2 e 3 possuem, respectivamen-te, cargas elétricas 4q, −q e −q. A esfera 1 é colocada em contato com a esfera 2, é separada e, logo em seguida, colocada em conta-do coma a esfera 3. A carga final da esfera 1 vale:a) q.b) −q.c) 2q.*d) q/4.e) 2q/3.
(IF/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: DDurante uma tempestade, uma nuvem carregada positivamente se aproxima de um edifício que possui um pararaios, conforme a figura a seguir
+ + + + + +
Para-raios
De acordo com o enunciado pode-se afirmar que, ao se estabelecer uma descarga elétrica no para-raios,a) prótons passam da nuvem para o para-raios.b) prótons passam do para-raios para a nuvemc) elétrons passam da nuvem para o para-raios.*d) elétrons passam do para-raios para a nuvem.e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro.
(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: BImpressoras de jato de tinta funcionam pelo envio sobre o papel de gotas de tinta eletricamente carregadas, que são aceleradas através de um campo elétrico. A gota é inserida em uma região onde há umcampo elétrico uniforme criado por duas placas paralelas carrega-das, conforme mostrado na figura abaixo, e é acelerada para a es-querda.
++++++++++
−−−−−−−−−−
Uma gota de massa m=10−6 kg adquire uma aceleração a=2,0 m/s2, em um campo elétrico de intensidade E = 5 × 106 N /C.Considerando essas informações e desprezando a ação da gravida-de, conclui-se que a carga elétrica da gota corresponde a:a) 2 × 10−13 C d) 8 × 10−13 C *b) 4 × 10−13 C e) 10 × 10−13 Cc) 6 × 10−13 C
(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: EPara inferir a carga elétrica de cinco esferas denominadas por A, B, C, D e E, um estudante mediu a força de Coulomb que cada uma exerce, separadamente, sobre uma esfera teste carregada. Os re-sultados das medições estão resumidos na tabela a seguir:
Esferas Distância entre as esferas
Módulo da força Tipo de força
A d F Atrativa
B d 2F Repulsiva
C 2d F/4 Atrativa
D d F Repulsiva
E 2d F Atrativa
Sabendo que a esfera A tem carga elétrica Q, o estudante fez as seguintes afirmativas:
I. A carga elétrica da esfera B é 2Q.II. A carga elétrica da esfera C é Q.III. A carga elétrica da esfera D é −Q.IV. A carga elétrica da esfera E é 2Q.
Estão corretas apenas as afirmativas:a) I, II e IV b) I, II e IV c) I e III d) II e IV *e) II e III
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16)Considerando uma carga puntual Q, no ar, e um ponto P situado a uma distância r da carga, conforme esquematizado abaixo, assinale o que for correto.
r
Q P
01) Se no ponto P for colocada uma carga q, essa ficará sujeita a uma força F que poderá ser conhecida pela lei de Coulomb.02) Associada ao ponto P uma carga q, a intensidade do campo elé-trico nesse ponto não dependerá da carga q, mas será proporcional ao valor da carga Q.04) O campo elétrico gerado pela carga Q e atuante sobre uma car-ga q é inversamente proporcional à distância que as separa.08) Se uma carga q positiva for abandonada no interior do campo elétrico gerado por uma carga Q também positiva, seu movimento no interior do campo será de atração em relação a Q.16) Se uma carga q estiver sob ação de vários campos elétricos, essa ficará sujeita a um campo elétrico resultante, igual à soma ve-torial desses campos.
(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: AUma das propriedades do capacitor é armazenar energia. Essa ca-racterística é a base de um desfibrilador, aparelho usado para conter a fibrilação de um coração vitimado por um ataque. Considere um desfibrilador com um capacitor de 64 µF completamente carregado, com uma tensão de 5 kV entre suas placas. Suponha que em cada aplicação do aparelho seja usada 25% da energia total acumulada. Assim, a energia, em Joules, utilizada em uma dessas aplicações é*a) 200. b) 320.c) 640. d) 800.
(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma tela sensível ao toque é composta por duas placas condutoras e paralelas, separadas por um dielétrico, constituindo, dessa forma, um capacitor. Ao ser tocado por um dedo, a carga acumulada no capacitor é modificada, alterando a sua capacitância.Em um protótipo simplificado de tela sensível ao toque, dois capaci-tores, inicialmente com capacitância C, estão em paralelo submeti-dos à mesma voltagem V, e acumulando uma carga Q, em cada um deles, conforme figura a seguir.
V Tela sensívelao toque
O capacitor da direita é a tela sensível ao toque e, ao ser tocado, a carga acumulada é modificada para Q/2, mantida a voltagem.Nessas condições, a capacitância do capacitor equivalente a essa configuração passa a ser:a) C/2. d) 2C.b) C. e) 5C/2.*c) 3C/2.
(VUNESP/FACISB-2013.1) - ALTERNATIVA: EA figura mostra um arranjo de quatro cargas elétricas puntiformes fixas, sendo todas de mesmo módulo Q e ocupando os vértices de um quadrado de lado L.
+Q
+Q
+Q
−QL
L
A constante eletrostática do meio é k e não existe influência de ou-tras cargas. A intensidade do vetor campo elétrico produzido por es-sas cargas no centro do quadrado é
a) 3kQL2
. d) 0.
b) kQL2
. *e) 4kQL2
.
c) 2kQL2
.
(FUVEST/SP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUm equipamento, como o esquematizado na figura abaixo, foi utili-zado por J.J.Thomson, no final do século XIX, para o estudo de raios catódicos em vácuo. Um feixe fino de elétrons (cada elétron tem massa m e carga e) com velocidade de módulo v0, na direção hori-zontal x, atravessa a região entre um par de placas paralelas, hori-zontais, de comprimento L. Entre as placas, há um campo elétrico de módulo constante E na direção vertical y. Após saírem da região entre as placas, os elétrons descrevem uma trajetória retilínea até a tela fluorescente T.
∆yx
y
E
v0
L
T
Determinea) o módulo a da aceleração dos elétrons enquanto estão entre as placas;b) o intervalo de tempo ∆t que os elétrons permanecem entre as placas;c) o desvio ∆y na trajetória dos elétrons, na direção vertical, ao final de seu movimento entre as placas;d) a componente vertical vy da velocidade dos elétrons ao saírem da região entre as placas.
Note e adote:Ignore os efeitos de borda no campo elétrico.Ignore efeitos gravitacionais.
RESPOSTA FUVEST/SP-2013.1:
a) a = e.Em c)
e.E.L2
2.m.v02∆y =
b) ∆t = Lv0
d) e.E.Lm.v0
vy =
(VUNESP/UFTM-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃODuas esferas metálicas idênticas, de pequenas dimensões e isola-das, têm cargas elétricas positivas q1 e q2. O gráfico 1 representa avariação do módulo da força de repulsão entre elas, em função da distância que as separa.Essas esferas são colocadas em contato, de modo que a quantida-de de carga total se conserve, e depois são separadas. O gráfico 2 representa a variação do módulo da força de repulsão entre elas, em função da distância que as separa, nessa nova situação.
d (cm)
F (N)
20 6
180
F1
gráfico 1d (cm)
F (N)
30
90
gráfico 2
Sabendo que k = 9 × 109 Nm2/C2, calcule:a) o módulo da força F1 indicada no gráfico 1.b) o valor de q1 + q2.
RESPOSTA VUNESP/UFTM-2013.1:a) F1 = 20 N b) q1 + q2 = 6,0 µC
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: EAssinale a alternativa INCORRETA.a) Um capacitor plano é eletrizado e, ao aumentar-se a distância entre as placas, a sua capacidade diminui.b) Entre duas cargas pontuais existe uma distância r. Para que a
força entre elas triplique, essa distância deve ser r .√33
.
c) Duas cargas elétricas de mesmo valor, colocadas no vácuo, a uma distância d entre elas, pode-se afirmar que o campo elétrico é nulo no ponto médio entre as cargas.d) Para o cálculo da velocidade de uma partícula que se movimenta entre dois pontos A e B, sujeitos a uma diferença de potencial, é váli-do o teorema da Energia Cinética postulado na Mecânica.*e) Uma esfera metálica oca de raio R e carga elétrica Q possui em seu centro um campo elétrico proporcional ao quadrado de seu raio.
(UFPE-2013.1) - RESPOSTA: Q’B = +49 µCDuas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas QA = +76 µC e QB = +98 µC, respectivamente. Inicialmente, a esfera A é conectada momentaneamente ao solo através de um fio metá-lico. Em seguida, as esferas são postas em contato momentanea-mente. Calcule a carga final da B esfera , em µC.
(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm dos grandes problemas decorren-tes do aumento da produção indus-trial mundial é o aumento da poluição atmosférica. A fumaça, resultante da queima de combustíveis fósseis como carvão ou óleo, carrega partículas só-lidas quase microscópicas contendo, por exemplo, carbono, grande causa-dor de dificuldades respiratórias. Faz-se então necessária a remo-ção destas partículas da fumaça, antes de ela chegar à atmosfera. Um dispositivo idealizado para esse fim está esquematizado na fi-gura abaixo.
gás ~ livre depoluentes
gás compoluentes
poluentes são atraídospelos coletorespositivamentecarregados
placa coletora positivamente carregada
poluentesadquirem cargaelétrica negativa
coletores sãosacudidos pararemover ospoluentes
grade metálicanegativamente carregada
2
1
A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente car-regada, é ionizada e posteriormente atraída pelas placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente fica até 99% livre de po-luentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um processo fundamentalmente baseado na*a) eletricidade estática.b) conservação da carga elétrica.c) conservação da energia.d) força eletromotriz.e) conservação da massa.
(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: ANa figura abaixo, está mostrado uma série de quatro configurações de linhas de campo elétrico.
42
1 3
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem.
Nas figuras .......... , as cargas são de mesmo sinal e, nas figuras .......... , as cargas têm magnitudes distintas.
*a) 1 e 4 − 1 e 2b) 1 e 4 − 2 e 3c) 3 e 4 − 1 e 2d) 3 e 4 − 2 e 3e) 2 e 3 − 1 e 4
(UNICAMP/SP-2013.1) - RESPOSTA: a) ∆t = 500s b) q = 2×10−9 CEm 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cós-micos, que são partículas provenientes do espaço.a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol. Sabendo-se que a distância do Sol à Terra é igual a 1,5 × 1011 m , e considerando a velocidade dos neutrinos igual a 3,0 × 108 m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a Terra.b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio. Ele consiste em duas hastes metá-licas que se repelem quando carregadas. De forma simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m e mesma carga q localizadas nas suas extremidades.
T→
Fe
→
mg→
d = 3 cm
45º
O módulo da força elétrica entre as cargas é dado por Fe = k q2
d2 , sen-
do k = 9 × 109 N.m2/C2 . Para a situação ilustrada na figura acima, qual é a carga q , se m = 0,004 g?
(UFMG-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOGustavo dispõe de três esferas metálicas, esferas 1, 2 e 3 de raios iguais e muito pequenos, com as quais realiza experimentos de ele-trostática. As esferas 1 e 2 têm massas iguais, m, e a esfera 3 tem uma massa maior, M. As três esferas foram eletricamente carrega-das, sendo que as cargas nas esferas 1 e 3 são iguais, Q, e na esfera 2 a carga é menor, q.a) Em um primeiro experimento, Gustavo pendura as esferas 1 e 2 por fios isolantes longos, de mesmo comprimento, e presos no mesmo ponto. Nas figuras, são apresentadas três alternativas de configurações para as posições de equilíbrio dessas duas esferas; θ1 e θ2 são, respectivamente, os ângulos que os fios de sustentação das esferas 1 e 2 fazem com a vertical.
21
θ1 θ2
21
θ1 θ2
21
θ1 θ2
ASSINALE com um X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuração de equilíbrio. θ1 < θ2. θ1 = θ2. θ1 > θ2.JUSTIFIQUE sua resposta.
b) Em um segundo experimento, Gustavo suspende as esferas 1 e 3 de maneira semelhante à anterior.
31
θ1 θ3
31
θ1 θ3
31
θ1 θ3
ASSINALE com um X a opção que apresenta a relação correta entre os ângulos na configuraçãode equilíbrio. θ1 < θ3 . θ1 = θ3 . θ1 > θ3 .JUSTIFIQUE sua resposta.
c) Finalmente, Gustavo, usando luvas isolantes, força um contato elétrico simultâneo das três esferas. ASSINALE com um X a opção que dá a relação correta entre os novos valores das cargas q1, q2 e q3 nas esferas 1, 2 e 3 , respectivamente. q1 < q2 = q3 . q1 = q2 = q3 . q1 = q2 < q3 .JUSTIFIQUE sua resposta.
RESPOSTA UFMG-2013.1:a) θ1 = θ2 b) θ1 > θ3 c) q1 = q2 = q3
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: ADois fios de seda, de comprimento = 5,0 m cada um, têm uma de suas extremidades presa em um ponto X no teto de uma sala. Na ex-tremidade livre de cada um dos fios, prende-se uma pequena esfera metálica, de peso P = 1,0 N, carregada com uma carga elétrica q. As duas esferas se repelem até atingirem uma posição de equilíbrio na qual a distância entre elas tem um valor r = 6,0 m. Nesta situação, o valor total das cargas q das esferas, em valor numérico, consideran-do-se ko = 9 × 109 N.m2/C2, vale aproximadamente*a) 109,6 µC.b) 100,0 µC.c) 54,8 µC.d) 50,0 µC.e) 25,0 µC.
(UFJF/MG-20913.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm uma região do espaço existe um campo elétrico constante na direção x positiva, com intensidade de módulo E0 = 8,0 V/cm. Nessa região do espaço, é colocada uma partícula com carga q1 = 10,0 µC e massa m1 = 4,0 µg. Essa partícula se encontra na posição x1 = y1 = 0, como mostra a figura abaixo.
xbq1
E→
= (E0 ,0)
0 x
y
Com base nas informações acima, calcule os itens abaixo.a) Calcule a força elétrica e a aceleração na carga.b) Calcule a diferença de potencial criada pelo campo elétrico E0 entre a origem e xb = 12,0 cm.c) Considerando que a carga q1 é inserida com velocidade nula na origem, calcule a velocidade da carga na posição xb = 12,0 cm.
RESPOSTA UFJF/MG-2013.1:a) Fx = 8,0 mN e ax = 2,0 × 106 m/s2
b) Vab = 96,0 Vc) v ≅ 692,8 m/s
(UFJF/MG-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃODois condutores esféricos, de raios r1 e r2, são separados por uma distância muito maior do que o raio de qualquer uma das esferas. As esferas estão ligadas por um fio condutor, como mostra a figura abaixo.
q1
q2r1
r2
As cargas nas esferas em equilíbrio são q1 e q2, respectivamente, e estão uniformemente distribuídas.a) Calcule o potencial na superfície de cada esfera.b) Calcule a razão entre as magnitudes dos campos elétricos nas superfícies das esferas.
RESPOSTA UFJF/MG-2013.1:
a) V1 = V2 = kq1/ r1 = kq2/ r2
b) E1/E2 = r2/ r1
(UFG/GO-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm dias secos, algumas pessoas podem perceber descargas elétri-cas quando se aproximam de superfícies metálicas. Numa condição específica, o corpo humano pode ficar eletrizado estaticamente com uma diferença de potencial de 30 kV. Neste caso, a pele humana funciona como as placas de um capacitor de 300 pF, e o estrato córneo (a camada mais externa da pele) funciona como o dielétrico,podendo armazenar energia elétrica. Considerando-se o exposto:a) Calcule a energia eletrostática armazenada pelo corpo e a res-pectiva carga elétrica.b) Ao aproximar um dedo a 1,0 cm de uma superfície metálica, for-ma-se um arco voltaico visível de 200 µm de diâmetro que descar-rega totalmente o corpo em 10 µs. Calcule a resistividade do ar no arco voltaico (considere π = 3 ).
RESPOSTA UFG/GO-2013.1:a) E = 1,35 × 10−2 J e Q = 9 × 10−6 Cb) ρ = 0,1 Ω.m
(IF/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: BPINTURA A PÓ NA INDÚSTRIA AUTOMOTIVA
Os equipamentos e produtos disponíveis nos dias de hoje para o tratamento de superfície e pintura a pó são resultado de um longo período de estudos e evolução no segmento. O início desse pro-cesso se deu na década de 50, nos Estados Unidos. Porém, foi na década de 60, na Europa, que a pintura epóxi com aplicação através da utilização de pistolas foi introduzida no mercado. Esse modelo é utilizado até hoje e se destaca pela leveza, facilidade de operação e efeitos poluidores mínimos. A indústria de acessórios automotivos utiliza a pintura a pó em larga escala, o que, nesse caso, se justifica pelo baixo custo e também pelo acabamento bonito e duradouro.O princípio básico da pulverização eletrostática se baseia no fato de que cargas opostas se atraem, portanto a maioria dos materiais condutivos são apropriados para serem revestidos por esse tipo de pintura. O processo consiste no pó seco que é colocado em um reci-piente, onde é fluidizado e transportado para a pistola através de ar comprimido. Observe o esquema a seguir.
Íons LivresPartículas de Pó
Carregadas
Área de Carregaro Pó
Pistola com AltaTensão e Fluxo de Pó
Recipiente deTinta a Pó
Fonte de Alta Tensão
Ar para fluidização
Na pistola, o pó é carregado eletrostaticamente e transferido através do fluxo de ar e se move até o objeto a ser pintado (que está aterra-do), seguindo as linhas do campo elétrico formado entre o objeto e a ponta da pistola. O processo de carregamento eletrostático do pó, necessário para esse tipo de aplicação, pode ser feito por ionização (efeito Corona), em que o ar que carrega o pó é ionizado na ponta da pistola devido aos eletrodos que são mantidos a um potencial de 100 KV. Esse ar ionizado transfere uma carga elétrica ao pó, o qual é atraído pelo objeto a ser pintado.
Disponível em: <http://www.kmwrs.com.br/blog/?p=28.>Acesso em: 11 dez. 2012. [Adaptado]
Suponha que as partículas do pó partam da pistola com velocida-de nula e que a relação carga-massa dessas partículas seja de 2×10−3 C.kg−1. É correto afirmar que a velocidade dessas partículas, ao atingirem a superfície a ser pintada, é de:a) 20 km/h. d) 400 m/s.*b) 20 m/s. e) 400 km/h.c) 5,6 km/h.
(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma bolinha de isopor e outra de metal com carga nula são pendura-das em um suporte por fios isolantes, como mostra a figura abaixo.
+++
++
isopor metal
Aproximando um bastão eletricamente carregado de carga positiva de cada uma delas, podemos afirmar que:a) as duas bolinhas se afastam do bastão.*b) as duas bolinhas se aproximam do bastão.c) a bolinha de isopor se aproxima e a bolinha de metal se afasta do bastão.d) a bolinha de isopor não se move e a bolinha de metal se afasta do bastão.e) a bolinha de isopor aproxima-se do bastão e a bolinha de metal não se move.
(UFG/GO-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO sistema composto de duas placas metálicas circulares, móveis e de diâmetro 20 cm, formam um capacitor, conforme ilustrado na figura a seguir.
d
V
Quando a distância d entre as placas é da ordem de um milésimo do diâmetro das placas, este é, com boa aproximação, um capacitor plano de placas paralelas. Nessas condições, esse sistema é usa-do para medir o campo elétrico atmosférico. Considerando-se que π = 3, ε0 = 8,85×10−12 N·m2/C2 e que a ddp medida é de 20 mV, calcule:a) O campo elétrico atmosférico estabelecido entre as placas.b) O módulo da carga elétrica em cada placa.
RESPOSTA UFG/GO-2013.1:a) E = 100 V/m b) Q = 26,55×10−12 C
VESTIBULARES 2013.2
(UFG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: AÉ crescente o número de bicicletas elétricas circulando nas ruas das cidades. Essas bicicletas possuem uma bateria eletrolítica de 12,5 V semelhante às baterias automotivas, que proporciona uma potência constante para iniciar e manter o movimento do sistema ciclista-bicicleta. Suponha uma situação sem qualquer atrito em que um sistema de 100 kg sobre uma rua plana é acelerado do repouso até a velocidade de 18 km/h. Nessas condições, qual é a quantidade de carga, em Coulomb, fornecida pela bateria?*a) 100b) 130c) 200d) 1000e) 1250
(EBMSP/BA-2013.1) - ALTERNATIVA: EA figura representa o esquema simplificado de um tipo de microfone, um dos dispositivos elétricos utilizado no aparelho auditivo, que tem como finalidade ajudar as pessoas com perda auditiva a perceber os sons.
placa frontal(diafragma)
saída
bateriaplaca traseira
ondassonoras
A análise da figura, associada aos conhecimentos de Física, permite afirmar:a) O trecho do circuito constituído por bateria, resistor e capacitor é percorrido por uma corrente contínua de intensidade constante.b) A carga elétrica do capacitor se mantém constante com a vibração da placa frontal, diminuindo a distância entre essas placas.c) A energia potencial elétrica do capacitor diminui à medida que a placa frontal se aproxima da placa traseira fixa.d) A carga elétrica do capacitor se mantém constante durante a va-riação da distância entre as placas.*e) A placa frontal vibra com a mesma frequência da onda sonora emitida nas suas proximidades.
(VUNESP/UNINOVE-2013.2) - ALTERNATIVA: CDois condutores idênticos, inicialmente com cargas 2Q e 4Q, exer-cem entre si uma força de repulsão F1 a uma distância d um do outro. Após contato físico, eles são afastados até a mesma distância d anterior, de modo que a nova força de repulsão entre eles é F2. As dimensões dos condutores são desprezíveis comparados com d. A
razão F1
F2 é
a) 12
d) 13
b) 1 e) 98
*c) 89
(UNESP-2013.2) - ALTERNATIVA: CUma carga elétrica q > 0 de massa m penetra em uma região entre duas grandes placas planas, paralelas e horizontais, eletrizadas com cargas de sinais opostos. Nessa região, a carga percorre a trajetória representada na figura, sujeita apenas ao campo elétrico uniforme E→
, representado por suas linhas de campo, e ao campo gravitacional terrestre g
→.
E→
g→
q,m
É correto afirmar que, enquanto se move na região indicada entre as placas, a carga fica sujeita a uma força resultante de móduloa) q·E + m·g.b) q·(E − g).*c) q·E − m·g.d) m·q·(E − g).e) m·(E − g).
(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: BDurante uma aula experimental sobre eletrostática, um aluno atritou um bastão de vidro com um pano de lã, inicialmente neutros, eletri-zando a ambos. Considerando que as cargas elétricas tenham sido trocadas apenas entre o bastão e a lã, se o bastão adquiriu uma carga elétrica de valor +Q, então o pano de lã adquiriu uma carga elétricaa) positiva, de valor maior do que +Q.*b) negativa, de valor igual a −Q.c) positiva, de valor igual a +Q.d) negativa, de valor menor do que −Q.e) positiva, de valor menor do que +Q.
(VUNESP/UNIFEV-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma partícula de massa m = 10,0 g e carga elétrica q = 0,1 mC penetra numa região de campo elétrico uniforme, estabelecido por duas placas planas, paralelas e eletrizadas com sinais contrários, com as dimensões mostradas na figura.
+ + + + + + + +
− − − − − − − −
50 cm
50 cm
2,0 cmm,q v0
A diferença de potencial entre as placas é 200 V e a velocidade ini-cial v0 da partícula é igual a 50 m/s, numa direção paralela às placas e equidistante a elas. Desprezando o efeito gravitacional sobre a partícula, determine:a) a intensidade do campo elétrico, em V/m, entre as placas.b) o deslocamento, em cm, que a partícula sofre na direção das linhas do campo elétrico, no instante em que abandona a região entre as placas.
RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.2:a) E = 10000 V/m b) ∆h = 0,5 cm
(UEG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: BEm estações de energia, existem diversos avisos para que as pes-soas se afastem, por causa do risco de choque. Esse tipo de adver-tência está fundamentado no conceito dea) resistência elétrica, porque, dependendo da resistência elétrica do corpo da pessoa, a descarga pode não causar dano algum, mes-mo dentro do raio de alcance.*b) indução, porque condutores energizados possuem ao seu redor um campo elétrico que pode induzir a uma descarga elétrica na pes-soa que estiver dentro de sua região de alcance.c) potencial elétrico, porque a energia gerada pela estação é muito elevada, podendo promover uma grande diferença de potencial en-tre a pessoa e a estação, a qualquer distância.d) força elétrica, porque é através desta força que as descargas elé-tricas irão atingir a pessoa, promovendo a atração entre a pessoa e os cabos energizados.
(SENAI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: EDuas esferas, A e B, estão dispostas em uma circunferência de raio 20 cm, como ilustra a figura.
B
A
20 cm
20 cm
Sendo as cargas das esferas, QA = 3 µC e QB = 8 µC, a força de interação elétrica entre elas é, em N, de:
Dado: k = 9 × 109 N.m2.C−2.a) 2,7 × 1012 N.b) 5,4 × 108 N.c) 2,7 × 108 N.d) 5,4 × 100 N.*e) 2,7 × 100 N.
(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: CUma carga Q1, a uma distância d de uma carga Q2, sofre uma força de repulsão F. Se retirarmos a carga Q2 e posicionarmos uma carga Q3 = 3Q2 a uma distância 3d da carga Q1, a nova força gerada será:a) F. *c) F/3.b) 3F. d) F/9.
(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: AAs placas planas e paralelas da figura a seguir estão carregadas com carga de mesmo módulo e sinais contrários. Existe, entre elas, um campo elétrico uniforme.
+ + + + + + + +
− − − − − − − −
A B
C
Acerca das afirmativas abaixo, assinale a alternativa CORRETA.O trabalho realizado pela força elétrica, para mover uma carga posi-tiva do ponto A para o ponto C, é:*a) independente do caminho percorrido pela carga entre A e C.b) menor que o trabalho realizado para mover a carga de B para C.c) nulo.d) independente do valor da carga.
(FEI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: BQual é a intensidade do campo elétrico em um ponto situado a 0,5 m de uma carga q = 2 × 10−10 C?Dados: K = 9 × 109 N.m2/C2.a) 1,8 N/C*b) 7,2 N/Cc) 0,9 N/Cd) 3,6 N/Ce) 5,4 N/C
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: ENo vácuo, duas cargas elétricas idênticas, com +2 µC cada, são co-locadas a uma distância de 4 cm. A intensidade da força eletrostática entre elas será de
Dado: K0 = 9,0 × 109 unidades SI. a) 0,9 N. b) 10,0 N. c) 40,0 N. d) 900,0 N. *e) 22,5 N.
(UCS/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm equipamento que mede campos elétricos atmosféricos numa atividade a céu aberto conseguiu medir, na posição em que estava, um campo elétrico vertical, com módulo 30 N/C, e um campo elétrico horizontal, devido a ventos ionizados, com módulo de 40 N/C. Qual o módulo do campo elétrico resultante?a) 1,33 N/Cb) 40 N/C*c) 50 N/Cd) 70 N/Ce) 1200 N/C
(IF/SC-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 42 (02+08+32)Partículas α (núcleo de um átomo de Hélio), partículas β (elétrons) e radiação γ (onda eletromagnética) penetram, com velocidades com-paráveis, perpendicularmente a um campo elétrico uniforme existen-te numa região do espaço, descrevendo as trajetórias esquematiza-das na figura a seguir.
A
BIII
II
I
Assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. A trajetória II foi descrita pela partícula β.02. A trajetória I foi descrita pela partícula α.04. A trajetória III foi descrita pela partícula γ.08. A placa A está eletrizada com carga negativa e a B com carga positiva.16. A placa B está eletrizada com carga negativa e a A com carga positiva.32. O raio da trajetória descrita pelas partículas α e β é diretamente proporcional à quantidade de massa de cada uma.
(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: CDois objetos de material isolante têm massas diferentes e estão carregados eletricamente com cargas de mesmo sinal. Considere que haja somente ação das forças gravitacional e elétrica, e que os objetos estejam separados um do outro em equilíbrio estático. Denotando por k a constante eletrostática (ou de Coulomb), por G a constante gravitacional, e por r1 e r2 a razão entre a carga e a massa dos corpos 1 e 2, respectivamente, uma condição para que haja equilíbrio estático éa) (r1· r2)2 = G/k.b) r1 / r2 = G/k.*c) r1· r2 = G/k.d) r2 / r1 = G/k.
(UDESC-2013.2) - ALTERNATIVA: EA interação elétrica entre partículas eletricamente carregadas não necessita de contato entre as partículas, ou seja, ela pode ocorrer a distância. A interação ocorre por meio de campos elétricos, que dão origem a uma lei de força conhecida como Lei de Coulomb. A magnitude da força, que atua entre duas partículas eletricamente carregadas, depende apenas:a) das cargas das partículas e da distância de separação entre elas.b) da distância de separação entre elas e do meio em que estão imersas.c) da carga de uma das partículas, da distância de separação entre elas e do meio em que estão imersas.d) da carga de uma das partículas e da distância de separação entre elas.*e) das cargas das partículas, da distância de separação entre elas e do meio em que estão imersas.
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: DQuando penteamos o cabelo com um pente de plástico, ocorre um processo de eletrização. Sobre isso, é correto afirmar-se que a) o pente e o cabelo ficam eletrizados negativamente. b) o pente e o cabelo ficam eletrizados positivamente. c) somente o cabelo fica eletrizado. *d) um deles fica eletrizado positivamente, e o outro, negativamente. e) somente o pente fica eletrizado.
(PUC/RJ-2013.2) - RESPOSTA: a) qA = 1,5 µC b) x ≅ 0,41 mDuas esferas metálicas idênticas (A) e (B), que possuem inicialmen-te a mesma carga de 3,0 µC, estão colocadas a uma distância fixa de 1,0 m entre si. Uma terceira esfera metálica (C), também idêntica às esferas (A) e (B), de carga líquida inicial zero, é colocada em contato com a esfera (A) e depois retirada.Considere o raio das esferas muito menor do que a distância entre elas. Após a retirada da esfera (C) deste sistema, determine:
a) a carga líquida na esfera (A);
b) a que distância da esfera (A) o campo elétrico entre as esferas (A) e (B) é zero.
(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16)Em um experimento realizado no vácuo, uma das extremidades de um fio delgado, inextensível e isolante é presa a um suporte fixo, enquanto a outra extremidade do fio é presa a uma pequena esfera de peso 2 × 10−3 N, carregada com uma carga positiva de 5 × 10−6 C. Esse conjunto, que lembra um pêndulo, é colocado no interior de um capacitor de placas paralelas, no centro geométrico do mesmo. As placas do capacitor, que possuem lados muito maio-res do que o comprimento do fio, estão dispostas na vertical, distan-ciadas uma da outra por 5 cm, e, na posição de equilíbrio, quando a esfera está em repouso no interior das placas, o fio que prende a esfera faz um ângulo de 30º com a vertical. Considerando que o conjunto suporte-fio-esfera não altera as características do campo elétrico no interior do capacitor, analise as alternativas abaixo e as-sinale o que for correto.
Dado: tg 30º = 3√3 .
01) O módulo do campo elétrico entre as placas do capacitor é de
152√3 × 103 NC
.
02) A diferença de potencial entre as placas do capacitor é de
320√3 V.
04) A densidade superficial de cargas, em valor absoluto, em cada
placa do capacitor, é de 15
2√3 Cm2
.
08) O módulo da força elétrica experimentada pela esfera, na posi-
ção de equilíbrio, é de √3 × 10−6 N.
16) O módulo da tensão experimentada pelo fio, na posição de equi-
líbrio, é de 34√3 × 10−3 N.
(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 30 (02+04+08+16)Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.01) Para deslocar uma partícula carregada de um ponto a outro em um campo elétrico uniforme, o trabalho líquido realizado por uma força elétrica independe do sinal e da quantidade de carga elétrica contida na partícula carregada.02) A lei de Gauss relaciona o campo elétrico em um dado ponto P do espaço com a carga elétrica Q que gera esse campo na forma ΦE = Q
ε , sendo ΦE o fluxo de campo elétrico que atravessa uma superfície fechada que engloba Q, e ε a permissividade elétrica do meio.04) O módulo do vetor campo elétrico E, gerado no vácuo por uma placa metálica delgada, infinita e carregada positivamente, é dado por E = σ
2ε0, sendo σ a densidade superficial de cargas da placa e
ε0 a permissividade elétrica do vácuo.08) As linhas de força de um campo elétrico em um dado ponto P do
espaço − que é definido na forma E→
= F→
q , sendo E→
o vetor campo elétrico e F
→a força elétrica experimentada por uma carga de prova q
colocada em P − tangenciam o vetor campo elétrico nesse ponto.16) As superfícies equipotenciais geradas ao redor de uma esfera metálica carregada são perpendiculares às linhas de campo elétrico associadas ao campo elétrico gerado por essa esfera.
(VUNESP/UNIVAG-2013.2) - ALTERNATIVA: BDuas cargas de mesmo módulo, mas de sinais opostos, estão fixa-das nos vértices da base de um triângulo equilátero de lado d, como mostra a figura.
+Q −Q
P
d
d d
Sendo k a constante eletrostática do meio, o módulo, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante em P serão, respectiva-mente,
a) k Qd2
, horizontal e para a esquerda.
*b) k Qd2
, horizontal e para a direita.
c) k Qd2
, vertical e para cima.
d) k Q2
d2 , horizontal e para a direita.
e) k Q2
d2 , horizontal e para a esquerda.
(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: DDuas partículas, M e N, pontuais e eletricamente carregadas, são colocadas no vácuo a uma certa distância d uma da outra. A inten-sidade da força de interação eletrostática entre elas tem módulo F. Se compararmos com F, o módulo da interação eletrostática entre as partículasa) não se altera, se forem colocadas em solução iônica à mesma distância d.b) não se altera, se a carga elétrica de uma das partículas triplicar.c) não se altera, se a distância d entre elas aumentar.*d) diminui, se a distância d entre elas aumentar.e) triplica, se a distância d entre elas triplicar.
(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: EA força elétrica existente entre duas cargas e a força gravitacional existente entre duas massas são relações do tipo carga – campo elétrico – carga e do tipo massa – campo gravitacional – massa, respectivamente. Tais relações possuem semelhanças e diferenças. A respeito dessas relações, é correto afirmar:a) Tanto a força elétrica como a força gravitacional mantém uma relação de proporcionalidade que depende de constantes físicas idênticas.b) Um corpo de massa m tem carga que gera em um ponto P um campo elétrico e um campo gravitacional. Sobre a relação entre as intensidades desses campos, é correto afirmar que a do gravitacio-nal será sempre maior do que a do elétrico.c) A força gravitacional pode ser tanto atrativa como repulsiva, en-quanto que a força elétrica só pode ser atrativa, pois no cálculo da força elétrica considera-se apenas o módulo das cargas envolvidas.d) A força gravitacional é diretamente proporcional ao módulo do produto das cargas, enquanto que a força coulombiana é proporcio-nal ao produto das massas das partículas envolvidas na interação.*e) Na estrutura atômica, as forças de caráter gravitacional entre um próton e um elétron são muito menores do que as interações eletrostáticas.
(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: DDuas cargas elétricas, Q1 = 3q e Q2 = −q, encontram-se fixas no vácuo separadas por uma distância r uma da outra, conforme mostra a figura.
Q1 Q2P
Considerando k0 a constante elétrica no vácuo e os pontos conse-cutivos sobre a reta equidistantes, o potencial elétrico no ponto P do campo elétrico criado pelas cargas Q1 e Q2 corresponde aa) k0
qr
.
b) 2k0qr
.
c) 3k0qr
.
*d) 4k0qr
.
e) zero.
(UFSC/EaD-2013.2) - ALTERNATIVA: AAssinale a alternativa CORRETA.Três cargas elétricas (q1 , q2 , q3) são posicionadas sobre um plano horizontal ao longo de uma mesma reta. A carga do meio (q2) é posi-tiva. Para que o sistema permaneça em equilíbrio, devemos ter:*a) q1 e q3 negativas.b) q1 e q3 positivas.c) q1 positiva e q3 negativa.d) q1 negativa e q3 positiva.e) as 3 cargas nunca poderão estar em equilíbrio.
(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: E = 96 N/CUma carga elétrica pontual, de valor q = 1,0 µC (1 µC = 10−6 C) e massa m = 9,6 mg (1 mg = 10−3 g), é colocada a uma certa altura acima de um extenso plano horizontal constituído de material isolan-te e carregado uniformemente. Sabendo-se que a carga q fica em equilíbrio estático, calcule o campo elétrico produzido na posição da carga q, em N/C. Adote a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2.
(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: BDuas esferas estão confinadas em um tubo isolante. A esfera 1 tem massa m = 1 × 10−4 Kg, carga q = 4 × 10−6 C e está equilibrada a uma distância h de outra esfera, de mesma carga q e massa 2m que está no fundo do tubo. Despreze o atrito entre as esferas e o tubo, considere Ke = 9 × 109 m2/C2 e a gravidade 10m/s2; a seguir, assina-le a altura aproximada entre as esferas.a) 8m*b) 12 mc) 7md) 5m
(SENAC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: CDuas esferas condutoras iguais, A e B, possuem cargas elétricas iguais e estão fixas, separadas por uma distância bem maior do que o diâmetro das esferas. A força de repulsão elétrica entre as esferas tem intensidade F. Uma outra esfera C, igual às outras duas, está inicialmente neutra e presa a um cabo isolante. Ela é colocada em contato com a esfera A e, a seguir, com a esfera B, sendo depois afastada.Após essas operações, as esferas A e B se repelem com força de intensidade
a) F8
. d) F2
.
b) F4
. e) 3F4
.
*c) 3F8
.
(UFT/TO-2013.2) - ALTERNATIVA: CO para raio tipo Franklin é caracterizado por captores metálicos pon-tiagudos instalados num ponto alto da edificação a ser protegida. De acordo com Benjamin Franklin, qual a razão do captor ser pontiagu-do e não arredondado?a) Melhorar a eficiência térmica do para raio.b) Evitar aumento de tensão durante a descarga.*c) Atrair melhor o raio devido às linhas de campo elétrico mais con-centrado.d) Evitar gastos com manutenção.e) Facilitar o escoamento da dissipação da descarga para o solo.
(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: DUm raio proveniente de uma nuvem descarregou para o solo uma carga equivalente a 10 C, sob uma diferença de potencial de 300 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é de aproxi-madamente:a) 83 MWh.b) 8 kWh.c) 833 MWh.*d) 833 kWh.e) 8 MWh.
ELETRICIDADEELETRODINÂMICA
VESTIBULARES 2013.1(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: DUma pessoa quer carregar a bateria de um “mp3 player” no seu automóvel. Para isso o aparelho deve ser alimentado eletricamente pelo acendedor de cigarros do carro, cuja tensão é de 12 V. Saben-do-se que o “mp3 player” traz as seguintes especificações no seu manual: 3 V e 12 mW, assinale a alternativa que indica a maneira correta de se fazer a ligação elétrica.a) A pessoa poderá ligar o aparelho no acendedor de cigarros utili-zando um capacitor de 22 µF em paralelo.b) A pessoa poderá ligar o aparelho no acendedor de cigarros utili-zando um capacitor de 0,22 µF em série.c) A pessoa poderá ligar o aparelho no acendedor de cigarros utili-zando um resistor de 0,25 kΩ em paralelo.*d) A pessoa poderá ligar o aparelho no acendedor de cigarros utili-zando um resistor de 2,25 kΩ em série.e) Não é possível resolver o problema desta ligação elétrica.
(UERJ-2013.1) - ALTERNATIVA: BDuas lâmpadas, L1 e L2, estão conectadas em paralelo a uma bate-ria de automóvel. A corrente em L1 é igual a 1/3 da corrente em L2.Admita que P1 e P2 sejam as potências dissipadas, respectivamente, por L1 e L2.A razão P1/P2 corresponde a:a) 1/9*b) 1/3c) 1d) 3
(UFT/TO-2013.1) - ALTERNATIVA: ANormalmente, na comercialização de água mineral, os rótulos apre-sentam informações da procedência, características físicas e quími-cas do produto, entre outras descrições. Pode-se constatar que, em alguns rótulos, existe a unidade de medida S/cm que representa a condutividade da água. Essa unidade de medida dessa grandeza física pode ser substituída perfeitamente pela unidade:*a) A/V.cm.b) V/A.cm.c) A.cm/V.d) V.cm/A.e) Ω.cm.
(UFT/TO-2013.1) - ALTERNATIVA: CUm aparelho de ar condicionado, de 9000 BTU, consome 800 Wh. Suponha que este aparelho seja usado por 10 horas todos os dias. Então podemos afirmar que o consumo em 30 dias deste aparelho será de:a) 0,24 kWh.b) 2,4 kWh.*c) 240 kWh.d) 2400 kWh.e) 240000 kWh.
(UFT/TO-2013.1) - ALTERNATIVA: BDuas experiências são realizadas, conforme as figuras. Na expe-riência da figura 1, um resistor R de 5 Ω está ligado em série a um amperímetro A de resistência desprezível. Um segundo resistor, idêntico ao primeiro, é ligado, também em série, ao primeiro e então a uma bateria B de 10 V. Na experiência da figura 2, os dois resis-tores são ligados em paralelo à mesma bateria, com o amperímetro colocado em série com um dos resistores.
R
RB
A
R
R
B
A
Figura 1 Figura 2
A corrente elétrica medida no amperímetro, considerando esta or-dem de execução das experiências (figura 1 e figura 2), será, res-pectivamente:a) 2 A e 4 A.*b) 1 A e 2 A.c) 1 A e 4 A.d) 4 A e 2 A.e) 2 A e 2 A.
(CESGRANRIO-FMP/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: EUm estudante possui três pilhas idênticas de 1,5 V para alimentar o motor de um carrinho. Para o motor funcionar, a tensão mínima aplicada deve ser de 3,0 V. As pilhas podem ser dispostas conforme as configurações a seguir.
1 2 3 4
O motor do carrinho funciona somente com as pilhas nas disposi-çõesa) 1 e 2b) 1 e 3c) 2 e 3d) 1, 3 e 4*e) 2, 3 e 4
(PUC/RJ-2013.1) - RESPOSTA: a) i ≅ 2,67 mA b) UBC ≅ 1,33 VUm determinado circuito é composto de uma bateria de 12,0 V e mais quatro resistores, dispostos como mostra a figura.
1,0 kΩ 3,0 kΩ
1,0 kΩ 1,0 kΩ12,0 V
A B
C
a) Determine a corrente elétrica no ponto A indicado na figura.b) Determine a diferença de potencial entre os pontos B e C apre-sentados na figura.
(PUC/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: DO gráfico abaixo apresenta a medida da variação de potencial em função da corrente que passa em um circuito elétrico.
12,0
3,0 I (mA)
V (v
olts
)
6,0
6,0
Podemos dizer que a resistência elétrica deste circuito é de:a) 2,0 mΩ *d) 2,0 kΩb) 0,2 Ω e) 0,5 kΩc) 0,5 Ω
(PUC/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: CNo circuito mostrado na figura, a diferença de potencial entre os pon-tos B e A vale, em Volts:
a) 3,0
b) 1,0
*c) 2,0
d) 4,5
e) 0,75
1,0 Ω
1,0 Ω
1,0 Ω3,0 V
A B
(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: EUm cabo subterrâneo inicialmente isolado, instalado entre os pontos A e B, possui resistência de 0,01 Ω/m. Este cabo se rompeu e seu ponto de ruptura apresenta fuga de corrente para a terra. Para deter-minar o ponto de rompimento do cabo e escavar o terreno de modo a sanar o problema, foi montado o aparato apresentado na figura abaixo, composto por uma bateria Vb ajustada para fornecer uma corrente constante de 10 A ao circuito formado pela resistência R e pelo cabo. O valor da tensão da bateria é mostrado por um voltíme-tro que apresenta um erro de medição de +/- 10 %.
10 A
voltímetro
cabo subterrãneo
R = 10 ΩVb +
−
A
0 x
B
V
Sabendo que a leitura do voltímetro é 16,67 V, é CORRETO afirmar que:a) a partir da leitura do voltímetro no ensaio, pode-se concluir que o comprimento total do cabo é 2 km.b) a distância mínima de x para se iniciar a escavação é 224 m.c) a distância máxima de x para se encerrar a escavação é 176 m.d) o ponto x = 240 m está dentro do intervalo provável de ruptura do cabo.*e) o ponto x = 210 m está dentro do intervalo provável de ruptura do cabo.
(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: ENo circuito apresentado na figura abaixo, a chave S é fechada e a corrente fornecida pela bateria é 20 A.
20 A
S
V R
12 Ω4 Ω
3 Ω 6 Ω
5 Ω
1 F F
+
−
Para que o fusível F, de 1,5 A, não abra durante o funcionamento do circuito, o valor da resistência variável R, em ohms, é:
Consideração:O capacitor está descarregado antes do fechamento da chave S.
a) R ≥ 120b) 95 ≤ R ≤ 115c) 80 ≤ R ≤ 100d) 55 ≤ R ≤ 65*e) R ≤ 45
(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: ANo circuito elétrico da figura ao lado, pode-se afirmar que a corrente no resistor R1 e a potência dissipada no resistor R2 valem, aproxi-madamente,*a) 1,2 A e 1,8 W.b) 1,5 A e 1,8 W.c) 1,5 A e 3,6 W.d) 1,8 A e 1,5 W.Obs.: A resposta oficial para a alternativa correta é B.
R2 = 20ΩR1 = 10Ω12V
6V
(PUC/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: DO fusível é um componente projetado com o intuito de proteger cir-cuitos elétricos, seja em um carro, em uma residência ou até mesmo em grandes indústrias. Porém seu uso vem sendo substituído por outro componente, o disjuntor, já que este raramente precisa ser trocado, bastando apenas ser religado em caso de problemas. Com base nessas informações e em seus conhecimentos a respeito des-ses acessórios dos circuitos elétricos, é CORRETO afirmar:a) O fusível não conduz corrente elétrica, ao contrário do disjuntor.b) Somente o disjuntor é condutor, por isso vem substituindo os fu-síveis.c) Os fusíveis atuam como elementos de proteção ao circuito elétri-co, porém não podem evitar possíveis incêndios.*d) Tanto o fusível quanto o disjuntor são condutores que têm como função evitar as correntes elétricas excessivas.e) Em condições normais de funcionamento, isto é, quando a corren-te ultrapassa o valor máximo admitido, a temperatura atingida pelo fusível é inferior ao seu ponto de fusão.
(ENEM-2012) - ALTERNATIVA: EPara ligar ou desligar uma mesma lâmpada a partir de dois interrup-tores, conectam-se os interruptores para que a mudança de posição de um deles faça ligar ou desligar a lâmpada, não importando qual a posição do outro. Esta ligação é conhecida como interruptores pa-ralelos. Este interruptor é uma chave de duas posições constituída por um polo e dois terminais, conforme mostrado nas figuras de um mesmo interruptor. Na Posição I a chave conecta o polo ao terminal superior, e na Posição II a chave o conecta ao terminal inferior.
posição I posição II
O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto é:
a) d)
b) *e)
c)
(ENEM-2012) - ALTERNATIVA: CA eficiência das lâmpadas pode ser comparada utilizando a razão, considerada linear, entre a quantidade de luz produzida e o consu-mo. A quantidade de luz é medida pelo fluxo luminoso, cuja unidade é o lúmen (lm). O consumo está relacionado à potência elétrica da lâmpada que é medida em watt (W). Por exemplo, uma lâmpada incandescente de 40 W emite cerca de 600 lm, enquanto uma lâm-pada fluorescente de 40 W emite cerca de 3000 lm.
Disponível em http://tecnologia.terra.com..br.Acesso em: 29 fev. de 2012 (adaptado).
A eficiência de uma lâmpada incandescente de 40 W éa) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz menor quantidade de luz.b) maior que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que produz menor quantidade de luz.*c) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 8 W, que produz a mesma quantidade de luz.d) menor que a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, pois conso-me maior quantidade de energia.e) igual a de uma lâmpada fluorescente de 40 W, que consome a mesma quantidade de energia.
(FGV/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm grupo de estudantes, em aula de laboratório de Física, mergu-lhou o resistor de um aquecedor elétrico, ligado a uma fonte de ten-são de 120 V, em um recipiente, termicamente isolado, contendo água. Mediram a temperatura da água em função do tempo e ve-rificaram que, em 2 minutos, a temperatura variou de 20°C a 80°C. A partir dos resultados obtidos, construíram o gráfico apresentado na figura abaixo, da quantidade de calor Q, em calorias, fornecida à água em função do instante t, a partir do mergulho do resistor na água, em minutos.
2,01,51,00,50,0
24
20
16
12
8
4
0
t (minutos)
Q (1
03 cal
)
Os valores da resistência elétrica do aquecedor e da massa de água aquecida são, respectivamente, iguais a:a) 72 Ω e 400 g*b) 18 Ω e 400 gc) 72 Ω e 200 gd) 18 Ω e 200 ge) 750 mΩ e 16,7 g
Dados• 1 cal = 4 J• calor específico da água = 1 cal/g °C
(VUNESP/UFSCar-2013.1) - ALTERNATIVA: CA tabela apresenta as características de dois fios de cobre, F1 e F2, à temperatura de 25 °C.
fio comprimento (m)área da secção
transversal (cm2)resistência
(Ω)
F1 0,20 0,02 R
F2 0,40 0,04 X
Se o fio F1 tem resistência R, o fio F2 terá sua resistência X igual aa) √R.b) R/2.*c) R.d) 2R.e) 4R.
(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: ADois resistores ôhmicos R1 e R2 podem ser ligados em série ou em paralelo. Quando ligados em série, apresentam resistência equiva-lente de 16 Ω e quando ligados em paralelo apresentam resistência equivalente de 3 Ω. Dessa forma, a associação indicada na figura apresenta dois possíveis valores de resistência equivalente entre os pontos A e B.
R1
A BR2
R1
Esses valores, em ohms, são*a) 7 e 15.b) 6 e 14.c) 5 e 18.d) 4 e 12.e) 3 e 9.
(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: EExistem no mercado diversos tipos de pilhas, tais como as pilhas AAA e AA, conhecidas como “palito” e “pequena”, respectivamente. Apesar de apresentarem a mesma força eletromotriz de 1,5 V, elas diferem na capacidade de armazenar carga elétrica. Essa capacida-de determina por quanto tempo uma pilha pode funcionar, e pode ser expressa, por exemplo, na unidade miliampère-hora, mA·h. Assim, se uma pilha armazenar 1 mA·h e fornecer uma corrente de intensi-dade constante igual a 1 mA, funcionará durante uma hora.
Considere que uma pilha palito, AAA, quando nova, armazena 800 mA·h de carga elétrica. Se essa carga for expressa em cou-lomb, unidade do Sistema Internacional, obteremos o valora) 1 800.b) 3 600.c) 4 320.d) 1 440.*e) 2 880.
(UEL/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: CAlguns visores Touch screen utilizam a tecnologia de telas capaciti-vas, dispositivos que podem ser comparados a capacitores.Sobre a natureza dos capacitores e a relação dos processos de car-ga e descarga com os seus respectivos gráficos, atribua V (verda-deiro) ou F (falso) às afirmativas a seguir.
( ) Carga elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor.
carg
a el
étric
a
tempo
( ) Carga elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor.
carg
a el
étric
a
tempo
( ) Corrente elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor.
corr
ente
elé
trica
tempo
( ) Corrente elétrica em função do tempo durante o carregamento de um capacitor.
corr
ente
elé
trica
tempo
( ) Corrente elétrica em função do tempo durante o descarregamen-to de um capacitor.
corr
ente
elé
trica
tempo
Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta.a) V, V, F, V, F.b) V, F, F, F, V.*c) F, V, V, F, F.d) F, F, V, V, V.e) F, F, V, V, F.
(FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm circuito elétrico é formado por uma bateria ideal que fornece uma tensão elétrica ou diferença de potencial (ddp) ε = 9 Volts a um conjunto de três resistores iguais (R = 1000 Ohms) ligados em paralelo, de acordo com a figura abaixo.
RA
RR+−
i
ε
Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da cor-rente elétrica i fornecida ao circuito será:a) 1,7 Ampères d) 0,7 Ampère*b) 2,7 × 10−2 Ampères e) 1,7 × 10+2 Ampèresc) 2,7 Ampères
(FPS/PE-2013.1) - ALTERNATIVA: DTrês resistores iguais (R = 100 Ohms) estão ligados em série a uma bateria ideal que fornece uma tensão elétrica ou diferença de poten-cial (ddp) igual a ε = 12 Volts ao circuito indicado na figura abaixo.
RA
R
R
+−
i
ε
Se um amperímetro A for ligado na saída da bateria, o valor da cor-rente elétrica i fornecida ao circuito será de:a) 1 Ampère *d) 0,04 Ampèreb) 0,1 Ampère e) 10 Ampèresc) 4 Ampères
(UFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: BDevido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta efi-ciência, as lâmpadas de LED (do inglês light emitting diode) con-quistaram espaço na última década como alternativa econômica em muitas situações práticas. Vamos supor que a prefeitura de Curitiba deseje fazer a substituição das lâmpadas convencionais das luzes vermelhas de todos os semáforos da cidade por lâmpadas de LED. Os semáforos atuais utilizam lâmpadas incandescentes de 100 W. As lâmpadas de LED a serem instaladas consomem aproximadamente 0,1 A de corrente sob uma tensão de alimentação de 120 V. Supondo que existam 10000 luzes vermelhas, que elas permaneçam acesas por um tempo total de 10 h ao longo de cada dia e que o preço do quilowatt-hora na cidade de Curitiba seja de R$ 0,50, a economia de recursos associada apenas à troca das lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED nas luzes vermelhas em um ano seria de:a) R$ 1,650 × 103.*b) R$ 1,606 × 106.c) R$ 3,212 × 106.d) R$ 1,55 × 107.e) R$ 3,06 × 107.
(UFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: DA indústria eletrônica busca produzir e aperfeiçoar dispositivos com propriedades elétricas adequadas para as mais diversas aplicações. O gráfico abaixo ilustra o comportamento elétrico de três dispositivos eletrônicos quando submetidos a uma tensão de operação V entre seus terminais, de modo que por eles circula uma corrente i.
dispositivo D1
dispositivo D2
dispositivo D3i (mA)
V (V)
−30 −20 −10
10 20 30
5,0
−5,0
Com base na figura acima, assinale a alternativa correta.a) O dispositivo D1 é não ôhmico na faixa de −30 a +30 V e sua resistência vale 0,2 kΩ.b) O dispositivo D2 é ôhmico na faixa de −20 a +20 V e sua resistên-cia vale 6 kΩ.c) O dispositivo D3 é ôhmico na faixa de −10 a +10 V e sua resistên-cia vale 0,5 kΩ.*d) O dispositivo D1 é ôhmico na faixa de −30 a +30 V e sua resis-tência vale 6 kΩ.e) O dispositivo D3 é não ôhmico na faixa de −10 a +10 V e sua resistência vale 0,5 kΩ.
(UNICAMP/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CO carro elétrico é uma alternativa aos veículos com motor a com-bustão interna. Qual é a autonomia de um carro elétrico que se des-loca a 60 km/h , se a corrente elétrica empregada nesta velocidade é igual a 50 A e a carga máxima armazenada em suas baterias é q = 75 Ah ?a) 40,0 km. *c) 90,0 km.b) 62,5 km. d) 160,0 km.
(VUNESP/FSM-2013.1) - ALTERNATIVA: AAssim como todos os corpos materiais, o corpo humano também possui a característica de conduzir eletricidade. Os efeitos nocivos da eletricidade ao corpo humano, que podem, no limite, leva-lo à morte, são provocados pela corrente elétrica. Sabendo que existe um limiar a partir do qual a corrente elétrica torna-se ameaçadora e que a resistência do corpo humano varia de 1300 a 3000 ohms, o intervalo que compreende as máximas correntes elétricas, em mA, suportadas pelo corpo humano, quando submetido a uma diferença de potencial de 50 V, é, aproximadamente,*a) 38 e 17. d) 28 e 10.b) 48 e 25. e) 18 e 5.c) 58 e 35.
(UNESP-2013.1) - ALTERNATIVA: EDeterminada massa de água deve ser aquecida com o calor dissi-pado por uma associação de resistores ligada nos pontos A e B do esquema mostrado na figura.
A Bágua
U
Para isso, dois resistores ôhmicos de mesma resistência R podem ser associados e ligados aos pontos A e B. Uma ddp constante U, criada por um gerador ideal entre os pontos A e B, é a mesma para ambas as associações dos resistores, em série ou em paralelo.
R R
A B
R
A BR
Considere que todo calor dissipado pelos resistores seja absorvido pela água e que, se os resistores forem associados em série, o aque-cimento pretendido será conseguido em 1 minuto. Dessa forma, se for utilizada a associação em paralelo, o mesmo aquecimento será conseguido num intervalo de tempo, em segundos, igual aa) 30. d) 45.b) 20. *e) 15.c) 10.
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 26 ( 02+08+16)Uma pequena cidade é abastecida de eletricidade por uma usina hidroelétrica que se encontra a 20 km da cidade. A eletricidade é transmitida para a cidade por uma linha de transmissão composta por dois fios. A tensão de saída (na usina) na linha é 50 000 V e na chegada à cidade é 49 000 V . A corrente elétrica na linha é de 15 A. Na chegada à cidade, um transformador (que assumimos ser ideal) converte a tensão para 250 V . Assinale o que for correto.01) A potência elétrica fornecida pela usina é 3 333 W.02) A potência dissipada nos fios por efeito Joule é de 15 000W.04) A tensão U na linha de transmissão a uma distância x da usina pode ser escrita pela equação U = 50 000 − 500x , em que U é dado em volts e x em km.08) A resistência total dos fios é de (200/3) Ω.16) A corrente depois do transformador é de 2940 A.
(UEG/GO-2013.1) - RESPOSTA OFICIAL NO FINAL DA QUESTÃOa) De quais propriedades geométricas depende a resistência elétrica de um resistor?b) Enuncie e explique a primeira e a segunda Lei de Ohm.c) As considerações do item a), desta questão, aplicam-se à resisti-vidade elétrica? Explique.
RESPOSTA OFICIAL UEG/GO-2013.1:a) A resistência elétrica de um resistor depende do seu comprimento e da área da seção transversal.b) U = Ri , onde U é a diferença de potencial entre os terminais de um resistor, R é a resistência elétrica e i, a corrente elétrica. Num resis-tor, mantido a uma temperatura constante, a intensidade da corrente elétrica é diretamente proporcional à ddp que a originou.R = ρ(L/A), onde ρ é a resistividade elétrica, L é o comprimento do resistor e A área da seção transversal. A resistência elétrica é di-retamente proporcional ao comprimento do resistor e inversamente proporcional à área de sua seção transversal.c) Não. A resistividade de um material varia com a temperatura. A resistividade é uma grandeza característica do material que constitui o fio, isto é, cada substância possui uma diferente para a resistivi-dade ρ .
(UEG/GO-2013.1) - RESPOSTA: i1/i2 = 0,6Um estudante estava em casa quando percebeu que a lâmpada da sala havia queimado. Imediatamente, ele trocou a lâmpada. As especificações da lâmpada queimada são: 60W e 220V. E as espe-cificações da nova lâmpada são: 100W e 220V. Com base nestas in-formações, determine a relação entre a corrente elétrica na primeira lâmpada e na segunda.
(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma bateria cujas especificações são 1,2 V e 1 200 mAh, após ser completamente carregada, é ligada a um motor de força contraele-tromotriz de 1,0 V e resistência interna 0,20 Ω.Considerando-se que essa bateria desenvolva toda sua potência nominal, o tempo, em horas, que ela consegue manter o motor em funcionamento, éa) 0,50.b) 0,60.*c) 1,2.d) 2,0.e) 2,4.
(FUVEST/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BNo circuito da figura ao lado, a diferen-ça de potencial, em módulo, entre os pontos A e B é de
a) 5 V.
*b) 4 V.
c) 3 V.
d) 1 V.
e) 0 V.
4 kΩ
2 kΩ
0 V
+5 V
+
4 kΩ
A
B
2 kΩ
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)Todo dispositivo capaz de transformar determinada energia em ener-gia elétrica é denominado de gerador elétrico. Conforme o esquema abaixo, um gerador elétrico E é ligado a um resistor.
+ −
E
R
Sobre os geradores elétricos assinale o que for correto, consideran-do-se que o circuito está conectado.01) Quando a potência útil for máxima, a potência do gerador tam-bém será máxima.02) Se o valor da resistência do resistor for nula, o gerador elétrico entra em curto-circuito.04) Considerando-se o gerador como sendo ideal, a potência útil será igual à potência total e o rendimento do gerador é igual a 1 (um).08) O sentido da corrente elétrica no interior do gerador é do polo ne-gativo para o positivo e no circuito do polo positivo para o negativo.
(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: CA figura representa uma associação de resistores onde R1 = 3,00 Ω, R2 = 4,00 Ω, R3 = 10,0 Ω, R4 = 5,00 Ω e R5 = 6,00 Ω.
R1 R2 R3
R4
R5
A BC
DE F
Os terminais A e F são conectados aos polos de uma bateria de 12,0 V e após um tempo suficiente para atingir o estado estacioná-rio, analise as afirmações e assinale a alternativa correta.
I. Os resistores R1, R2 e R3 estão ligados em série.II. A intensidade de corrente elétrica no resistor R2 é 2,25 A.III. Os resistores R4 e R5 estão ligados em paralelo.IV. A diferença de potencial entre os pontos C e D é nula.V. O resistor equivalente à associação é 5,33 Ω.
a) Apenas a afirmativa II é falsa.b) As afirmativas II e V são falsas.*c) As afirmativas I, II e III são falsas.d) As afirmativas I e V são verdadeiras.e) Apenas a afirmativa IV é verdadeira.
(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: EAs baterias de automóveis, apesar de apresentarem a mesma força eletromotriz de 12 V, têm diferentes tamanhos porque armazenam diferentes quantidades de carga elétrica; quase sempre as maiores armazenam mais carga e destinam-se a carros maiores, mais pe-sados e que demandam mais energia para serem movidos. Um dos modelos de bateria mais utilizados é o de 45 A·h que é capaz de fornecer uma corrente elétrica contínua, constante, de 45 A, durante uma hora de funcionamento.
A carga de 45 A·h, quando convertida em coulomb, unidade do Sis-tema Internacional, valea) 1,62 × 103. d) 1,62 × 104.b) 1,62 × 102. *e) 1,62 × 105.c) 1,62 × 10.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AAo mudar-se para uma nova casa, em outra cidade, João comprou um chuveiro para ser instalado numa rede elétrica de 220 V. Ao ins-talar o aparelho, descobriu que a rede elétrica da casa era de 110 V, porque a potência elétrica fornecida pelo chuveiro era*a) quatro vezes menor que a esperada.b) metade da esperada.c) o dobro da esperada.d) quatro vezes maior que a esperada.
(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: DUm estudante do ensino médio dispõe de resistores ôhmicos R1 e R2, de diferentes resistências. Ele sabe que, quando R1 é associado em série com R2, a resistência equivalente é de 10 Ω e, quando as-sociados em paralelo, a resistência equivalente é de 2,1 Ω. A figura representa o circuito montado pelo estudante.
R1
R2 R2R1
εNesse circuito, a resistência equivalente, em ohms, valea) 11,1.b) 13,1.c) 10,1.*d) 12,1.e) 14,1.
(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: ENo selo de especificações de um aparelho eletrodoméstico consta a indicação: 2200W–110V. Com a finalidade de proteger o aparelho contra eventuais sobrecargas seu proprietário deseja escolher uma chave disjuntora. A mais adequada dentre as propostas é a dea) 15 A. d) 25 A.b) 5 A. *e) 20 A.c) 10 A.
(FEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BQual é a corrente elétrica I no circuito abaixo?
a) 3,33 A
*b) 3,00 A
c) 0,33 A
d) 0,30 A
e) 6,66 A
10 Ω10 Ω10 Ω10 V
I
(FEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CQual das afirmações abaixo está correta?a) Para uma tensão constante, a potência dissipada em um resistor é inversamente proporcional ao quadrado de sua resistência elétri-ca.b) Para uma tensão constante, a potência dissipada em um resistor é diretamente proporcional ao quadrado de sua resistência elétrica.*c) A potência elétrica dissipada em um resistor é diretamente pro-porcional ao quadrado da tensão.d) A potência elétrica dissipada em um resistor é inversamente pro-porcional ao quadrado da tensão.e) A potência elétrica dissipada em um resistor é inversamente pro-porcional ao quadrado da corrente elétrica.
(UERJ-2013.1) - RESPOSTA: E = 0,06 kWhAo ser conectado a uma rede elétrica que fornece uma tensão eficaz de 200 V, a taxa de consumo de energia de um resistor ôhmico é igual a 60 W.Determine o consumo de energia, em kWh, desse resistor, durante quatro horas, ao ser conectado a uma rede que fornece uma tensão eficaz de 100 V.
(FGV/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: AA figura representa um calorímetro adiabático contendo certa quan-tidade de água que deve ser aquecida sem mudar de estado físico, por meio de uma associação de 2 resistores ôhmicos, idênticos, ali-mentada por um gerador de f.e.m. constante ε. Quando os resisto-res são associados em paralelo, o intervalo de tempo necessário para elevar a temperatura da água de um certo valor é Δt1. Quando associados em série, o intervalo de tempo necessário para elevar a temperatura da água do mesmo valor é Δt2.
ε
Req
água
A relação Δt1/Δt2 vale*a) 1/4. d) 2.b) 1/2. e) 4.c) 1.
(UEMG-2013.1) - ALTERNATIVA: AA figura mostra duas lâmpadas ligadas a uma pilha por fios conduto-res. A força eletromotriz da pilha vale 1,5 V.
1
2
Sobre essa situação, é CORRETO afirmar que*a) a tensão aplicada na lâmpada 1 é menor do que 1,5 V.b) as duas lâmpadas estão ligadas em paralelo.c) a corrente elétrica na lâmpada 1 é maior que na lâmpada 2.d) a tensão aplicada na lâmpada 2 é maior que 0,75 V.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: DAssinale a alternativa INCORRETA.a) Associam-se em série duas lâmpadas elétricas incandescentes, cada uma com tensão nominal de 110 V, sendo uma de 40 W e a ou-tra de 100 W. O sistema é ligado a uma tomada de 220 V. Nesta situ-ação a lâmpada de 40 W terá brilho excessivo e poderá queimar.b) Um dínamo é considerado um “gerador” de eletricidade, no entan-to, o que ele gera de fato é diferença de potencial.c) Em um circuito constituído exclusivamente de um gerador e um resistor, a força eletro-motriz do gerador equivale ao produto da in-tensidade da corrente pela resistência total do circuito.*d) Dois fios de seções e áreas iguais, um de prata e outro de pla-tina são associados em série e sujeitos a uma ddp. Se a razão das potências dissipadas na platina e na prata é 6, pode-se afirmar que a platina se aquece 6 vezes mais que a prata.
(SENAI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CNo Brasil, atualmente, estão em operação as usinas nucleares de Angra 1 e Angra 2, com capacidade para gerar energia elétrica com potências de, aproximadamente, 65 megawatts e 1350 megawatts, respectivamente.Considerando que uma família utiliza em média 283 kWh por mês (30 dias), a energia fornecida pelas duas termonucleares, nesse mesmo período, é suficiente para, aproximadamente,a) 36 mil famílias.b) 360 mil famílias.*c) 3,6 milhões de famílias.d) 36 milhões de famílias.e) 360 milhões de famílias.
(VUNESP/UNIFEV-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUm homem adulto tem uma resistência ôhmica equivalente a 6000 Ω e pode suportar a passagem de uma corrente elétrica má-xima de 50 mA.a) Suponha que uma corrente elétrica percorra, em 10 s, o corpo de um homem, da cabeça à planta do pé. Qual a máxima tensão elétrica (ddp) suportada e a potência elétrica dissipada no corpo do homem?b) Considere que a massa do homem seja 60 kg, seu calor específi-co aproximadamente 1,0 cal/(g·ºC) e que 1 cal é equivalente a 4,2 J. Quanto aumentará a temperatura do homem devido à passagem da corrente elétrica pelo seu corpo?
RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.1:a) U = 300 V e P = 15 Wb) ∆θ = 6 × 10−4 ºC (considerando ∆t = 10 s)
(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DO principal componente de um chuveiro elétrico é a sua resistên-cia elétrica. Quando ela estraga, o equipamento deixa de aquecer a água. Sobre a capacidade do chuveiro de aquecer a água e sua resistência elétrica, é CORRETO afirmar:a) Se a resistência do chuveiro for trocada por outra de maior valor, ele irá aquecer mais a água, fornecendo mais calor a ela.b) Quando fechamos um pouco a torneira, aumentamos a potência do chuveiro e a água sai com temperatura mais elevada.c) Quando abrimos mais a torneira, diminuímos a potência do chu-veiro fazendo com que a água saia com temperatura mais baixa.*d) Se diminuímos a resistência elétrica do chuveiro, aumentamos sua potência fazendo com que a água saia com uma maior tempe-ratura.
(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DA geração de energia elétrica através da luz se dá pelo uso de cé-lulas fotossensíveis, chamadas de células solares fotovoltaicas. As células fotovoltaicas em geral são constituídas de materiais semi-condutores, com características cristalinas e depositadas sobre sí-lica. Essas células, agrupadas em módulos ou painéis, compõem os painéis solares fotovoltaicos. A quantidade de energia gerada por um painel solar é limitada pela sua potência, ou seja, um pai-nel de 145 W, com seis horas úteis de sol, gera aproximadamente 810 Watts por dia.
Fonte http://www.sunlab.com.br/Energia_solar_Sunlab.htm
Assinale o número de horas em que o painel acima consegue man-ter acesa uma lâmpada fluorescente de 9 Watts.a) 9 h c) 58 hb) 18 h *d) 90 hObs.: No texto onde se lê “aproximadamente 810 Watts por dia” de-veria estar escrito: aproximadamente 810 Watt.hora por dia.
(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: DEm uma situação em que a bateria de um carro está descarregada e, portanto, não é possível dar a partida no motor, geralmente uma bateria carregada é ligada à bateria do carro para fazê-lo funcionar.As figuras I e II abaixo representam duas alternativas para interligar as duas baterias através de fios condutores.
Figura I
Polo Positivo
Polo Negativo
Polo Negativo
Polo Positivo
Figura II
Polo Positivo
Polo Negativo
Polo Positivo
Polo Negativo
A figura que representa a ligação correta é aa) II, cuja ligação é do tipo em série.b) II, cuja ligação é do tipo em paralelo.c) I, cuja ligação é do tipo em série.*d) I, cuja ligação é do tipo em paralelo.
(UFRN-2013.1) - ALTERNATIVA: BO principal dispositivo de proteção de um circuito elétrico residencial é o fusível, cuja posição deve ser escolhida de modo que ele efe-tivamente cumpra sua finalidade. O valor máximo de corrente que um fusível suporta sem interrompê-la (desligar ou queimar) é espe-cificado pelo fabricante. Quando todos os componentes do circuito residencial estão ligados, a corrente elétrica nesse circuito deve ter valor menor que o especificado no fusível de proteção.O esquema abaixo representa um circuito residencial composto de um liquidificador, duas lâmpadas e um chuveiro elétrico e as res-pectivas intensidades de corrente elétrica que circulam em cada um desses equipamentos quando ligados.
Lâmpadas0,5 A cada
Liquidificador2,0 A
Chuveiro20,0 A
220 V
M N P Q
Para a adequada proteção desse circuito elétrico, o fusível deve sera) de 20 A e instalado entre os pontos M e N.*b) de 25 A e instalado entre os pontos M e N.c) de 25 A e instalado entre os pontos P e Q.d) de 20 A e instalado entre os pontos P e Q.
(UFRN-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOConhecido como um dos equipamentos que mais consome energia em uma residência, o chuveiro elétrico está presente na maioria dos lares brasileiros.Um chuveiro elétrico simples é composto por uma câmara, na qual existem dois resistores de dimensões diferentes, como mostrado na figura abaixo. Existe ainda uma chave seletora que pode ser ligada na posição VERÃO ou na posição INVERNO.
Dados:P = VI; V = RI.E = P.t1,0 Wh = 3600 J
∼
Y X
Chave Seletora
220 V
Considere uma residência que consome em média 200 kWh por mês, na qual está instalado um chuveiro cujas especificações do fabricante são: 3600/4800W, 220 V.a) Em que posição da figura acima, X ou Y, deve ser ligada a cha-ve seletora do chuveiro para que ele opere no modo INVERNO (4800 W)? Justifique sua resposta.b) Determine o consumo de energia pelo chuveiro operando no modo INVERNO, durante um banho cuja duração é de 10 minutos.c) Considerando que esse chuveiro está instalado em uma residên-cia na qual moram quatro pessoas e que cada um toma um banho diário com duração de 10 minutos, qual seria o percentual de econo-mia em quilowatts na conta de energia da família, se eles resolves-sem deixar de usar o chuveiro elétrico? Justifique sua resposta.
RESPOSTA UFRN-2013.1:a) Posição Yb) E = 2880000 J = 800 Whc) A unidade de energia no enunciado está errada. No lugar de quilo-watts deveria estar kWh. Se corrigirmos a unidade e considerando o mês com 30 dias a resposta será: economia de 48%.
(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AL1, L2 e L3 são três lâmpadas idênticas ligadas a uma bateria, com a chave Ch fechada.
L1
L3
L2
Ch
Quando a chave Ch é aberta:*a) o brilho de L1 diminui e o de L2 aumenta.b) L1 e L2 diminuem o brilho.c) o brilho de L1 aumenta e o de L2 diminui.d) L1 e L2 aumentam o brilho.
(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DNo circuito representado, se a potência dissipada no resistor de 9 Ohms é de 36 Watts, a diferença de potencial no resistor de 2 Ohms é, em Volts:
a) 2
b) 4
c) 8
*d) 10
9 Ω
6 Ω
2 ΩV
(UFU/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CA figura abaixo representa a ligação de uma lâmpada com duas pi-lhas, empregando apenas um pedaço de fio condutor.
fio
A partir da análise da montagem proposta, é correto afirmar que a lâmpadaa) não acenderá, pois há necessidade de mais um fio na montagem ilustrada, de modo que o circuito seja fechado.b) acenderá, desde que seja usada apenas uma pilha, não necessi-tando, portanto, de nenhum fio.*c) acenderá, pois as polaridades das pilhas estão ligadas correta-mente, assim como a posição da lâmpada e do fio.d) não acenderá, a não ser que as duas pilhas sejam colocadas de forma que seus polos positivos estejam em contato.
(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: EO efeito Joule, em homenagem ao Físico Britânico James Prescott Joule, embora seja um inconveniente nas máquinas elétricas, e nas linhas de transmissão, por representar perda de energia elétri-ca, tem grande utilidade em aquecedores elétricos em geral: ferro elétrico, ebulidor, forno elétrico, fusíveis, lâmpadas incandescentes, etc.. Este efeito consiste na dissipação de energia elétrica sob for-ma de energia térmica em um condutor, no qual se estabelece uma corrente elétrica em que Joule concluiu que a potência dissipada em uma resistência R, percorrida por uma corrente i, é dada por P = Ri2. Suponha que o valor de R seja invariável e que a voltagem VAB aplicada a ela seja mantida constante.
Em relação ao exposto, se o valor de R for aumentado, analise e identifique, nas proposições a seguir, a(as) correta(s).
I - A corrente i diminuirá, porque a voltagem VAB permanece cons-tante.II - A potência P aumentará, porque P é diretamente proporcional à resistência R.III - O valor da potência diminuirá, porque a influência da diminuição de corrente i sobre a potência P é maior do que a influência do au-mento de resistência R.IV - O valor da potência P aumentará, porque a corrente i permanece constante.V - O valor da potência P permanecerá constante, porque o aumento da resistência R é compensado pela diminuição da corrente i.
Após a análise feita, conclui-se que é(são) correta(s) apenas a(s) proposição(ões):a) II e IVb) Ic) II, IV e Vd) III e V*e) I e III
(UEPB-2013.1) - QUESTÃO ANULADALeia o Texto III, a seguir, para responder a questão 30.
Texto III:
“Modernamente, nos ciruitos elétricos de residências e indústrias, em vez de fusíveis, utilizam-se dispositivos que têm base no efeito magnético da corrente elétrica, e são chamados disjuntores. Em es-sência, o disjuntor é uma chave magnética que se desliga automati-camente quando a intensidade da corrente ultrapassa determinado valor. Os disjuntores são preferíveis aos fusíveis, não necessitam ser trocados. Uma vez removida a causa que provocou seu desliga-mento, para que a circulação elétrica se restabeleça.” (de JUNIOR, F.R. Os Fundamentos da Física. 8. ed. vol. 3. São Paulo: Moderna, 2003, p. 132)
QUESTÃO 30Acerca do assunto exposto no texto III, resolva a seguinte situação-problema:Uma residência dispõe dos seguintes eletrodomésticos em um cir-cuito elétrico: um ferro elétrico de 880 W, um chuveiro de 2200 W, um aquecedor de 1210 W, um liquidificador de 440 W e um televisor de 110 W. Se lhe fosse pedido para ligar os aparelhos descritos aci-ma (com suas respectivas potências), numa residência cuja volta-gem é de 220 V, tendo, instalado, um disjuntor de 16 A, quais você não ligaria simultaneamente, a fim de não desligar o disjuntor?a) Ferro elétrico, chuveiro elétrico, aquecedor e televisor.b) Chuveiro elétrico, aquecedor, liquidificador.c) Ferro elétrico, aquecedor, liquidificador e televisor.d) Ferro elétrico, chuveiro elétrico, aquecedor e liquidificador.e) Ferro elétrico, chuveiro elétrico e aquecedor.
Obs.: Da maneira como a questão está proposta as alternativas cor-retas são: A, B, D e E.
(MACKENZIE/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CNesta época de Natal, muitas pessoas utilizam conjuntos de peque-nas lâmpadas incandescentes, popularmente conhecidos por pisca-piscas, para adornarem ambientes. Um dos modelos utilizados por certa pessoa possui 4 séries de 25 lâmpadas cada uma, que são associadas em paralelo entre si, conforme esquema abaixo:
25 lâmpadas (idênticas) em série
A B
Considerando-se que os valores nominais do fabricante, da potência total e da tensão elétrica entre os terminais A e B do pisca-pisca, são, respectivamente, 22 W e 220 V, a resistência elétrica de cada lâmpada éa) 88 Ω.b) 176 Ω.*c) 352 Ω.d) 460 Ω.e) 528 Ω.
MACKENZEI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm professor solicitou a um aluno que calculasse o valor da resis-tência elétrica do resistor R representado abaixo, de maneira que a potência dissipada pelo resistor de 4 Ω fosse 36 W. O estudante acertou a questão, pois sua resposta foi
a) 2 Ω
*b) 4 Ω
c) 6 Ω
d) 10 Ω
e) 16 Ω 12 Ω
4 Ω24 V
1 ΩR
(PUC/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: CO gráfico a seguir mostra o comportamento da corrente elétrica em função da diferença de potencial entre os extremos de um fio con-dutor.
100,080,060,040,020,00,0
2,00
1,50
1,00
0,50
00,0
Diferença de potencial (V)
Cor
rent
e el
étric
a (A
)
Analisando os dados mostrados no gráfico, conclui-se que a resis-tência elétrica e a potência dissipada nesse condutor quando percor-rido por uma corrente elétrica de 1,50 A são, respectivamente,a) 60 Ω 60 Wb) 60 Ω 80 W*c) 40 Ω 90 Wd) 40 Ω 120 We) 20 Ω 150 W
(VUNESP/ANHEMBI MORUMBI-2013.1) - ALTERNATIVA: DConsidere dois fios condutores, A e B, ôhmicos, feitos com o mesmo material e com as seguintes características dimensionais:
A B
Comprimento L 2L
Área da seção transversal A 4A
Dadas as características de A e B, a razão entre as resistências elé-
tricas RA
RB é
a) 4.
b) 1.
c) 12.
*d) 2.
e) 14.
(UCS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: CNo circuito abaixo R1 = 10 Ω, R2 = R3 = 6 Ω e V = 26 V.
R2
R3
R1 A
V+ −
Qual é o valor da corrente elétrica que passa pelo ponto A?a) 0,4 Ab) 1,6 A*c) 2,0 Ad) 2,6 Ae) 4,0 A
(SENAI/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: AEm uma residência, pode ser encontrado o seguinte circuito elétri-co:
Neutro
Fase
100 W
50 W220 W
Inicialmente, as duas lâmpadas e a televisão estão ligadas. Consi-derando-se que as tomadas dessa residência apresentam tensão de 110 V, se desligarmos as duas lâmpadas e mantivermos a televisão ligada, a diferença na corrente elétrica total do circuito é de, aproxi-madamente,*a) 1,4 A.b) 2 A.c) 15 A.d) 0,90 A.e) 0,45 A.
(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm circuito simples é composto de uma bateria de 25 V e um resis-tor ôhmico de 50 Ω, ligado por fios metálicos chamados condutores. Desprezando a resistência gerada por esses fios condutores que ligam todos os componentes do circuito, a corrente nesse circuito será de:a) 1,00 A*b) 0,50 Ac) 0,70 Ad) 0,30 Ae) 0,80 A
(FATEC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CLeia o texto para responder à questão de número 35.
No anúncio promocional de um ferro de passar roupas a vapor, é ex-plicado que, em funcionamento, o aparelho borrifa constantemente 20 g de vapor de água a cada minuto, o que torna mais fácil o ato de passar roupas. Além dessa explicação, o anúncio informa que a potência do aparelho é de 1440 W e que sua tensão de funciona-mento é de 110 V.
QUESTÃO 35Jorge comprou um desses ferros e, para utilizá-lo, precisa comprar também uma extensão de fio que conecte o aparelho a uma única tomada de 110 V disponível no cômodo em que passa roupas. As cinco extensões que encontra à venda suportam as intensidades de correntes máximas de 5 A, 10 A, 15 A, 20 A e 25 A, e seus preços aumentam proporcionalmente às respectivas intensidades.Sendo assim, a opção que permite o funcionamento adequado de seu ferro de passar, em potência máxima, sem danificar a extensão de fio e que seja a de menor custo para Jorge, será a que suporta o máximo dea) 5 A.b) 10 A.*c) 15 A.d) 20 A.e) 25 A.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CO circuito representado na figura esquematiza um indicador de com-bustível usado em automóveis. O indicador (instalado no painel) tem uma resistência de 20 Ω . No tanque de gasolina, há uma boia ligada a um resistor variável, cuja resistência varia linearmente com o volu-me de combustível. Quando o tanque está cheio, a resistência é de 140 Ω e, quando o tanque está vazio, é de 20 Ω .
ε = 12 V
Rbóia
Rindicador
Ligado aochassi
Considerando a bateria como uma fonte ideal, a corrente no circuito, quando o tanque se encontra pela metade, é igual aa) 0,13 A.b) 0,20 A.*c) 0,12 A.d) 0,15 A.
(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: AUma lâmpada do tipo de filamento com 120 W de potência é ali-mentada por uma tensão alternada de 120 V. A corrente elétrica que passará pela lâmpada será de:*a) 1,00 A d) 0,70 Ab) 0,83 A e) 1,20 Ac) 0,90 A
(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: AQuatro resistores ôhmicos, R1, R2, R3 e R4, de resistências elétricas idênticas, são associados entre os pontos A e B, entre os quais é mantida uma diferença de potencial constante. Os fios de ligação têm resistência desprezível.
R1 R2
R3
R4
A B
Sabendo que, nessa situação, o resistor R1 dissipa uma potência P, pode-se afirmar corretamente que as potências dissipadas pelos resistores R2, R3 e R4 são, respectivamente, iguais a
*a) P, 4P e 9P.
b) P, 2P e 3P.
c) P , P2
e P3
.
d) P2
, P4
e P9
.
e) P2
, P2 e P
3.
(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma pessoa verificou que o ferro elétrico de 1000 W, por ficar muito tempo em funcionamento, causa gasto excessivo na sua conta de energia elétrica. Como medida de economia, ela estabeleceu que oconsumo de energia desse aparelho deveria ser igual ao de um chuveiro de 4400 W ligado durante 15 minutos. Nessas condições, o tempo máximo de funcionamento do ferro deve ser, em minutos, igual aa) 22. *c) 66.b) 44. d) 88.
(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BO meio que conduz melhor a eletricidade é a(o)a) ar, devido à facilidade de propagar o relâmpago.*b) metal, porque possui maior número de cargas livres.c) plástico, pois deriva-se do petróleo, grande fonte de energia.d) madeira, uma vez que as árvores atraem raios em dias de tem-pestade.
(VUNESP/FMJ-2013.1) - ALTERNATIVA: AA tabela mostra os valores de tensões elétricas aplicadas numa pes-soa em três condições diferentes: quando ela está seca, quando ela está úmida e quando ela está bem molhada.
tensão elétrica (V) resistência (Ω) corrente (mA)
10 6500 i110 1200 i210 500 i3
Os valores de i1, i2 e i3 se aproximam, respectivamente, de:*a) 1,5; 8 e 20.b) 0,15; 0,8 e 2,0.c) 15; 80 e 200.d) 0,015; 0,08 e 0,2.e) 0,0015; 0,008 e 0,02.
(VUNESP/FMJ-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO esquema representa um arranjo de 6 lâmpadas incandescentes. Todas possuem os mesmos dados nominais de tensão elétrica, 120 V.
R1
R3
R2
R5
R6
R4A B
a) Para que todas as lâmpadas apresentem a luminosidade corres-pondente aos seus dados nominais e também não queimem, qual tensão elétrica deve ser aplicada entre os terminais A e B?b) Os resistores dessas lâmpadas poderiam ter o mesmo valor? Por quê?RESPOSTA VUNESP/FMJ-2013.1:a) VAB = 360 Vb) Não. Supondo que cada resistor tenha resistência elétrica R, as associações em paralelo apresentadas no circuito deveriam ter re-sistência equivalentes iguais a R, o que não é possível.
(UFSM/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: BA favor da sustentabilidade do planeta, os aparelhos que funcionam com eletricidade estão recebendo sucessivos aperfeiçoamentos. O exemplo mais comum são as lâmpadas eletrônicas que, utilizando menor potência, iluminam tão bem quanto as lâmpadas de filamen-to.
Então, analise as afirmativas:
I - A corrente elétrica que circula nas lâmpadas incandescentes é menor do que a que circula nas lâmpadas eletrônicas.
II - Substituindo uma lâmpada incandescente por uma eletrônica, esta fica com a mesma ddp que aquela.
III - A energia dissipada na lâmpada incandescente é menor do que na lâmpada eletrônica.
Está(ão) correta(s)a) apenas I e II. d) apenas III.*b) apenas II. e) I, II e III.c) apenas I e III.
(UFSM/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: AO dimensionamento de motores elétricos, junto como desenvolvi-mento de compressores, é o principal problema da indústria de re-frigeração. As geladeiras do tipo “frost-free” não acumulam gelo no seu interior, o que evita o isolamento térmico realizado pelas grossas camadas de gelo formadas pelas geladeiras comuns. A não forma-ção de gelo diminui o consumo de energia.Assim, numa geladeira tipo “frost-free” ligada a uma ddp de 220 V circula uma corrente de 0,5 A. Se essa geladeira ficar ligada 5 minu-tos a cada hora, seu consumo diário de energia, em kWh, é de*a) 0,22. d) 440.b) 44. e) 24200.c) 220.
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16)Quatro dispositivos elétricos idênticos são utilizados em conjunto com uma bateria alcalina na construção de circuitos elétricos de cor-rente contínua. Com base nessas informações, analise as alternati-vas abaixo e assinale o que for correto.01) Se esses dispositivos forem resistores elétricos ôhmicos e es-tiverem associados em série, a resistência elétrica do arranjo será máxima e os resistores serão percorridos pela mesma corrente elé-trica.02) Se esses dispositivos forem resistores elétricos ôhmicos e es-tiverem associados em paralelo, a potência dissipada no circuito elétrico será máxima e os resistores estarão submetidos à mesma diferença de potencial elétrico, quando os terminais da bateria forem conectados aos terminais desse arranjo.04) Se esses dispositivos forem capacitores e estiverem associados em série, todos os capacitores estarão sob a mesma diferença de potencial e a capacitância do arranjo será máxima, quando os termi-nais da bateria forem conectados aos terminais do arranjo.08) Se esses dispositivos forem capacitores e estiverem associados em paralelo, a carga elétrica total acumulada no arranjo será a me-nor possível, quando os terminais da bateria forem conectados aos terminais do arranjo.16) Se esses dispositivos forem capacitores, quando os terminais da bateria forem conectados aos terminais de um arranjo formado com esses capacitores, a energia potencial elétrica total, acumulada no arranjo, será maior, quando os capacitores estiverem associados em paralelo.
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 25 (01+08+16)Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.01) Em um circuito elétrico, o trecho entre dois nós consecutivos é denominado ramo, e o conjunto de ramos, que formam um percurso fechado, é denominado malha.02) Em um circuito elétrico, a soma das intensidades das forças ele-tromotrizes em um nó é nula.04) Ao percorrer-se uma malha, em um percurso fechado, a soma algébrica das intensidades de corrente elétrica nessa malha é nula.08) A 1ª lei de Kirchhoff, ou lei dos nós, está baseada no princípio da conservação da carga elétrica.16) A 2ª lei de Kirchhoff, ou lei das malhas, está baseada no princípio da conservação da energia.
(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: ESabendo que uma corrente elétrica maior que 200 mA pode ser fatal a um ser humano se mantida por um intervalo de tempo da ordem de alguns ciclos cardíacos, calcule o valor da corrente elétrica esta-belecida se uma diferença de potencial elétrico de 270 V for aplica-da entre as duas mãos de um adulto por um intervalo de tempo de 120 s e determine se esta corrente é suficiente para matá-lo. Consi-dere que a menor distância percorrida pela corrente elétrica entre as duas mãos é 1,5 m, a resistividade elétrica média do corpo humano é 1,8 Ω.m, o trajeto da corrente apresenta secção circular de área 30 cm2 e a frequência cardíaca é igual a 80 ciclos cardíacos por minuto.a) 133,3 A; não é suficiente.b) 3000 A; é suficiente.c) 300 mA; não é suficiente.d) 600 mA; é suficiente.*e) 300 mA; é suficiente.
(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BConsidere o circuito elétrico mostrado na figura formado por quatro resistores de mesma resistência, R = 10 Ω, e dois geradores ideais cujas respectivas forças eletromotrizes são ε1 = 30 V e ε2 = 10 V.
ε2
i3ε1i4
i2
i1 R
R
RR
Pode-se afirmar que as correntes i1, i2, i3 e i4 nos trechos indicados na figura, em ampères, são respectivamente dea) 2, 2/3, 5/3 e 4. *b) 7/3, 2/3, 5/3 e 4.c) 4, 4/3, 2/3 e 2. d) 2, 4/3, 7/3 e 5/3.e) 2, 2/3, 4/3 e 4.
(UNIFESP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOObserve a charge.
GESTÃO DAS TELES NA ÚLTIMA DÉCADA
(Folha de S.Paulo, 03.07.2012.)
Em uma única tomada de tensão nominal de 110 V, estão ligados, por meio de um adaptador, dois abajures (com lâmpadas incandes-centes com indicações comerciais de 40 W – 110 V), um rádio-re-lógio (com potência nominal de 20 W em 110 V) e um computador, com consumo de 120 W em 110 V. Todos os aparelhos elétricos estão em pleno funcionamento.a) Utilizando a representação das resistências ôhmicas equivalen-tes de cada aparelho elétrico como RL para cada abajur, RR para o rádio-relógio e RC para o computador, esboce o circuito elétrico que esquematiza a ligação desses 4 aparelhos elétricos na tomada (adaptador) e, a partir dos dados da potência consumida por cada aparelho, calcule a corrente total no circuito, supondo que todos os cabos de ligação e o adaptador são ideais.b) Considerando que o valor aproximado a ser pago pelo consumo de 1,0 kWh é R$ 0,30 e que os aparelhos permaneçam ligados em média 4 horas por dia durante os 30 dias do mês, calcule o valor a ser pago, no final de um mês de consumo, devido a estes aparelhos elétricos.
RESPOSTA UNIFESP-2013.1:a)
U = 110 V RL RL RR RC
i = 2,0 A
b) R$ 7,92
(UFSC-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 35 (01+02+32)LED, do inglês Light Emitting Diode, ou seja, diodo emissor de luz, é um componente eletrônico, um semicondutor que ao ser percorrido por uma corrente elétrica emite luz em uma frequência que depende da dopagem. A grande vantagem do LED é o baixo consumo de energia e as pequenas dimensões. Na figura abaixo é apresentado, de forma esquemática, o circuito de uma lanterna de LED. Esta lan-terna é composta por três pilhas em série, de 1,5 V cada, e por seis LEDs idênticos. A lanterna funciona da seguinte forma: ao acioná-la pela primeira vez, a chave 1 é ligada; ao acioná-la pela segunda vez, a chave 2 é ligada; ao acioná-la pela terceira vez, as duas chaves são desligadas. Os LEDs em questão possuem uma resistência des-prezível. A única limitação técnica para o funcionamento de um LED é a corrente elétrica que o percorre. Vamos adimitir que, para que um LED funcione perfeitamente, a corrente elétrica que o percorre deve ser de 20,0 mA. Para garantir isso, um resistor de resistência R é associado ao LED.
V
12
LEDR
Com base no exposto, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01. O resistor associado em série ao LED possui resistência de 225,0 Ω.
02. A corrente elétrica que percorre a chave 2, quando acionada, é igual à corrente elétrica que percorre a chave 1 quando somente ela é acionada.
04. A corrente elétrica que percorre a chave 1 é igual à corrente elé-trica que percorre a chave 2, quando ambas estão acionadas.
08. Os três LEDs ligados à chave 2 estão em série com os outros três LEDs.
16. Ao acionar a chave 1, a resistência do circuito é de 75,0 Ω; ao acionar a chave 2, a resistência do circuito passa a ser 150,0 Ω.
32. A função do resistor neste circuito é limitar a corrente elétrica que percorre o LED.
(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: ANuma cirurgia, a visualização do procedimento deve ser perfeita e esta depende, além dos participantes e outros fatores, da luz. Para complementar a iluminação da sala, coloca-se acima dos médicos e paciente um foco cirúrgico, composto por seis lâmpadas, cada uma com a inscrição: 10 V – 50 W. Sabe-se que as seis lâmpadas se encontram ligadas em série sujeitas a uma diferença de potencial elétrico (ddp) de 240 V, num sistema ideal para seu funcionamento na sala de cirurgia. Qual a resistência de cada lâmpada desse equi-pamento e a corrente elétrica que atravessa cada lâmpada ao ligar o equipamento?*a) 2 Ω e 20 Ab) 5 Ω e 20 Ac) 2 Ω e 8 Ad) 5 Ω e 8 Ae) 0,5 Ω e 80 AObs.: Da maneira que as lâmpadas estã ligadas (240 V) provavelme-nente uma irá se queimar, interronpendo o circuito, pois cada uma está submetida a uma ddp de 40 V e sua especificação é de 10 V.
(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: AQuatro lâmpadas das lanternas de um automóvel são associadas em paralelo e se acendem simultaneamente, conforme mostra a fi-gura.
V
Ch
L4L3L2L1+−
Se as características de cada lâmpada são 12V – 18W, quando ace-sas, a intensidade da corrente elétrica total, em ampères, que per-corre o conjunto das quatro lâmpadas é igual a*a) 6,0. d) 1,5.b) 9,0. e) 3,0.c) 12.
(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: CUm dos objetivos da implantação do horário de verão é a economia de energia elétrica. Suponha que, em determinado ano, o horário de verão tenha durado 120 dias e que oito lâmpadas de 20 W de uma residência foram acesas uma hora mais tarde, durante todo o período de duração do horário de verão. Nesse caso, a economia de energia correspondente a esse conjunto de lâmpadas foi, em kWh, dea) 24,0. d) 17,6.b) 120. e) 160.*c) 19,2.
(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: CA figura abaixo ilustra o esquema de um chuveiro elétrico que possui as seguintes especificações:
potência nominal = 2200 W/5500W - 220 V.
˜
Chave
Resistor interno
C
A B RedeElétrica
Circuito elétrico do chuveiro
Sobre o funcionamento adequado desse chuveiro, é correto afirmar-se quea) no inverno, ligar a chave em B, para se obter potência máxima.b) no inverno, ligar a chave em B. Nesse caso, a resistência vale 8,8 Ω .*c) no verão, ligar a chave em B. Nesse caso, a resistência vale 22 Ω .d) no inverno, ligar a chave em A. Nesse caso, a resistência vale 22 Ω .e) ligar a chave sempre em A, no inverno ou no verão, a fim de eco-nomizar energia.
(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma lâmpada incandescente de 120 V é percorrida por uma corren-te de 0,5 A. Qual a resistência do seu filamento?a) 100 Ω.b) 200 Ω.*c) 240 Ω.d) 120 Ω.e) 60 Ω.
(IF/CE-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma lâmpada fica acesa durante 10 minutos, sendo percorrida por uma corrente de 2 A. Durante esse intervalo de tempo, a carga total fornecida a essa lâmpada é de:a) 20 C.b) 200 C.*c) 1200 C.d) 100 C.e) 600 C.
(IF/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: EAo entrar em uma loja de materiais de construção, um eletricista vê o seguinte anúncio:
ECONOMIZE: Lâmpadas fluorescentes de 15 W têm a mesma luminosidade (iluminação) que lâmpadas incandescentes de 60 W de potência.
De acordo com o anúncio, com o intuito de economizar energia elé-trica, o eletricista troca uma lâmpada incandescente por uma fluo-rescente e conclui que, em 1 hora, a economia de energia elétrica, em kWh, será dea) 0,015.b) 0,025.c) 0,030.d) 0,040.*e) 0,045.
(IF/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BA Lei da Conservação da Energia assegura que não é possível criar energia nem a fazer desaparecer. No funcionamento de determina-dos aparelhos, a energia é conservada por meio da transformação de um tipo de energia em outro. Em se considerando um telefone celular com a bateria carregada e em funcionamento, durante uma conversa entre duas pessoas, assinale a alternativa que correspon-de à sequência correta das possíveis transformações de energias envolvidas no celular em uso.a) Térmica – cinética – sonora.*b) Química – elétrica – sonora.c) Cinética – térmica – elétrica.d) Luminosa – elétrica – térmica.e) Química – sonora – cinética.
(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm chuveiro elétrico tem uma resistência ôhmica de 10 Ω. Após duas horas ligado, verificou-se que o consumo de energia foi de 2,42 kW·hora. Assim, a tensão em Volts da rede em que o chuveiro foi ligado éa) 12.*b) 110.c) 220.d) 360.
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)Provocando uma diferença de potencial entre dois pontos de um fio condutor, é possível constatar o fluxo de cargas elétricas de um ponto para outro do fio. Esse efeito é denominado corrente elétrica. Sobre a corrente elétrica, assinale o que for correto.
01) Sempre que uma corrente elétrica atravessa um gás rarefeito, ele emite luz.
02) Todos os condutores ao serem atravessados por uma corrente elétrica sofrem aquecimento.
04) Por convenção, o sentido da corrente elétrica através de um condutor é de um ponto de potencial elétrico mais alto para outro de potencial elétrico mais baixo.
08) Corrente elétrica alternada inverte seu sentido periodicamente.
(UECE-2013.1) - ALTERNATIVA: CUm resistor ôhmico é ligado a uma bateria de tensão V0 para aque-cer um volume de água de 24 ºC até 37 ºC dentro de certo intervalo de tempo, desprezando qualquer perda para o meio ambiente. Para que a mesma quantidade de água seja igualmente aquecida em 25% do tempo anterior, a tensão da bateria deve ser multiplicada por um fator dea) 1/4.b) 1/2.*c) 2.d) 4.
(UEPG/PR-2013.1)-RESP.OFICIAL: SOMA = 31(01+02+04+08+16)Os circuitos elétricos podem ser constituídos por vários dispositivos elétricos. Abaixo é esquematizado um circuito composto por gerado-res, resistores e chaves formando o que é conhecido por malha.
E1
E2
E3
R1
R2
R3
chave 1
chave 2
C
B
A
F
D
E
Sobre o circuito, assinale o que for correto.01) No circuito tem-se dois nós, três ramos e duas malhas, e a cor-rente elétrica atravessará todo o circuito somente quando as chaves estiverem fechadas.02) As chaves estando fechadas, em um dos nós, a soma algébrica das intensidades de correntes é nula.04) Estando a chave 2 aberta e E1 sendo igual a E2 a intensidade de corrente na malha correspondente será nula.08) Estando a chave 1 aberta, a tensão nos terminais do resistor equivalente será igual a soma das f.e.m. dos geradores E2 e E3.16) Em qualquer malha de um circuito em rede, a soma algébri-ca das f.e.m. é igual à soma algébrica das quedas de tensão ∑E = ∑Ri.
(VUNESP/FAMECA-2013.1) - ALTERNATIVA: CAo mudar seu consultório de endereço, um médico cardiologista verificou que seu cardiógrafo, como o da figura, de características 220 W-110 V, necessitaria de adaptações para funcionar na rede de 240 V do novo local.
O médico associou corretamente, em série com o cardiógrafo, um resistor ôhmico de resistência R e potência de consumo P, cujos valores são, em ohm e em watt, respectivamente,a) 65 e 240.b) 110 e 260.*c) 65 e 260.d) 32,5 e 240.e) 130 e 260.
(FUVEST/SP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm uma aula de laboratório, os alunos determinaram a força ele-tromotriz ε e a resistência interna r de uma bateria. Para realizar a tarefa, montaram o circuito representado na figura abaixo e, utilizan-do o voltímetro, mediram a diferença de potencial V para diferentes valores da resistência R do reostato. A partir dos resultados obtidos, calcularam a corrente I no reostato e construíram a tabela apresen-tada na página de respostas.
bateria
reostato
voltímetro
a) Complete a tabela, na página de respostas, com os valores da corrente I.
V (V) R (Ω) I (A)
1,14 7,55 0,15
1,10 4,40
1,05 2,62 0,40
0,96 1,60
0,85 0,94 0,90
b) Utilizando os eixos da página de respostas, faça o gráfico de V em função de I.
1,21,00,80,60,40,20,0
0,8
1,0
1,2
1,4
V (V
)
I (A)
c) Determine a força eletromotriz ε e a resistência interna r da ba-teria.
Note e adote:Um reostato é um resistor de resistência variável.Ignore efeitos resistivos dos fios de ligação do circuito.
RESPOSTA FUVEST/SP-2013.1:a) V (V) R (Ω) I (A)
1,14 7,55 0,15
1,10 4,40 0,25
1,05 2,62 0,40
0,96 1,60 0,60
0,85 0,94 0,90
b)
1,21,00,80,60,40,20,0
0,8
1,0
1,2
1,4
V (V
)
I (A)
c) ε ≅ 1,18 V e r ≅ 0,37 Ω
(VUNESP/FAMECA-2013.1)-RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOA figura ilustra o esquema de um aquecedor elétrico de líquidos, portátil e isolante térmico. Uma bateria ε, de resistência interna des-prezível e força-eletromotriz 12 V, alimenta o circuito, onde há um reostato R’ e um resistor ôhmico R = 1,0 Ω, este último imerso em 300 mL de água, de massa específica 1,0 g/mL e calor específico 4,2 J/(g·ºC).
ε
R
R’
a) Determine a potência elétrica dissipada por esse aquecedor com o reostato totalmente zerado.b) Considerando que o reostato limite a potência do aquecedor a 100 W e que toda essa potência seja utilizada para aquecer a água, determine o tempo necessário para elevar de 20 ºC para 70 ºC a temperatura da água.
RESPOSTA VUNESP/FAMECA-2013.1:a) P = 144 Wb) ∆t = 10min 30s
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)Na figura abaixo, apresenta-se um circuito elétrico composto por três lâmpadas idênticas, uma fonte de força eletromotriz e uma chave. Quando a chave é fechada, uma corrente elétrica é estabelecida no circuito. Sobre essa situação, assinale o que for correto.
+ −Ch
ε
L1 L2 L3
01) As três lâmpadas estão ligadas em série, portanto, são percorri-das pela mesma corrente elétrica.02) Se outra lâmpada, idêntica às demais, for adicionada ao circuito, a luminosidade de cada lâmpada permanecerá inalterada.04) Se uma das lâmpadas for retirada do circuito, a passagem da corrente elétrica através do mesmo não será interrompida.08) Sendo as três lâmpadas idênticas, todas estarão sujeitas à mes-ma diferença de potencial.
(VUNESP/FACISB-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: ATrês resistores idênticos, com resistência elétrica de 10 ohms cada, são conectados, formando um circuito. Através de um amperíme-tro, constata-se que o maior valor da corrente elétrica medido nesse circuito é igual a 2 ampères, e o menor a 1 ampère. A resistência equivalente da associação em ohms é*a) 15.b) 20.c) 25.d) 30.e) 18.
Obs.: Para a alternativa A ser a correta, o cicuito deve ser como na figura abaixo.
Existe outra possibilidade das resistências formarem outro circuito que corresponda ao enunciado que é o representado a seguir. Nes-se caso a resposta seria ≅ 3,3 ohms.
(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: BAo circuito, submetido a uma diferença de potencial igual a 115 V, são associadas lâmpadas idênticas e de resistência elétrica igual a 240 Ω. Mantidas as condições, se a lâmpada L2 queimar, o valor ab-soluto da variação da intensidade de corrente elétrica que flui atra-vés do amperímetro A será, em ampères, aproximadamente, igual a
V
L1 L2
L3 L5L4
a) 1 × 10−2.*b) 2 × 10−2.c) 4 × 10−2.d) 6 × 10−2.e) 8 × 10−2.
(FMABC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: EObserve o circuito abaixo. Quando a chave seletora (ch) está posi-cionada em X, o amperímetro ideal (A) registra 1,5 A. Quando mu-damos a chave seletora para a posição Y, o amperímetro passa a registrar 1,2 A.
ch
A
X Y
E
r
10 Ω
4 Ω
i
Determine a fem (força eletromotriz) E da bateria.a) 3V d) 18Vb) 6V *e) 24Vc) 12V
(VUNESP/UFTM-2013.1) - RESPOSTA: a) R = 20 W b) R$ 2,16Na compra de uma torradeira elétrica, um cliente de uma loja de eletrodomésticos leu na embalagem do produto as seguintes infor-mações: P = 720 W e U = 120 V. Preocupado com o alto consumo de energia elétrica desse tipo de aparelho, fez alguns cálculos rápidos antes de efetuar a compra.
(www.efacil.com.br. Adaptado.)
Sabendo que ele pretende usar a torradeira durante 15 minutos por dia, em média, reproduza os cálculos do cliente, determinando:a) a resistência elétrica da torradeira.b) o valor, em reais, a ser pago pelo cliente, ao final de 30 dias, devido ao uso da torradeira, considerando que 1 kW·h de energia elétrica custa R$ 0,40.
(CESGRANRIO/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: EO conjunto de resistores abaixo pode ser utilizado como divisor de tensão em um circuito analógico.
R
R R
R
R
R
R
R
R
R
V
A
A corrente medida no amperímetro A é de 1,5 mA, e a resistência R vale 1,0 kΩ.Nessas condições, a tensão da bateria, em volts, éa) 3b) 6c) 12d) 24*e) 48
(UFPE-2013.1) - RESPOSTA: N = 20Um fio metálico e cilíndrico é percorrido por uma corrente elétrica constante de 0,4 A. Considere o módulo da carga do elétron igual a 1,6 × 10−19 C. Expressando a ordem de grandeza do número de elétrons de condução que atravessam uma seção transversal do fio em 60 segundos na forma 10N, qual o valor de N?
(UFPE-2013.1) - RESPOSTA: R1/R2 = 9A figura mostra um circuito elétrico onde se aplica uma ddp de entra-da e se mede uma ddp de saída.
R2
R1
Ventrada
Vsaída
Calcule qual deve ser a razão R1/R2, para que a ddp de saída seja um décimo da ddp de entrada.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: BAssinale a alternativa INCORRETA.a) A resistividade elétrica de um fio metálico cresce com o aumento da temperatura e depende do tipo de material de que é feito o fio.
*b) Num gerador, a rapidez com que, no seu interior, a energia elétri-ca é transformada em energia térmica é denominada potência total.
c) Um galvanômetro pode funcionar como um amperímetro ou como um voltímetro, através de uma mudança na escala de medida.
d) A potência dissipada é calculada pela mesma equação, quer o resistor obedeça à primeira ou à segunda lei de Ohm.
e) Em um fio percorrido por uma corrente elétrica, para se diminuir a potência dissipada, uma das alternativas é aumentar o diâmetro do fio, mantendo-se as demais grandezas inalteradas.
(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: BA figura abaixo representa um dispositivo eletrônico D conectado a uma bateria “recarregável” B, que o põe em funcionamento. i é a corrente elétrica que aciona D.
i
B+
−D
A respeito desse sistema, considere as seguintes afirmções.
I - As cargas elétricas de i são consumidas ao atravessarem D.II - O processo de “recarga” não coloca cargas em B.III - Toda a carga elétrica que atravessa D origina-se em B.
Quais estão corretas?a) Apenas I.*b) Apenas II.c) Apenas III.d) Apenas II e III.e) I, II e III
(FAAP/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: ENa bateria de um automóvel, há as seguintes especificações: 12 V e 40 A.h. O automóvel, com uma bateria nova, foi deixado no esta-cionamento de um aeroporto, com duas lanternas acesas, cada uma de 10 W. Ao retornar, o proprietário constatou que a bateria estava totalmente descarregada. O intervalo de tempo decorrido entre o instante em que as lanternas foram ligadas até aquele em que a bateria se descarregou totalmente foi de:a) 6 hb) 12 hc) 18 hd) 30 h*e) 24 h
(SENAC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CTrês resistores ôhmicos cujas resistências elétricas valem 3,0 Ω, 6,0 Ω e 12 Ω, respectivamente, são associados em paralelo. Quan-do a associação é ligada a uma certa fonte elétrica, o resistor de 12 Ω é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 1,0 A. Nesta situação, a potência elétrica total dissipada pela associação, em watts, vale,a) 21.b) 42.*c) 84.d) 96.e) 104.
(UFES-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO circuito indicado abaixo é composto de uma bateria não ideal e de uma carga resistiva (lâmpada L). O gráfico ao lado representa a curva característica tensão U versus corrente I que a bateria fornece a diferentes cargas.
U
I
L
12,08,04,00
10,08,06,04,02,0
0 I (A)
U (V)
Considere que a bateria esteja operando com uma particular lâmpa-da, à qual fornece a particular corrente I = 6,0 A . Determinea) a força eletromotriz da bateria;b) a resistência interna da bateria;c) a resistência dessa particular lâmpada;d) a potência elétrica dissipada por essa lâmpada e o rendimento (eficiência) da bateria nessa situação de operação.RESPOSTA UFES-2013.1:a) ε = 12V b) r = 0,5 Ω c) R = 1,5 Ω d) η = 75%
(UNICAMP/SP-2013.1) - RESPOSTA: a) λ = 5×106 m b) i = 800 AUma forma alternativa de transmissão de energia elétrica a grandes distâncias (das unidades geradoras até os centros urbanos) consiste na utilização de linhas de transmissão de extensão aproximadamen-te igual a meio comprimento de onda da corrente alternada transmi-tida. Este comprimento de onda é muito próximo do comprimento de uma onda eletromagnética que viaja no ar com a mesma frequência da corrente alternada.a) Qual é o comprimento de onda de uma onda eletromagnética que viaja no ar com uma frequência igual a 60 Hz ? A velocidade da luz no ar é c = 3 × 108 m/s .b) Se a tensão na linha é de 500 kV e a potência transmitida é de 400 MW, qual é a corrente na linha?
VESTIBULARES 2013.2
(UFU/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: BUma pessoa toca seus dedos nos terminais de uma bateria de 12 volts e sente uma corrente percorrer seu corpo, que possui resis-tência de 10 000 Ω. Se a mesma pessoa estiver com o corpo úmido, a resistência elétrica de seu corpo será de 1 000 Ω.Sobre a relação entre a corrente que percorre o corpo da pessoa quando está seco (ia) e depois, com o corpo úmido (ib), é correto afirmar que:
a) ib = ia*b) ia = ib/10
c) ia = 10ibd) ib = 10 000ia
(VUNESP/UNINOVE-2013.2) - ALTERNATIVA: AUm circuito elétrico é formado por um gerador ideal de força ele-tromotriz E, dois resistores R idênticos e uma chave interruptora S, como mostra a figura.
RE R
S
A intensidade da corrente elétrica que passa pelo gerador quando a chave está fechada é i1 e quando está aberta é i2. A relação corretaentre essas intensidades de correntes é
*a) i1 = 2i2.
b) i2 = 2i1.
c) i2 = 6i1.
d) i1 = i2.
e) i2 = 4i1.
(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: AA Agência Nacional de Energia Elétrica ANEEL – aprovou em janeiro as novas tarifas que reduzirão a conta de energia elétrica. Para os consumidores residenciais no Ceará, a redução é de 18,05%. Na conta de luz, essa redução afeta o preço do*a) kW·h.b) kW/h.c) kW.d) h/kW.
(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: AUm raio é um fenômeno atmosférico caracterizado pela passagem de corrente elétrica, por exemplo, entre uma nuvem e o solo. Con-sidere um raio que transfira 2·103 A para o solo. Nessa situação, a corrente elétrica nesse circuito nuvem solo é de*a) 2·103 C/s.b) 2·103 V/s.c) 2·103 C.d) 2·103 V.
(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: EUm conjunto de lâmpadas idênticas, associadas em paralelo, está li-gado a uma bateria ideal de força eletromotriz igual a 12 V. Sabendo que cada lâmpada dissipa uma potência de 6,0 W e que a intensida-de da corrente elétrica na bateria é igual a 10,0 A, pode-se concluir que o número de lâmpadas no circuito é igual aa) 15.b) 30.c) 10.d) 35.*e) 20.
(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: AA usina nuclear Angra 3 deve entrar em operação em 2016. Supon-do um consumo médio mensal de 240 kWh por residência e que a usina funcione ininterruptamente com potência de 1,40 × 106 kW durante um mês, é correto afirmar que, nesse período, Angra 3 for-necerá energia para um número de residências igual a*a) 4,20 × 106.b) 3,36 × 107.c) 3,36 × 108.d) 4,20 × 108.e) 1,12 × 107.
(UNIFOR/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: CEm qualquer circuito elétrico, como nas instalações residenciais e prediais, faz-se necessário que sejam instalados dispositivos que limitem a corrente elétrica que os percorre com o fim de evitar da-nos aos circuitos. Podem ser Fusíveis ou Disjuntores Térmicos, que abrem o circuito quando a corrente elétrica ultrapassa um dado valor limitado por estes dispositivos.
Fusível
Disjuntor Térmico(Fonte: http://www.brasilescola.com/fisica/fusiveis.htm)
O funcionamento destes dispositivos está baseado na(o):a) Lei de Coulomb.b) Princípio da Inércia.*c) Efeito Joule.d) Lei de Ohm.e) Efeito Fotoelétrico.
(UNIFOR/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: CO consumo de energia elétrica de uma residência pode ser estima-da considerando as principais fontes de consumo dessa residência. Imagine uma situação em que somente os aparelhos que constam na tabela abaixo fossem utilizados diariamente da mesma forma. Veja que a tabela nos fornece a potência e o tempo diário de cada aparelho.
Aparelho Potência (kW) Tempo de uso diário (horas)
Ar condicionado 1,5 7
Geladeira 0,30 15
Lâmpadas 0,10 6
Chuveiro elétrico 3,0 1/3
Microondas 1,8 1/2
Supondo que o mês tem 30 dias e que o custo de 1kwh é de R$ 0,40, então o consumo de energia elétrica mensal dessa residência é:a) R$ 190,00b) R$ 200,00*c) R$ 210,00d) R$ 230,00e) R$ 240,00
(UNIFOR/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: BNos países de clima frio, é necessário o uso de aquecedores que podem operar a vapor, a gás ou a eletricidade. Frank, morador da cidade de New York, instalou em seu quarto um aquecedor elétrico, porém verificou que o aparelho apresentava uma temperatura muito alta, mesmo na regulagem de temperatura mínima.
Aquecedor Elétrico(Fonte: http://www.mundodastribos.com/ aquecedor-eletrico-portatil-britania.html)
Para resolver este problema, ele deverá:a) Reduzir o comprimento da resistência elétrica do aparelho.*b) Ligar outra resistência em série com a resistência elétrica do aparelho.c) Ligar outra resistência em paralelo com a resistência elétrica do aparelho.d) Trocar a resistência elétrica do aparelho por outra de mesmas dimensões, mas de material de menor resistividade.e) Trocar a resistência elétrica do aparelho por outra de mesmo ma-terial e mesmo comprimento porém de maior espessura.
(UFPR-2013.2) - ALTERNATIVA: AUm motor elétrico com FCEM (força contraeletromotriz) de 100 V e resistência interna de 2,5 Ω está ligado a uma fonte de tensão cons-tante de 120 V. A corrente elétrica no circuito, o rendimento e ainda as potências útil, passiva e total valem, respectivamente:*a) 8 A, 66,6%, 800 W, 400 W e 1200 W.b) 4 A, 75%, 300 W, 50 W e 350 W.c) 6 A, 100%, 1200 W, 200 W e 1400 W.d) 2 A, 55%, 1300 W, 50 W e 1350 W.e) 10 A, 33,3%, 500 W, 50 W e 550 W.
(UFPR-2013.2) - ALTERNATIVA: CO chuveiro elétrico é considerado o grande “vilão” no consumo de energia elétrica de uma residência. Na casa do sr. João, uma lâm-pada de 100 W e um chuveiro de 5.500 W estão ligados a um mes-mo potencial de 110 V. Considerando apenas esse fato, é correto afirmar que a relação de consumo entre chuveiro e lâmpada está aproximadamente na ordem de:a) 5 vezes.b) 10 vezes.*c) 50 vezes.d) 100 vezes.e) 500 vezes.
(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: COs eletrodomésticos utilizam parte da energia que consomem para o seu funcionamento, e uma outra parte é desperdiçada. A eficiência energética mede a porcentagem de energia elétrica, que é utiliza-da pelo eletrodoméstico para o seu funcionamento, com relação ao total que ele consome. Na figura a seguir, temos o selo que veio anexado a um aquecedor elétrico.
Energia (Elétrica)
Tensão Nominal 220 V ~
AquecedorEFICIÊNCIA
ENERGÉTICA
90%Classe de Potência
2400 W
3500 W
4900 W
5700 W
A
B
D
C INMETRO
Nele foram ocultadas algumas informações e outras foram manti-das. Um eletrodoméstico que recebe a classificação A, por exemplo, consome no máximo até 2400 W de potência. O dono do aquecedor mediu a resistência elétrica do aparelho através de um ohmímetro, e o resultado foi R = 10,0 Ω. Determine qual é a classificação energé-tica que pode ser dada ao aquecedor.a) B.b) A.*c) D.d) C.
(SENAI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: DEm uma rede elétrica doméstica de 127 V, estão ligados os apare-lhos abaixo listados.
Aparelho Potência (W) ddp (V)Televisor 200 127
Home theatear 400 127
Ferro elétrico 1200 127
Para que os aparelhos funcionem adequadamente, sem que haja possibilidade de queima deles ou desarme do disjuntor, o valor de corrente do disjuntor mais indicado é o dea) 30 A.b) 25 A.c) 20 A.*d) 15 A.e) 10 A.
(SENAI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: APara iluminar parte do painel de um carro, usa-se uma lâmpada com especificações 0,6W/3V, ligada a uma rede de 12 V. Para que a lâm-pada funcione de acordo com as especificações acima, é necessário associar um resistor de*a) 45 W em série com a lâmpada.b) 45 W em paralelo com a lâmpada.c) 60 W em série ou em paralelo com a lâmpada.d) 6 W em série com a lâmpada.e) 6 W em paralelo com a lâmpada.
(UERJ-2013.2) - ALTERNATIVA: DNo circuito, uma bateria B está conectada a três resistores de resis-tências R1, R2 e R3 :
R1
R2 R3B
Sabe-se que R2 = R3 = 2R1 .A relação entre as potências P1, P2 e P3, respectivamente associa-das a R1, R2 e R3, pode serexpressa como:a) P1 = P2 = P3.b) 2P1 = P2 = P3.c) 4P1 = P2 = P3.*d) P1 = 2P2 = 2P3.
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: BNo circuito da figura a seguir, as baterias são ideais.
BA
10 Ω
10 Ω
5 Ω
10 V
10 V
A diferença de potencial (ddp), entre os pontos A e B, valea) 2,5 V. d) 9,0 V.*b) 5,0 V. e) 10 V.c) 7,5 V.
(FEI/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: DQual é a corrente no circuito abaixo?a) 333,33 Ab) 33,33 Ac) 3,33 A*d) 0,33 Ae) 3,00 A
10 Ω
10 Ω
10 Ω10 V
(UNIFENAS/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: BSejam dois geradores, em paralelo, de forças eletromotrizes valendo 20 V e resistências internas de 10 Ω , alimentando um conjunto de seis resistores ôhmicos, em paralelo, de R ohms cada, seguidos de três, em série, de 1 Ω cada. Qual seria a condição para que a potên-cia seja máxima? E caso R valha 6 Ω , qual será a corrente elétrica que passará pelos resistores em série?
a) R = 15 Ω e i = 209 A ;
*b) R = 12 Ω e i = 209 A ;
c) R = 10 Ω e i = 65 A ;
d) R = 9 Ω e i = 23 A ;
e) R = 6 Ω e i = 57 A .
(MACKENZIE/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: CNo circuito ilustrado abaixo, a d.d.p. entre os pontos A e B é constante e igual a 1,5 V e o amperímetro A é considerado ideal. As lâmpadas, L1, L2, L3 e L4, são idênticas entre si e cada uma delas apresenta a seguinte indicação nominal de fábrica: 1,5 V — 0,5 W.
A
A B
Ch
L4
L2
L3
L1
Ao fechar-se a chave Ch,a) as lâmpadas L3 e L4 “queimam” e o Amperímetro indica 0,17 A.b) as lâmpadas L3 e L4 “queimam” e o Amperímetro indica 0,34 A.*c) todas as lâmpadas acendem e o Amperímetro indica 0,25 A.d) todas as lâmpadas acendem e o Amperímetro indica 0,125 A.e) todas as lâmpadas “queimam”.
(MACKENZIE/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: BEstima-se que somente 60% da energia liberada, por efeito Jou-le, pela resistência elétrica de um fogão elétrico, é utilizada para aquecer a água contida em uma panela, quando colocada sobre ela. Se essa resistência aquece 880 g de água [calor específico igual a 1 cal/(g.°C)] de 20 ºC para 80 ºC, em 7 minutos, quando submetida à ddp de 220 V, a intensidade de corrente elétrica que passa por ela é Adote 1 cal = 4,2 Ja) 3,5 A d) 5,0 A*b) 4,0 A e) 5,5 Ac) 4,5 A
(PUC/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: EO esquema a seguir representa um circuito elétrico.
A B
R2
R1 = 10,0 Ω
i1 = 4,0 A
i2
6,0 A
Os valores da resistência elétrica R2, da corrente elétrica i2 e da diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B são, respecti-vamente,a) 10,0 Ω 4,0 A 20,0 Vb) 10,0 Ω 2,0 A 20,0 Vc) 15,0 Ω 3,0 A 30,0 Vd) 20,0 Ω 4,0 A 40,0 V*e) 20,0 Ω 2,0 A 40,0 V
(VUNESP/FASM-2013.2) - ALTERNATIVA: BUm microscópio biológico trinocular, com aumento de 1600 vezes, possui lâmpada de halogênio pré-centrada de 6 V − 18 W. Esse modelo de microscópio dispõe de uma fonte de iluminação, com co-mutação automática, que garante seu perfeito funcionamento ao ser ligado à rede elétrica na faixa de 85 a 260 V.
(www.laborana.com.br)
O valor da resistência do resistor que deve estar associado em con-junto com a lâmpada quando o microscópio for ligado à rede elétrica de 127 V é dea) 48,5 Ω, em série com a lâmpada.*b) 40,3 Ω, em série com a lâmpada.c) 48,5 Ω, em paralelo com a lâmpada.d) 40,3 Ω, em paralelo com a lâmpada.e) 52,7 Ω, em paralelo com a lâmpada.
(ACAFE/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: BSeja a força eletromotriz de uma pilha de 1,5 V. No anterior da mes-ma significa que a pilha fornece 1,5 (...):a) amperes de corrente por coulomb de carga.*b) joules de energia por coulomb de carga que transporta.c) coulombs de carga.d) watts de potência por coulomb de carga que transporta.
(ACAFE/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: BDenominam-se instrumentos de medidas elétricas a todos os dis-positivos que são utilizados para medir as magnitudes elétricas e assegurar assim o bom funcionamento das instalações e máquinas elétricas.Sendo dois desses instrumentos um amperímetro e voltímetro con-siderados ideais, significa considerar que:a) os instrumentos podem ser usados para qualquer intensidade de corrente elétrica que nunca se avariam.*b) o amperímetro tem resistência nula e o voltímetro tem resistência infinita.c) ambos os instrumentos são bem construídos e nunca quebram.d) o amperímetro só pode ser utilizado em corrente contínua e o voltímetro em corrente alternada.
(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: EO circuito da figura é constituído por dois resistores de resistências constantes e iguais a R, um reostato, cuja resistência pode variar de zero (com o cursor no ponto I) a R (com o cursor no ponto II), um gerador ideal de força eletromotriz constante E, um amperímetro também ideal e fios de ligação com resistência desprezível.
R
R
AE II
Ireostato
Quando o cursor do reostato é conectado no ponto I, o amperímetro indica uma corrente elétrica de intensidade 1,00 A. É correto afirmar que, se o cursor for conectado no ponto II, o amperímetro indicará, em ampères, uma corrente de intensidadea) 0,50. d) 1,50.b) 1,25. *e) 0,75.c) 1,00.
(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: DDe acordo com dados da Associação Brasileira de Energia Eólica, a capacidade de produção instalada dessa fonte energética é apro-ximadamente 2700 MW. Em 2012, o fator de capacidade da fonte eólica, que é a proporção entre o que foi gerado nas usinas e a sua capacidade instalada, foi, em média, 33%. Considerando um con-sumo médio residencial de 160 kWh por mês, essa geração eólica seria suficiente para atender aproximadamente quantos milhões de domicílios?a) 5,6.b) 2,7.c) 1,6.*d) 4,0.
(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: AA UECE tem um sistema de geração de energia elétrica do tipo so-lar fotovoltaica, com potência instalada de 5 kW, utilizado para pes-quisas e desenvolvimentos tecnológicos. Nesse tipo de sistema, a transformação de energia solar em elétrica é feita em células fotovol-taicas. Essas células geram uma tensão elétrica cujo valor depende, dentre outros fatores, da corrente elétrica que passa por seus termi-nais, conforme o exemplo do gráfico a seguir.
0,999
0,9992
0,9994
0,80,70,60,50,40,30,20,10
0,9996
0,9998
1
1,0002
tensão (Volts)
corr
ente
(Am
pere
s)
P2 P3P1
Para os valores de tensão e corrente correspondentes aos pontos no gráfico, pode afirmar corretamente que as potências P geradas pela célula são tais que*a) P3 > P2 > P1.b) P1 > P2 > P3.c) P3 = P2 = P1.d) P3 < P2 = P1.
(UNESP-2013.2) - RESPOSTA: i1 = 6,0 A e i2 = 3,0 AEm um jogo de perguntas e respostas, em que cada jogador deve responder quatro perguntas (P1, P2, P3 e P4), os acertos de cada participante são indicados por um painel luminoso constituído por quatro lâmpadas coloridas. Se uma pergunta for respondida corre-tamente, a lâmpada associada a ela acende. Se for respondida de forma errada, a lâmpada permanece apagada. A figura abaixo re-presenta, de forma esquemática, o circuito que controla o painel. Se uma pergunta é respondida corretamente, a chave numerada asso-ciada a ela é fechada, e a lâmpada correspondente acende no pai-nel, indicando o acerto. Se as quatro perguntas forem respondidas erradamente, a chave C será fechada no final, e o jogador totalizará zero pontos.
A
B
1 2 3 4C
P1 P2 P3 P4 R
E
A
Cada lâmpada tem resistência elétrica constante de 60 Ω e, junto com as chaves, estão conectadas ao ramo AB do circuito, mostradona figura, onde estão ligados um resistor ôhmico de resistência R = 20 Ω, um gerador ideal de f.e.m. E = 120 V e um amperímetro A de resistência desprezível, que monitora a corrente no circuito. Todas as chaves e fios de ligação têm resistências desprezíveis.Calcule as indicações do amperímetro quando um participante for eliminado com zero acertos, e quando um participante errar apenas a P2.
(PUC/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: BA partir do fragmento “Talvez o maior inventor de nosso tempo, Tho-mas Alva Edison (1847-1931), dentre as suas mais de mil invenções patenteadas, para inventar a lâmpada incandescente, ele teria re-alizado mais de 1150 experimentos fracassados antes de chegar ao êxito de sua invenção”, extraído do texto 2, percebe-se que já se passaram muitos anos desde a invenção da lâmpada incandes-cente. Atualmente, os tipos de lâmpadas existentes no mercado são numerosos, mas mesmo assim ainda temos aplicações para as lâmpadas incandescentes. Uma das grandes preocupações no mo-mento é a economia de energia. Assim, percebemos uma procura por aparelhos que possam proporcionar essa economia. No caso das lâmpadas, tornou-se comum substituir as incandescentes pelas fluorescentes, por serem mais econômicas.Consideremos verdadeira a informação na embalagem de uma de-terminada marca de lâmpada fluorescente. O fabricante afirma que uma lâmpada fluorescente de 19 W equivale a uma lâmpada incan-descente de 80 W. Considerando-se que um kWh custe R$ 0,50, a economia mensal (30 dias) gerada pela substituição de dez lâm-padas incandescentes de 80 W por lâmpadas fluorescentes de 19 W, sabendo-se que cada lâmpada fica ligada 12 horas por dia, sob tensão adequada, é de (assinale a resposta correta):a) R$ 144,00*b) R$ 109,80c) R$ 75,60d) R$ 34,20
(PUC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: EA d.d.p. entre os terminais A e B da associação é igual a 17,0 V e a resistência elétrica de cada resistor vale 1,0 Ω.
A B
= 1,0 Ω
A intensidade da corrente elétrica que percorre o circuito éa) 0,85 Ab) 1,0 Ac) 2,43 Ad) 3,4 A*e) 4,0 A
(CEFET/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: CConsidere o circuito seguinte.
r i
fem 32 V
1 Ω
5 Ω
10 Ωch
Se a chave (ch) é fechada, a corrente é Icc e, se for aberta, a corrente é I, então, a razão ( Icc
I) é
a) 2.b) 8.*c) 16.d) 24.e) 32.
(PUC/PR-2013.2) - ALTERNATIVA: AA cada dia cresce o número de aparelhos eletroeletrônicos instala-dos na rede elétrica domiciliar. Instalações elétricas malconservadas causam desperdício de energia e deixam a conta de luz mais cara no final do mês. A conclusão é do estudo “Análise de Perdas em Ins-talações Elétricas Residenciais”, realizado como tese de mestrado na Universidade de São Paulo pelo engenheiro eletricista Ricardo Santos D’ Ávila. A respeito de uma rede elétrica domiciliar a que estão ligados vários equipamentos, pode-se afirmar que:*a) a resistência de um fio condutor é inversamente proporcional a sua espessura.b) se trata de um circuito simples que só apresenta equipamentos ligados em série.c) a função dos disjuntores é aumentar a intensidade de corrente elétrica no circuito.d) a energia elétrica consumida independe do tempo que os equipa-mentos permanecem ligados.e) nos liquidificadores modernos e menos barulhentos, toda energia elétrica fornecida pela rede é transformada em energia mecânica.
(UFU/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: AUma pessoa necessita comprar 5 lâmpadas idênticas para colocar em sua casa. Ela se depara com lâmpadas de dois tipos, com as seguintes especificações:
Tipo 1 Tipo 2Potência: 100 W Potência: 100 W
Tensão de uso: 110 V Tensão de uso: 220 V
Resistência interna: 121 Ω Resistência interna: 484 Ω
Princípio: incandescência Princípio: fluorescência
O custo do Kwh na cidade onde essa pessoa mora é de R$ 0,05, e cada lâmpada é usada 5 horas por dia.Qual a diferença mensal (30 dias), em reais, que esta pessoa terá se, em vez de instalar lâmpadas do tipo 1, optar pelas do tipo 2?*a) R$ 0,00b) R$ 3,75c) R$ 0,75d) R$ 7,75
(UFU/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: BUma pessoa vai a uma loja de materiais elétricos para comprar fios e encontra dois quadros com as especificações abaixo:
Espessuras disponíveis2 mm
4 mm
6 mm
8 mm
Materiaisdisponíveis
Resistividade(Ω.mm2/m)
Temperaturade fusão (ºC)
Alumínio 0,0204 657
Cobre recozido 0,0173 1085
Zinco 0,7650 419
Ferro-níquel 0,8126 1500
Para comprar dois pedaços de fio, ambos com 1 m de comprimento, mas tendo um deles a maior resistência elétrica possível, e o outro, a menor, essa pessoa deverá escolher, respectivamente, os fios
a) de 2 mm de espessura, feito de cobre recozido; e o de 4 mm de espessura, também feito de cobre recozido.
*b) de 2 mm de espessura, feito de ferro-níquel; e o de 8 mm de espessura, feito de cobre recozido.
c) de 8 mm de espessura, feito de ferro-níquel; e o de 4 mm de es-pessura, também feito de ferro-níquel.
d) de 8 mm de espessura, feito de zinco; e o de 8 mm de espessura, feito de alumínio.
(UTFPR-2013.2) - ALTERNATIVA: CSobre eletricidade, considere as seguintes afirmações:
I) conforme afirma a lei de Ohm, quanto maior for a tensão elétrica menor será a resistência que um circuito elétrico apresenta.II) se um ferro elétrico de potência elétrica máxima de 1080 W for ligado em uma tomada de 120 V, será percorrido por uma corrente elétrica máxima de 9,0 A.III) metais como o cobre e o alumínio são bons condutores elétri-cos.
Está correto apenas o que se afirma em:a) I.b) I e II.*c) II e III.d) II.e) I e III.
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: DNo circuito da figura abaixo, são dados o valor da resistência R e a f.e.m. do gerador ideal.
+−ε = 24 V R = 8 Ω
O valor da potência dissipada no resistor valea) 2 W. *d) 72 W. b) 20 W. e) 24 W.c) 36 W.
(UCS/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm estudante precisa montar um circuito elétrico para alimentar um brinquedo, cuja resistência interna é de 3 Ω, com uma fonte de 12 V DC. Porém a corrente elétrica que deve passar pelo brinquedo é de 3,27 A. O estudante conta com mais 2 resistores, de 1 Ω e 2 Ω, respectivamente. Qual a combinação correta dos 3 resistores para que o estudante consiga essa corrente passando pelo brinquedo?a) Os 3 resistores em série.b) Os 3 resistores em paralelo.*c) Os resistores 1 Ω e 2 Ω em paralelo ligados ao brinquedo em série.d) Apenas o brinquedo e o resistor 2 Ω em série.e) Apenas o brinquedo e o resistor 1 Ω em série.
(FATEC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: BO funcionamento de um chuveiro elétrico depende de um resistor elétrico interno, cuja função é transferir calor para a água que passa por dentro do chuveiro.O resistor elétrico sofre aquecimento após a passagem de uma cor-rente elétrica i, devido a uma diferença de potencial U. A potência elétrica P do chuveiro está relacionada com a energia dissipada pelo resistor por efeito joule durante certo intervalo de tempo. Portanto, quanto maior a potência elétrica dissipada, maior o aquecimento da água e maior o consumo de energia elétrica do chuveiro.Sabendo-se que potência e corrente elétricas são grandezas físicas diretamente proporcionais, podemos afirmar que a intensidade da corrente elétrica nominal que passa por um resistor elétrico de um chuveiro cujos valores nominais são 5400 W e 220 V é, em ampère, aproximadamente,a) 4,00 × 10−2.*b) 2,45 × 101.c) 5,18 × 103.d) 5,62 × 103.e) 1,19 × 106.
(FATEC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: CComo funciona uma usina nuclear?
A fissão dos átomos de urânio dentro das varetas do elemento com-bustível aquece a água que passa pelo reator a uma temperatura de 320 graus Celsius. Para que não entre em ebulição – o que ocorreria normalmente aos 100 graus Celsius – esta água é mantida sob uma pressão 157 vezes maior que a pressão atmosférica.O gerador de vapor realiza uma troca de calor entre as águas de um primeiro circuito e as águas de um circuito secundário, os quais são independentes entre si. Com essa troca de calor, as águas do cir-cuito secundário se transformam em vapor e movimentam a turbina, que, por sua vez, aciona o gerador elétrico.
(eletronuclear.gov.br/Saibamais/Espa%C3%A7odoConhecimento/Pesquisa-escolar/ EnergiaNuclear.aspx Acesso em: 15.02.2013. Adaptado)
Usando como base apenas o texto apresentado, identificam-se, in-dependentemente da ordem, além da energia nuclear, três outros tipos de energia:a) elétrica, luminosa e eólica.b) elétrica, eólica e mecânica.*c) elétrica, mecânica e térmica.d) térmica, mecânica e luminosa.e) térmica, mecânica e eólica.
(IF/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: DA conta que sua família recebe da companhia de energia elétrica é calculada levando-se em conta o número de quilowatt-hora (kWh) de eletricidade que sua família gasta durante um mês.Um quilowatt é igual a 1000 watts, ou seja, um kWh é a quanti-dade de eletricidade consumida em uma hora por um aparelho de 1000 watts.
Imagem disponível em: emmangasdecamisa.com.br Acesso: 1 fev. 2013.
Considere uma lâmpada de 25 watts que fica ligada durante 10 ho-ras por dia durante 30 dias. É CORRETO afirmar que o consumo de eletricidade desta lâmpada em quilowatt-hora será de:a) 2,5 *d) 7,5b) 75 e) 15c) 25
(VUNESP/UFTM-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOA figura 1 representa um circuito formado por: um gerador de força eletromotriz 20 V e resistência interna 2 Ω ; um amperímetro ideal; um reostato, cuja resistência pode variar entre 0 e 38 Ω ; e fios de ligação de resistência desprezível. A figura 2 representa a curva ca-racterística do gerador.
FIGURA 1 FIGURA 2
E = 20 V
r = 2 Ω
A
reos
tato
U (V)
i (A)10 0
20
Calcule:a) a menor intensidade de corrente elétrica, em ampères, que pode ser lida pelo amperímetro, nesse circuito.b) a potência dissipada, em watts, pelo reostato quando ele for per-corrido por uma corrente elétrica de intensidade 5 A.RESPOSTA VUNESP/UFTM-2013.2:a) i = 0,5 A b) P = 50 W
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: BAplicamos uma tensão de 220 V aos terminais de um resistor ôh-mico de resistência elétrica 20 Ω. A intensidade da corrente elétrica que fluirá através do resistor será de a) 20 A. *b) 11 A. c) 22 A. d) 2 A. e) 10 A.
(PUC/RJ-2013.2) - ALTERNATIVA: CO circuito da figura é composto por uma bateria de 15,0 V e dos resistores R1 de 3,0 kΩ e R2 de 5,0 kΩ.
+−
R1
R2
V
Calcule a potência dissipada no resistor R2 em watts.a) 11,0 × 10−3
b) 18,0 × 10−3
*c) 45,0 × 10−3
d) 75,0 × 10−3
e) 120,0 × 10−3
(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 07 (01+02+04)Cinco resistores ôhmicos, R1 = 10 Ω, R2 = 20 Ω, R3 = 30 Ω, R4 = 40 Ω e R5 = 50 Ω, são arranjados no vácuo para comporem diferentes circuitos elétricos. Aos terminais desses circuitos, é ligada uma fonte de tensão de 100 V e de resistência interna nula. Com base nessasinformações, analise as alternativas abaixo e assinale o que for cor-reto.01) Quando R1, R2, R3 e R4 são ligados em série e esse arranjo é ligado em paralelo com R5, a potência elétrica dissipada nesse circuito é de 300 W.02) Quando R1, R2, R3 e R4 são ligados em série e esse arranjo é ligado em paralelo com R5, a corrente elétrica que flui em R5 é de 2,0 A.04) Quando R1, R2, R3 e R4 são ligados em série e esse arranjo é ligado em paralelo com R5, a potência elétrica dissipada em R3 é de 30 W.08) Quando R1, R2, R3 e R4 são ligados em paralelo e esse arranjo é ligado em série com R5, a potência elétrica dissipada em R5 é de 0,25 W.16) Quando R1, R2 e R3 são ligados em série e esse arranjo é ligado em paralelo com R4 e R5, a resistência equivalente desse circuito é de 0,10 Ω.
(UFU/MG-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma festa será organizada na praça de uma cidade e, para tal, será feita uma ligação em paralelo de lâmpadas incandescentes (L) de 100 W cada, à rede local, que possui tensão de 110 V. Como dispo-sitivo de segurança, será acoplado a este circuito um fusível (F) de 10 A, conforme mostra o esquema abaixo.
L L L L
F
A partir da situação descrita, responda:a) Quantas lâmpadas desse circuito poderão ser mantidas acesas, tendo em vista o fusível usado?b) O que ocorrerá com as demais lâmpadas do circuito, se uma de-las se queimar durante o uso?c) Preservando o mesmo fusível, o que ocorreria com o número de lâmpadas de 100 W que puderam ser ligadas nessa rede com ten-são 110 V, se a tensão fosse alterada para 220 V?RESPOSTA OFICIAL UFU/MG-2013.2:a) 11 lâmpadasb) Nada ocorrerá, pois como as lâmpadas estão ligadas em paralelo, as demais continuarão sendo alimentadas, mesmo com a interrup-ção de uma das lâmpadas.c) Mudando a tensão para 220 V, será possível aumentar o número de lâmpadas.
(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: AUm gerador ideal de f.e.m. ε é conectado a um circuito constituído de três resistores de mesma resistência elétrica R, um amperímetro ideal e uma chave S, como representado na figura a seguir.
R
εR
RS
A
Considerando que os resistores são ôhmicos, assinale a alternativa correta.*a) A intensidade da corrente elétrica medida pelo amperímetro com a chave S fechada é o triplo daquela medida com a chave aberta.b) A intensidade da corrente elétrica medida pelo amperímetro dimi-nui após o fechamento da chave S.c) Se o gerador não fosse ideal, a intensidade da corrente elétrica medida pelo amperímetro seria maior.d) A potência total dissipada em cada um dos resistores com a chave S fechada é 1,5·ε2/R.e) Como o amperímetro é ideal, então, sua resistência elétrica é infinitamente grande.
(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: CTrês lâmpadas idênticas encontram-se associadas, duas em para-lelo e uma em série, a uma bateria ideal. Um amperímetro e um voltímetro, também ideais, estão conectados ao circuito conforme figura.
A
V
Se uma das lâmpadas associadas em paralelo for desconectada, os valores registrados no amperímetro e no voltímetro irão, respec-tivamente,a) aumentar e aumentar.b) aumentar e diminuir.*c) diminuir e aumentar.d) diminuir e diminuir.e) diminuir e permanecer constante.
(IF/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: CApós uma aula sobre eletricidade, o menino Edison foi verificar quais aparelhos do quarto de sua residência gastavam menos e mais energia no final do mês. Para isso, ele foi olhar em cada aparelho o valor nominal de suas respectivas potências e anotou numa tabela como a mostrada a seguir os tempos médios que os aparelhos fica-vam ligados por dia.
APARELHO TV 4 lâmpadas Chuveiro elétrico Despertador Computador
POTÊNCIA MÉDIA (watts) 100 W 25 W cada 3600 W 10 W 200 W
TEMPO MÉDIO DE USO DIÁRIO 3 horas 5 horas 8 minutos 24 horas 3 horas
Considerando que cada aparelho tenha 30 dias de uso por mês e de acordo com a tabela, Edison concluiu que os aparelhos que consu-miam menos e mais energia eram, respectivamente,a) TV e chuveiro elétrico.b) TV e as quatro lâmpadas.*c) Despertador e computador.d) Despertador e chuveiro elétrico.e) As quatro lâmpadas e chuveiro elétrico.
(UFPE-2013.2) - ALTERNATIVA: DConsidere uma associação em paralelo de três resistores ôhmicos. Sabe-se que a resistência do primeiro é o dobro da resistência do segundo. Sabe-se também que as resistências do segundo e do ter-ceiro são iguais. Qual deve ser o valor da resistência do primeiro resistor, em Ω , para que a resistência equivalente do conjunto valha 200 Ω?a) 10 b) 20 c) 150 *d) 1000 e) 1200
(UFSC/EaD-2013.2) - ALTERNATIVA: DCalcule a resistência equivalente entre os pontos A e B da associa-ção de resistores dada abaixo.
R2 = 2 ΩR1 = 1 Ω
R3 = 3 Ω
A B
Assinale a alternativa CORRETA.a) 6 Ωb) 3,50 Ωc) 2 Ω*d) 2,20 Ωe) 1,83 Ω
(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: i = 20 µAUm capacitor descarregado, de capacitância C = 1,0 µF (1 µF = 10−6 F), é conectado em série com um resistor. Este arranjo é co-nectado em t = 0 a uma bateria. Em t1 = 1,00 s, a ddp no capacitor vale 5,0 V e, em t2 = 1,05 s, a ddp vale 6,0 V. Calcule a corrente elétrica que flui pelo resistor no intervalo de tempo entre t1 e t2, em µA (10−6 A).
(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: CUma pessoa residia numa cidade onde a energia elétrica era for-necida com 120 volts. Ela mudou-se, levando consigo todos seus eletrodomésticos, para uma região na qual o fornecimento de ener-gia era de 220 volts. Desavisadamente ela ligou seu ferro elétrico à tomada e observou que de imediato ele se aqueceu muito e parou de funcionar. Sobre essa situação, é CORRETO afirmar:a) A resistência elétrica do ferro diminuiu de valor quando ele foi ligado na tensão de 220 volts.b) A resistência do ferro aumentou bastante fazendo com que ele se aquecesse mais, sem alterar sua potência.*c) A resistência elétrica do ferro não mudou de valor, mas ele foi percorrido por uma corrente de maior intensidade.d) Ao ser ligado em 220 volts, houve um aumento da resistência, da corrente e da potência do ferro elétrico.
(PUC/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: 32 C; 33 AINSTRUÇÃO: Responda às questões 32 e 33 de acordo com as informações a seguir.A resistência elétrica de um condutor metálico depende basicamente de sua geometria, mais especificamente, de seu comprimento e de sua área de seção reta. Considere um condutor metálico de compri-mento L1, diâmetro D1 e resistência elétrica R1. Esse fio é alongado até um comprimento final L2 = 2L1 com a devida redução de diâme-tro, sem que haja perda de material, passando a ter uma resistência elétrica R2.
QUESTÃO 32Sobre as resistências elétricas desses dois condutores, pode-se afir-mar que:a) R1 = R2 b) R1 = 2 R2
*c) R2 = 4 R1 d) R1 = R2/2
QUESTÃO 33Se, ao ser ligado a uma bateria de 12 V, o condutor com resistência R1 é percorrido por uma corrente de 8 A, o condutor com resistência R2 ligado à mesma fonte será percorrido por uma corrente de:*a) 2 A b) 8 Ac) 4 A d) 16 A
(SENAC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: BUma fonte real de força eletromotriz E = 12 V e resistência interna r = 1,0 Ω é ligada em série com dois resistores de resistências R1 = 2,0 Ω e R2 = 3,0 Ω, formando um circuito elétrico simples.Nestas condições, a potência dissipada no resistor de 3,0 Ω vale, em watts,a) 6,0. d) 18.*b) 12. e) 3,0.c) 9,0.
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm eletricista dispõe de 4 resistores de 200 Ω e necessita de uma resistência de 500 Ω para utilizá-la num circuito elétrico. Usando esses quatro resistores de 200 Ω, ele deve associá-los, de forma a obter 500 Ω, da seguinte maneira:a) os quatro resistores em série.b) os quatro resistores em paralelo.*c) dois resistores em paralelo, conectando este conjunto em série com os outros dois resistores.d) três resistores em paralelo, conectando este conjunto em série com o quarto resistor.e) três resistores em série, conectando este conjunto em paralelo com o quarto resistor.
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: BAplica-se uma diferença de potencial de 24 V entre as extremidades de uma barra de 10 m de comprimento, feita de um material desco-nhecido. A secção transversal desta barra possui 6 mm de largura por 4 mm de altura. Utiliza-se um amperímetro conectado em série com a barra para medir uma corrente de 12 A que por ela passa. A resistividade do material que constitui essa barra será a) 24 × 10−6 Ωm. *b) 48 × 10−7 Ωm. c) 24 × 10−7 Ωm.d) 48 × 10−6 Ωm. e) 2 × 10−7 Ωm.
(IF/CE-2013.2) - ALTERNATIVA: ENas residências em locais de baixas temperaturas, é comum a uti-lização de chuveiros elétricos. Para a devida proteção dos circuitos de chuveiros elétricos, usam-se disjuntores, que são dispositivos que desligam a alimentação deste circuito, quando a corrente ex-cede um valor pré-determinado pelo projetista. Um cálculo rápido é utilizado para o dimensionamento da capacidade do disjuntor a ser
utilizado, que é Id = 1,3 × In, sendo Id a capacidade do disjuntor e
In a corrente nominal do circuito. Sabendo-se que a carga (chuveiro elétrico) possui uma potência de 3300 W e que é aplicada uma ten-são elétrica de 220 V sobre ela, o disjuntor, para proteger de forma mais eficiente este circuito, é o indicado na opção Obs.: o circuito alimenta apenas um chuveiro elétrico. a) 2 A. b) 5 A. c) 10 A. d) 15 A. *e) 20 A.
ELETRICIDADEELETROMAGNETISMO
VESTIBULARES 2013.1(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: DUm próton (p), um elétron (e) e um nêutron (n) entram com a mesma velocidade numa região de campo magnético uniforme, perpendicu-lar e para dentro do plano da folha conforme monstrado nas figuras abaixo.
I.
p
n
e
IV. p
n
e
II.
p
n
e V.
p
n
e
III.
p
n
e
Assinale a alternativa que mostra a trajetória correta das três par-tículas.a) I.b) II.c) III.*d) IV.e) V.
(UFT/TO-2013.1) - ALTERNATIVA: CDois fios paralelos condutores retilíneos e muito longos transpor-tam correntes elétricas de mesma intensidade e no mesmo sentido. Então: I – A força magnética entre os condutores será sempre desprezível; II – Se a corrente nestes condutores dobrar de intensidade, manten-do o sentido, então a força entre eles também dobrará; III – Um terceiro fio, colocado exatamente entre os dois primeiros, não sofre a ação de nenhum deles, não importa sua corrente; Podemos concluir que:a) apenas a afirmação I é verdadeira.b) apenas a afirmação II é verdadeira.*c) apenas a afirmação III é verdadeira.d) as afirmações II e III são verdadeiras.e) nenhuma das afirmações é verdadeira.
(PUC/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: ACientistas creem ter encontrado o tão esperado “bóson de Higgs” em experimentos de colisão próton-próton com energia inédita de 4 TeV (tera elétron-Volts) no grande colisor de hádrons, LHC. Os prótons, de massa 1,7 × 10−27 kg e carga elétrica 1,6 × 10−19 C, estão praticamente à velocidade da luz (3 × 108 m/s) e se mantêm em uma trajetória circular graças ao campo magnético de 8 Tesla, perpendicular à trajetória dos prótons.Com estes dados, a força de deflexão magnética sofrida pelos pró-tons no LHC é em Newton:*a) 3,8 × 10−10
b) 1,3 × 10−18
c) 4,1 × 10−18
d) 5,1 × 10−19
e) 1,9 × 10−10
(IME/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: DA figura abaixo apresenta uma partícula com velocidade v, carga q e massa m penetrando perpendicularmente em um ambiente subme-tido a um campo magnético B. Um anteparo está a uma distância d do centro do arco de raio r correspondente à trajetória da partícula. O tempo, em segundos, necessário para que a partícula venha a se chocar com o anteparo é:
Dados:• v = 10 m/s• B = 0,5 T• q = 10 µC• m = 10 × 10−20 kg• d = √2
2 r
a) 40π × 10−15
b) 20π × 10−15
c) 10π × 10−15
*d) 5π × 10−15
e) 2,5π × 10−15
B→
rd
partícula
anteparo
v
(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: DUma partícula carregada é acelerada desde o repouso com uma aceleração constante a e, depois de percorrer uma distância x, entra em um campo magnético uniforme B, que penetra no plano da pági-na, de tal forma que sua velocidade é perpendicular a este campo. Sobre o movimento da partícula no campo magnético,a) a trajetória da partícula é helicoidal com um raio que varia como uma função que depende do inverso do tempo.b) a trajetória é circular e uniforme, com um raio que varia com o tempo segundo uma equação linear.c) o raio da trajetória é constante, e a partícula desenvolve um movi-mento circular e uniforme.*d) o raio possui uma expressão que varia linearmente com o tempo, e a trajetória da partícula é espiral.
(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: CO Sol emite uma grande quantidade de partículas radioativas a todo instante. O nosso planeta é bombardeado por elas, porém essas partículas não penetram em nossa atmosfera por causa do campo magnético terrestre que nos protege. Esse fenômeno é visível nos polos e chama-se aurora boreal ou austral. Quando se observa um planeta por meio de um telescópio, e o fenômeno da aurora boreal é visível nele, esta observação nos garante que o planeta observadoa) está fora do Sistema Solar.b) não possui atmosfera.*c) possui campo magnético.d) possuí uma extensa camada de ozônio.
(FGV/RJ-2013.1) - ALTERNATIVA: CEm um local onde o campo magnético da Terra é paralelo ao solo horizontal, uma agulha de costura magnetizada, de material ferro-magnético, foi pendurada em um suporte por uma linha amarrada em seu centro. A figura abaixo, onde N representa o polo norte magnético da agulha vista de cima, ilustra a situação descrita.
N
A
C
BD
A partir das informações e da figura acima, foram feitas as seguintes afirmações:
I. o sol nasce no mesmo lado que a posição A;II. o sol nasce no mesmo lado que a posição C;III. o norte magnético da Terra está no mesmo lado que a posição B;IV. o norte magnético da Terra está no mesmo lado que a posição D;V. o sul geográfico da Terra está no mesmo lado que a po-sição B.
Está correto apenas o que se afirma ema) I e III.b) I e IV.*c) II e IV.d) I, III e V.e) II, III e V.
(VUNESP/UFSCar-2013.1) - ALTERNATIVA: DUm aro metálico, de raio r, desliza sobre uma superfície plana, pas-sando, sucessivamente, pelas posições A, B e C.
A B C
Na região indicada pela parte amarela existe um campo magnético uniforme, B
→, perpendicular ao plano do aro metálico e que aponta
para fora da folha de seu caderno de questões. Sendo o fluxo do campo magnético que atravessa o aro em A igual a Ø, o fluxo mag-nético no aro ao atingir a posição B seráa) Ø√2 .b) Ø/2.c) Ø.*d) 2Ø.e) 4Ø.
(PUC/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: CA respeito dos conceitos de eletromagnetismo, analise as afirma-ções a seguir:I. Uma carga elétrica imersa em um campo elétrico sempre está su-jeita a uma força elétrica.II. Uma carga elétrica imersa em um campo magnético sempre está sujeita a uma força magnética.III. A ciência ainda não encontrou nenhuma função ou aplicação para o campo magnético gerado pela Terra, além da orientação de bús-solas.IV. Um campo magnético sempre altera a trajetória de uma carga em movimento.V. Até mesmo aparelhos elétricos pequenos em funcionamento ge-ram ao seu redor campos magnéticos.Estão corretas APENAS:a) I, II e III.b) II e IV.*c) I e V.d) I, IV e V.e) II, III e V.Obs.: Com relação a afirmação III a resolução oficial dá como exem-plo a proteção do campo magnético terrestre para os raios cósmi-cos.
(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: AA figura mostra dois solenoides enrolados em um tubo cilíndrico. Ao solenoide 1 está ligado um gerador ideal de força eletromotriz cons-tante ε e um reostato. A resistência do reostato varia deslizando-se o cursor para esquerda ou para direita, alterando seu comprimento. Ao solenoide 2 está ligado um resistor de resistência constante, R.
solenoide 1 solenoide 2
reostato
cursor
R
sentidoesquerda
sentidodireita
ε
Sobre esse circuito, é correto afirmar que, se*a) movermos o cursor do reostato para direita, o resistor R será per-corrido por uma corrente elétrica induzida no sentido da direita.b) mantivermos o cursor do reostato parado, o resistor R será per-corrido por uma corrente elétrica induzida no sentido da direita.c) movermos o cursor do reostato para direita ou esquerda, o resis-tor R não será percorrido por corrente elétrica induzida.d) mantivermos o cursor do reostato parado, o resistor R será per-corrido por uma corrente elétrica induzida no sentido da esquerda.e) movermos o cursor do reostato para esquerda, o resistor R será percorrido por uma corrente elétrica induzida no sentido da direita.
(VUNESP/UEA-2013.1) - ALTERNATIVA: CA espira retangular MNPQ está fixa, parcialmente imersa em um campo magnético uniforme de módulo B e em repouso em relação a ele, de modo que as linhas de indução do campo são perpendi-culares ao plano que contém a espira, conforme mostra a figura. Um gerador ideal, de força eletromotriz constante, faz circular pela espira uma corrente elétrica de intensidade constante I.
L
L L
M Q
P
B→
N
A resultante das forças magnéticas aplicadas sobre a espira MNPQ tem módulo
a) 2·B·I·L.
b) √2·B·I·L.
*c) B·I·L.
d) 3·B·I·L.
e) √5·B·I·L.
(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm fio retilíneo e horizontal, com 15 g de massa e 1,0 m de com-primento, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i. O fio está a uma altura h do chão e há um campo magnético uniforme B = 0,50T entrando no plano desta página, como mostra a figura.
B→
1,0 m
hchão
Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o valor e o sentido da corrente elétrica, para que o fio flutue permanecendo em repouso.
*a) 0,3A, para a direita
b) 0,3A, para a esquerda
c) 300A, para a direita
d) 300A, para a esquerda
e) 30A, para a direita
(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm campo elétrico de 1,5 kV/m, vertical para cima, e um campo magnético de 0,4 T atuam sobre um elétron em movimento horizon-tal para a direita, de modo que a trajetória do elétron não é alterada. Lembrando que e representam, respectivamente, campo mag-nético saindo desta folha e campo magnético entrando nesta folha. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade do elétron e a direção do campo magnético, na sequência:
*a) 3750 m/s ;
b) 3,750 m/s ;
c) 37,50 m/s ;
d) 3750 m/s ;
e) 3,750 m/s ;
(UDESC-2013.1) - ALTERNATIVA: EAssinale a alternativa correta com relação a um elétron que descre-ve um movimento circular uniforme no interior de um campo mag-nético.a) A magnitude da velocidade do elétron é constante, e sua acele-ração é nula.b) A magnitude da velocidade do elétron varia, e a magnitude de sua aceleração é constante.c) A magnitude da velocidade do elétron é constante, e a magnitude de sua aceleração varia.d) A magnitude da velocidade do elétron é constante, e a magnitude de sua aceleração independe do raio de curvatura.*e) A magnitude da velocidade do elétron é constante, e a magnitude de sua aceleração é constante e não nula.
(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm fio metálico de comprimento = 0,8 m e área de seção reta transversal A = 1,0 mm2 é usado para fazer uma espira retangular de lados iguais a a = 0,2 m, como mostra a figura abaixo.
B→
a = 0,2 m
a =
0,2
mA espira é colocada em um campo magnético B
→, cuja direção é per-
pendicular ao plano da mesma e cuja intensidade varia a uma taxa constante ∆B/∆t = 0,01 T/s. Sabendo que a resistividade do fio me-tálico é ρ = 2,0 × 10−8 Ω×m, é CORRETO afirmar que a potência, em watts, dissipada na espira por efeito Joule, é:*a) 1,0 × 10−5
b) 2,0 × 10−2
c) 3,0 × 10−4
d) 4,0 × 10−8
e) 5,0 × 10−6
(UFPR-2013.1) - ALTERNATIVA: EUm indivíduo situado em Porto Alegre (RS) observou, através de uma bússola, que no inverno a direção do nascer do sol não coinci-dia com a direção leste da mesma, mas sim com a direção nordeste. A respeito do assunto, identifique as afirmativas a seguir como ver-dadeiras (V) ou falsas (F):( ) No inverno, a direção do sol nascente não coincide com o leste geográfico.( ) Bússolas são sensíveis a campos magnéticos locais, que des-viam as direções, sendo este o fator que justifica a divergência entre a direção apontada por elas e a do nascer do sol.( ) Por se tratar de equipamento de baixa precisão, as bússolas não devem ser utilizadas para determinar direções.( ) Em geral, o leste geográfico diverge do leste magnético apontado pela bússola.Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.a) F – V – V – F.b) V – F – V – F.c) F – F – V – V.d) V – V – F – F.*e) V – F – F – V.
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 13 (01+04+08)Uma espira quadrada de lados L e resistência R atravessa parale-lamente uma região de área A, sendo A > L2 , de campo magnético uniforme, cujo módulo é B e a orientação é ortogonal ao plano da espira (saindo do plano da página). A espira se desloca para a direita com velocidade constante igual a v . Considerando essa situação descrita, assinale o que for correto.01) Quando metade da área da espira está imersa no campo mag-nético, o fluxo magnético através da espira é 50% do fluxo magnéti-co que a atravessa quando ela está totalmente imersa.02) De acordo com a lei de indução de Faraday, existe uma força eletromotriz induzida, não nula, na espira quando ela está totalmen-te imersa no campo magnético.04) O sentido da corrente induzida na espira durante a entrada da espira na região de campo magnético é horário, e o sentido da cor-rente induzida na espira durante a saída da espira da região de cam-po magnético é anti-horário.08) A força eletromotriz induzida na espira, parcialmente imersa no campo magnético, é igual à força eletromotriz em um condutor reti-líneo de comprimento L que atravessa o mesmo campo magnético nas mesmas condições que a espira.16) Se a resistência da espira, totalmente imersa no campo magné-tico, fosse aumentada oito vezes, a corrente induzida na espira seria oito vezes menor.
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)Uma partícula de carga elétrica (+q) é lançada perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme com veloci-dade constante v e realiza movimento circular uniforme paralelamen-te ao plano da página no sentido horário. Desconsidere a influência de qualquer outro campo magnético e assinale o que for correto.01) As linhas do campo magnético estão apontadas para fora da página e perpendiculares ao plano da página.02) A força sentida pela partícula é inversamente proporcional ao campo magnético aplicado.04) Se o campo magnético for desligado repentinamente, a partícula tende a continuar o movimento circular uniforme.08) O raio da trajetória da partícula é proporcional à velocidade com que ela penetra no campo magnético e inversamente proporcional ao campo magnético.16) O período T de revolução da partícula depende da velocidade com que ela penetra no campo magnético.
(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm anel condutor e circular está posicionado em frente a um ímã, conforme ilustração seguinte.
imã
y
x
z
Fazendo o anel girar em torno do eixo z com velocidade angular constante e período T, o gráfico que representa, corretamente, a cor-rente nele induzida em função do tempo é
*a) i
t
i
−i
0
T2
3T2
T 2T
d) i
t
i
−i
0
T2
3T2
T 2T
b) i
t
i
−i
0
T2
3T2
T 2T
e) i
t
i
−i
0
T2
3T2
T 2T
c) i
t
i
−i
0
T2
3T2
T 2T
(UEG/GO-2013.1) - RESPOSTA OFICIAL NO FINAL DA QUESTÃOComo é definido o polo norte de um ímã?
RESPOSTA OFICIAL UEG/GO-2013.1:O polo norte de um ímã é definido como sendo a direção norte apon-tada por ele quando suspenso. Ou seja, quando se suspende um ímã, ele gira livremente; quando ele estiver em repouso, o lado dele que apontar para o norte geográfico será o seu polo norte magné-tico.
(IF/SC-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma partícula eletricamente carregada em movimento, ao atraves-sar um campo magnético, sofre a ação de uma força. Em consequ-ência dessa força, a partícula poderá descrever diversos tipos de movimento, conforme a direção da sua velocidade e, consequente-mente, da força magnética que atua sobre a partícula. A esse respei-to, observe a figura abaixo:
v→
B→
−
Suponha que uma partícula de massa m e carga q < 0 seja lançada com velocidade v
→ em uma região na qual existe um campo magné-
tico uniforme (cuja direção é perpendicular à folha e cujo sentido é afastar-se do observador), conforme mostrado na figura. Suponha também que a partícula seja lançada na direção paralela à folha depapel e sentido de baixo para cima. Em relação à trajetória da partí-cula, assinale a alternativa CORRETA.a) A partícula descreverá uma trajetória circular no sentido anti-ho-rário.*b) A partícula descreverá uma trajetória circular no sentido horário.c) A partícula descreverá uma trajetória retilínea.d) A partícula descreverá uma trajetória elíptica no sentido horário.e) A partícula descreverá uma trajetória elíptica no sentido anti-ho-rário.
(UEG/GO-2013.1) - RESPOSTA: v = E/BUm feixe de elétrons, em movimento uniforme, atravessa uma região que possuí um campo elétrico e um campo magnético. Sabendo-se que o feixe não sofre desvio em sua trajetória retilínea e que a força gravitacional é desprezível, determine uma expressão para a veloci-dade do feixe em função do campo elétrico e do campo magnético.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: BFeixes de partículas de alta energia, como elétrons e prótons, têm sido imensamente úteis para os estudos de átomos e núcleos, cujo objetivo é conhecer a estrutura fundamental da matéria. Para tra-balhar com os feixes, porém, é preciso produzi-los e controlá-los e, para tal, são usados os aceleradores de partículas. Resumidamente, o esquema de funcionamento de um desses aceleradores consiste em estabelecer uma diferença de potencial para que as partículas carregadas entrem em movimento e, em seguida, fazê-las passar por um campo magnético que as desvia, direcionando-as, de modo que suas trajetórias as façam passar novamente pela mesma dife-rença de potencial, por repetidas vezes. Dessa maneira, elas adqui-rem uma energia cinética extremamente elevada.Em um experimento de física nuclear, um próton é acelerado a partir do repouso por uma diferença de potencial que o faz adquirir uma velocidade v = 1,5 × 106 m/s. Em seguida, o próton entra numa re-gião de campo magnético uniforme de módulo 250 mT, com uma velocidade perpendicular ao campo. O próton, então, passará a per-correr uma trajetória circular de raioa) 8 cm.*b) 6 cm.c) 5 cm.d) 4 cm.
Considere: mP = 1,6 × 10−27 kg (massa do próton); e = 1,6 × 10−19 C (carga elétrica elementar).
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 03 (01+02)A figura abaixo esquematiza um imã com seus polos e seu campo de força.
B→
i
S N
Considerando-se um fio retilíneo de comprimento L, percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i, colocado entre os polos do campo magnético B
→, assinale o que for correto.
01) Quando a direção do condutor coincide com a direção nada se verifica, porém, alterando-se a direção, surge uma força perpendicu-lar à corrente elétrica i e ao vetor B
→.
02) Quando a corrente e o campo formam ângulo reto, aparece uma força perpendicular de intensidade máxima.04) A direção da força é dada pela regra da mão esquerda, o campo magnético do imã permanece com a mesma direção, mesmo que seja alterada sua polaridade.08) A força gerada tem sentido invertido quando a corrente e o cam-po fazem um ângulo de 180º entre eles.
(UNIOESTE/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: DUma pequena esfera metálica atada a um fio isolante gira com velo-cidade de 200 m.s−1 sobre uma mesa horizontal, também isolante e perfeitamente lisa, com sentido indicado pela figura.
A esfera possui uma carga elétrica negativa de módulo 10,0 µC e o comprimento do fio é 20,0 cm. Considere a permeabilidade magnéti-ca do meio igual a 4π.10−7 T.m.A−1. Sobre o campo magnético B, ge-rado no centro da trajetória circular, assinale a alternativa correta.a) O vetor B é vertical, aponta para cima e possui intensidade igual a 5,00 nT.b) O vetor B é vertical, aponta para baixo e possui intensidade igual a 4,00 nT.c) O vetor B é vertical, aponta para cima e possui intensidade igual a 4,00 nT.*d) O vetor B é vertical, aponta para baixo e possui intensidade igual a 5,00 nT.e) O vetor B é horizontal, aponta para o centro e possui intensidade igual a 5,00 nT.
(PUC-CAMPINAS/SP-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: EUma espira gira no interior de um campo magnético para gerar ener-gia elétrica. Considere uma espira retangular MNPQ imersa em uma região onde existe um campo magnético B
→. Esta espira gira em torno
de um eixo Y, no sentido indicado na figura (o lado MN está entrando no plano desta folha e o lado PQ está saindo dele).
B→
MQ
NP
Y
Nestas condições, e para o instante representado na figura, é cor-reto afirmar quea) no lado MN da espira, o potencial elétrico do ponto M é menor que o de N.b) no lado PQ da espira, a extremidade P fica eletrizada negativa-mente e o Q, positivamente.c) os lados MN e PQ equivalem a duas baterias associadas em pa-ralelo.d) a força magnética que atua no lado PQ da espira é perpendicular ao plano da folha e saindo dele.*e) a corrente elétrica induzida na espira tem o sentido N → M → Q → P.
(VUNESP/UNICID-2013.1) - ALTERNATIVA: EOs laboratórios de análises clinicas possuem um aparelho, chama-do espectrômetro de massa, cuja função é separar isótopos de um mesmo elemento químico e, assim, diagnosticar possíveis moléstias pela separação de células doentes de células sadias.A figura mostra o esquema de um espectrômetro de massa onde há uma região exposta a um campo magnético uniforme e um fei-xe de elétrons descrevendo uma trajetória semicircular no sentido indicado.
A orientação do campo magnético nessa região está corretamente representada em:
a) d)
b) *e)
c)
(PUC/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: BLeia com atenção o fragmento “Hoje tem espetáculo! Espetáculo de arte e luxo. Venham, mesmo que chova, e tragam a família” (texto 02). Atualmente um espetáculo de arte e luxo é, em muitas situa-ções, dependente do eletromagnetismo, para fins sonoros, lumino-sos e outros.A respeito da eletricidade e também do magnetismo, analise os itens seguintes:
I - Em um campo elétrico constante, a força magnética sobre uma partícula carregada, em movimento, altera o módulo da velocidade e a direção dessa partícula.II - A indução mútua de campos elétricos e magnéticos pode produzir luz.III - Em comparação com a corrente do filamento incandescente de uma lâmpada comum, a corrente no fio de ligação é menor.
De acordo com os itens analisados, marque a alternativa correta:a) Apenas o item I é verdadeiro.*b) Apenas o item II é verdadeiro.c) Apenas os itens II e III são verdadeiros.d) Os itens I, II e III são verdadeiros.
(UERJ-2013.1) - RESPOSTA: iP = 0,1 AUm transformador que fornece energia elétrica a um computador está conectado a uma rede elétrica de tensão eficaz igual a 120 V.A tensão eficaz no enrolamento secundário é igual a 10 V, e a cor-rente eficaz no computador é igual a 1,2 A.Estime o valor eficaz da corrente no enrolamento primário do trans-formador.
(PUC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: CNa figura abaixo temos a representação de dois condutores retos, extensos e paralelos. A intensidade da corrente elétrica em cada condutor é de 20√2 A nos sentidos indicados.
P 1 cm
1 cm
1 cm 1 cm
O módulo do vetor indução magnética resultante no pon-to P, sua direção e sentido estão mais bem representados em (Adote µ0 = 4π×10−7 T.m/A)
a) 4√2 × 10−4 T e d) 4 × 10−4 T e
b) 8√2 × 10−4 T e e) 4√2 × 10−7 T e
*c) 8 × 10−4 T e
(UEMG-2013.1) - ALTERNATIVA: CO governo federal afirma que, a partir de 2013, haverá uma redução no custo da energia elétrica tanto para as pessoas quanto para as empresas. Essa redução é uma tentativa de o Brasil retomar o cres-cimento econômico que teve em 2010.A produção de energia elétrica à qual o texto se refere está relacio-nada àa) transformação de energia química em energia elétrica.b) necessidade de se armazenar energia potencial gravitacional da água.*c) variação de um fluxo magnético.d) transformação de energia potencial gravitacional da água em energia cinética.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: CA respeito de conceitos sobre eletromagnetismo, assinale a alterna-tiva INCORRETA.a) O ferro é uma substância ferromagnética; a platina, paramagnéti-ca e o ouro diamagnética. Destas, o ferro tem os imãs elementares facilmente orientados.b) Para que um feixe de elétrons não sofra deflexão ao atravessar as placas de um capacitor plano sujeito a um campo de indução mag-nética uniforme entre as placas, devemos ter que a força magnética seja igual à força elétrica.*c) Um condutor retilíneo de comprimento , percorrido por uma cor-rente i é imerso em um campo magnético B. Se o condutor é dispos-to paralelamente às linhas de indução do campo magnético, a força magnética Fm é máxima.d) As linhas de indução de um campo magnético são aquelas que, em cada ponto, tangenciam o vetor indução magnética e possuem o mesmo sentido deste vetor.
(VUNESP/UNIFEV-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOPara produzir imagens detalhadas de partes internas do corpo hu-mano de forma não invasiva, utiliza-se um aparelho de ressonânciamagnética nuclear, capaz de gerar um campo magnético de 2,7 tes-la. Considere que uma esfera de massa 1,5 × 10−10 kg, carregada com carga elétrica positiva de 1 × 10−6 C, seja lançada perpendicu-larmente as linhas de campo magnético do aparelho de ressonância magnética, com velocidade de 2 × 104 m/s, conforme a figura.
B→
v→
a) Qual o módulo da força magnética que atua sobre a esfera du-rante o seu movimento na região de existência do campo magnético uniforme?b) Esboce o caminho percorrido pela esfera na região do campo magnético e determine o raio da sua trajetória.RESPOSTA VUNESP/UNIFEV-2013.1:a) F = 5,4 × 10−2 Nb) R ≅ 1,1 m e a trajetória é um semicírculo no sentido anti-horário.
(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AEm poucas palavras, a bússola é um instrumento constituído por um pequeno ímã na forma de uma agulha, que pode girar livremente por um ponto fixo em seu eixo, localizado em seu ponto médio. Esse ímã é montado sobre um suporte mostrador onde estão indicados os pontos cardeais e sempre se orienta praticamente na direção que liga os polos Norte e Sul geográficos. Isso acontece porque:*a) existe um campo magnético em torno da Terra e um componente desse campo paralelo à superfície da Terra orienta a bússola.b) nas proximidades da superfície terrestre, existe um campo elétri-co que faz com que o pequeno ímã sofra essa orientação.c) a bússola se orienta devido ao magnetismo de algumas jazidas minerais existentes na superfície da Terra ou a pequenas profundi-dades.d) a bússola se orienta na direção Norte e Sul terrestre devido à aurora boreal existente nos polos.
(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CPQ e RS são dois fios retos e paralelos separados por certa distân-cia; os fios conduzem as correntes de 2 A e 1 A respectivamente. M é um ponto na metade da distância entre os fios. O campo magnético total em M vale B. Se a corrente de 2 A é desligada, o campo em M valerá agora:
a) B/2
b) 3B
*c) B
d) 2B
P
Q
R
S
M
2 A 1 A
(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: BLeia o Texto IV, a seguir, para responder a questão 31.
Texto IV:
Até o ano de 1820, os cientistas pensavam que os fenômenos elé-tricos e magnéticos eram totalmente independentes, isso é, que não havia qualquer relação entre eles. Naquele ano, o físico dinamar-quês Hans Christian Oersted (1777-1851) realizou uma experiência bastante simples que se tornou famosa por alterar completamente essa idéia. (Adaptado de Máximo, Antonio e Alvarenga, Beatriz. Cur-so de Física. 5. ed. vol. único. São Paulo: Editora Sipione, 2000m, p. 482)
QUESTÃO 31Na experiência de Oersted, o fio de um circuito passa sobre a agulha de uma bússola. Com a chave C aberta, a agulha alinha-se como mostra a figura 1. Fechando-se a chave C, a agulha da bússola as-sume nova posição (figura 2).
figura 2
figura 1
C
C
Acerca do assunto exposto no texto IV, e com base na experiência de Oersted, escreva V ou F conforme as proposições sejam verda-deiras ou falsas, respectivamente.
( ) As cargas elétricas em movimento no fio geram um campo mag-nético que se soma ao campo terrestre, provocando o desvio da agulha.( ) A agulha magnética se desvia, tendendo a se orientar em direção perpendicular à corrente elétrica.( ) A corrente elétrica estabelecida no circuito gera um campo elétri-co numa direção perpendicular à da corrente elétrica.( ) As cargas elétricas em movimento no fio, estabelecidas no circui-to, geram um campo magnético numa direção paralela à da corrente elétrica.
Após a análise feita, assinale a alternativa que corresponde à se-quência correta:a) V F F F*b) V V F Fc) F F V Vd)V F V Fe) F F V F
(UEL/PR-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOCom o objetivo de estudar a estrutura da matéria, foi projetado e construído no CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares) um grande acelerador (LHC) para fazer colidir dois feixes de prótons, ou íons pesados. Nele, através de um conjunto de ímãs, os feixes de prótons são mantidos em órbita circular, com velocidades muito pró-ximas à velocidade da luz c no vácuo. Os feixes percorrem longos tubos, que juntos formam um anel de 27 km de perímetro, onde é feito vácuo. Um desses feixes contém N = 2, 0 × 1014 prótons distri-buídos uniformemente ao longo dos tubos. Os prótons são mantidos nas órbitas circulares por horas, estabelecendo, dessa forma, uma corrente elétrica no anel.a) Calcule a corrente elétrica i, considerando o tubo uma espira cir-cular de corrente.b) Calcule a intensidade do campo magnético gerado por essa cor-rente no centro do eixo de simetria do anel do acelerador LHC (adote π = 3). Apresente os cálculos realizados na resolução deste item.
RESPOSTA UEL/PR-2013.1:a) i = 0,36 A b) B ≈ 5,0 × 10−11 T
(MACKENZIE/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: ACerto condutor elétrico cilíndrico encontra-se disposto verticalmente em uma região do espaço, percorrido por uma intensidade de cor-rente elétrica i, conforme mostra a figura abaixo. Próximo a esse condutor, encontra-se a agulha imantada de uma bússola, disposta horizontalmente.
i
Observando-se a situação, acima do plano horizontal da figura, se-gundo a vertical descendente, assinale qual é o esquema que me-lhor ilustra a posição correta da agulha.
*a)
N
S
i
d)
i N S
b)
N
S
i
e)
i N
c)
i NS
(PUC/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DUm nêutron, um próton, um elétron e uma partícula alfa entram em uma região de campo magnético uniforme com a mesma velocida-de. O campo magnético é perpendicular ao plano do papel, apon-tando para dentro. As trajetórias das partículas estão indicadas no desenho. A trajetória do elétron é:a) Ab) Bc) C*d) D
AD
C
B
(PUC/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: EUm fio longo e reto é posicionado no mesmo plano que uma espira condutora retangular, como mostra o esquema a seguir. Uma cor-rente elétrica i percorre o condutor no sentido indicado.
i
Nestas circunstâncias, a corrente induzida na espira seráa) no sentido anti-horário se a corrente i for constante e a distância entre a espira e o fio for continuamente diminuída.b) no sentido horário se a corrente i for constante e a distância entre a espira e o fio for continuamente aumentada.c) no sentido anti-horário se a corrente i for continuamente aumenta-da e a distância entre a espira e o fio for constante.d) no sentido horário se a corrente i for continuamente diminuída e a distância entre a espira e o fio for constante.*e) nula se a corrente i for constante e a distância entre a espira e o fio for mantida.
(VUNESP/SÃO CAMILO-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma espira condutora de forma retangular encontra-se numa região atravessada por um campo magnético constante produzido por um ímã, cujos polos estão identificados por N (Norte) e S (Sul). O senti-do da corrente elétrica i que percorre a espira é indicado na ilustra-ção que representa o conjunto.
N S
i
A
B
D
C
força saindo doplano da ilustração
força entrando noplano da ilustraçãoausênia de força
Considerando a simbologia apresentada na ilustração, a sequência que representa o sentido da força magnética aplicada nos ramos AB, BC e CD da espira no instante ilustrado é, respectivamente,
a) d)
*b) e)
c)
(UCS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: AOs motores elétricos são importantes instrumentos na vida moder-na, pois elevadores, liquidificadores, aspiradores de pó e vários ou-tros equipamentos de uso cotidiano dependem deles. O princípio de funcionamento desses motores é baseado na interação entre cor-rente elétrica e campo magnético. Considere um fio reto de 0,2 m de comprimento, no qual circula uma corrente elétrica de 2 A. Esse fio está submetido a um campo magnético de 0,09 T, cujo sentido faz 30º com o sentido da corrente. Qual é o módulo da força magnética sobre o fio? Considere cos30º = 0,87 e sen30º = 0,5.*a) 0,018 Nb) 0,028 Nc) 0,038 Nd) 0,110 Ne) 0,509 N
(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: EConsidere dois condutores retilíneos L1 e L2, muito longos e para-lelos, distantes entre si, d unidades de comprimento. Ambos estão imersos em vácuo e através deles passam as correntes i1 por L1 e i2 por L2. Seja i1 > i2 e L1 = L2. Desconsiderando a interação gravita-cional dos condutores com a Terra e entre si, é CORRETO afirmar que:a) independentemente do sentido das correntes, a força que apare-ce entre os condutores será sempre de repulsão.b) a força que aparece entre os condutores é devida à ação coulom-biana das cargas contidas nos condutores.c) nenhuma força aparecerá entre os condutores.d) a força que aparece entre os condutores é de origem magnética e é maior no condutor L1, onde a corrente é maior.*e) a força que aparece entre os condutores é de origem magnética e é de intensidade igual nos dois condutores.
(IF/SC-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 54 (02+04+16+32)O relé é um dispositivo eletromecânico que serve para ligar ou des-ligar um circuito. Ele é composto essencialmente por uma bobina, considerada o principal componente do relé, e de um conjunto de contatos. Quando a bobina é acionada, um campo magnético é cria-do, o que movimenta um conjunto mecânico com contatos móveis e altera seu estado de aberto para fechado ou de fechado para aberto, de acordo com o tipo de relé, ou seja, ligando ou desligando. Os re-lés são fechados pelo invólucro, que é como uma carcaça que serve também de proteção para todo o conjunto de componentes.
Mola de RearmeInvólucro
Contato fixo
Contato móvel
Armadura Fixa
Bobina
Geralmente, o relé está ligado a dois circuitos, um primário e um secundário. Quando uma corrente originada no primário passa pela bobina, um campo magnético é gerado, acionando o relé e possibili-tando o funcionamento do secundário. Sendo assim, uma das vanta-gens do relé é utilizar-se de baixas tensões no primário, protegendo o operador das possíveis altas tensões aplicadas ao secundário.Os relés são amplamente utilizados nos automóveis, para acionar os faróis, o limpador de para-brisa, alarmes, setas, vidros elétricos etc.
Fonte: http://www.coisarada.net/artigos/25-usuarios/38-findernews.html. Acesso em: 15 maio 2012. Adaptado.
Com base no exposto assinale no cartão-resposta o número cor-respondente à proposição correta ou à soma das proposições cor-retas.01) O relé só funciona com corrente alternada.02) A intensidade do campo magnético gerado pela bobina depende do número de espiras e da corrente que a percorre.04) O sentido do campo magnético na bobina depende do sentido da corrente que a percorre e pode ser verificada pela Lei de Ampère, ou regra da mão direita.08) O núcleo da bobina é constituído por um metal, geralmente alu-mínio, por ser mais leve.16) A direção do campo magnético no interior da bobina é axial, ou seja, paralela ao eixo da bobina e perpendicular às espiras.32) O circuito secundário do relé pode ser percorrido por corrente alternada ou contínua.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CUm condutor retilíneo, percorrido por uma corrente elétrica de inten-sidade i = 1,5 A, é imerso em um campo magnético uniforme cuja intensidade é B = 2 × 10−4 T.
B→
θ = 30º
Dados:
sen30º = 1/2
cos30º = √3/2
√3 ≈ 1,73
A força magnética sobre o condutor, por unidade de comprimento, é igual aa) 3,0 × 10−4 N/m.b) 2,5 × 10−4 N/m.*c) 1,5 × 10−4 N/m.d) 5,0 × 10−4 N/m.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AUma corrente elétrica induzida é gerada em uma bobina quando o fluxo de campo magnético que atravessa essa bobina varia com o tempo. Esse é o princípio de um gerador comercial de corrente. Considere que no gerador da figura a seguir, a bobina possui o lado a = 50 cm e o lado b = 30 cm. O campo magnético possui módulo B = 0,5 T, é uniforme e está entrando no plano do papel.
B→
R b
a
A bobina gira em torno de um eixo perpendicular à direção do campo magnético, de forma que o ângulo entre o vetor campo magnético e o vetor perpendicular ao plano da espira está variando com o tempo segundo a função θ = π t . O fluxo magnético que atravessa a bobina em t = 3 s, em Tm2, é:*a) −0,075.b) 0,000.c) −0,300.d) 0,150.
Dado:cos (nπ) = (−1)n, n = 0,1,2,...
(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: AEm um ponto horizontal, quatro agulhas magnéticas são colocadas no campo magnético de um ímã AB em forma de barra e perma-necem em equilíbrio nas posições representadas na figura. Nesse experimento, pode-se considerar desprezível o campo magnético terrestre. As extremidades vermelhas das agulhas representam po-los nortes magnéticos.
A B
Em seguida, as agulhas são afastadas e o ímã é cortado, formandoduas barras, AC e DB, conforme representa a figura a seguir.
A C D B
Baseando-se nessas informações, pode-se afirmar corretamente que A, C, D e B são, nessa ordem, polos magnéticos*a) norte, sul, norte e sul.b) sul, norte, sul e norte.c) sul, norte, norte e sul.d) norte, sul, sul e sul.e) norte, sul, sul e norte.
(VUNESP/FMJ-2013.1) - ALTERNATIVA: CAssinale a alternativa que contém a afirmativa correta.a) O campo elétrico, assim como o campo magnético, atrai os ímãs.b) Uma fonte de cargas elétricas gera um campo elétrico ao seu redor.*c) Um fio, por onde passa uma corrente elétrica, gera um campo magnético ao seu redor.d) O campo magnético é anulado por qualquer barreira material.e) A intensidade do campo elétrico independe da distância à fonte geradora do campo.
(UFPR-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOEm 1820, Hans Cristian Oersted aproximou de uma bússola um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica e não observou qual-quer alteração na direção da agulha dessa bússola. Mais tarde, ao refazer o experimento, porém agora com o fio condutor posicionado em outra direção, ele constatou que ocorria uma alteração na dire-ção da agulha da bússola. Essa experiência histórica fez a conexão entre a eletricidade e o magnetismo, criando o que nós conhece-mos hoje por eletromagnetismo. Suponha uma bússola posicionada sobre esta folha de papel com sua agulha apontando para a parte superior da folha, o que corresponde à direção norte.Utilizando a figura a seguir, desenhe a direção em que deverá ser posicionado o fio condutor, passando exatamente sobre o centro da bússola, para que se obtenha o maior desvio possível da sua agu-lha.
N
S
LO
Escolha um sentido para a corrente no fio, marcando-o com uma seta na figura. Indique na figura para qual lado ocorrerá esse desvio, se para leste ou para oeste, de modo compatível com o sentido da corrente escolhido. Justifique suas respostas.
RESPOSTA UFPR-2013.1:
N
S
LO
N
S
LO
ifio
ifio
desvio daagullha
desvio daagullha
ou
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 29 (01+04+08+16)As imagens obtidas por ressonância magnética, como aquelas oriundas de exames de ressonância nuclear magnética, têm sido cada vez mais empregadas na análise de tecidos humanos. A res-peito dos conceitos relacionados a ressonância, campo magnético e histologia, assinale o que for correto.
01) O fenômeno da ressonância é observado quando a frequência da fonte externa coincide com a frequência natural de oscilação do sistema que entra em ressonância.
02) Cargas elétricas estáticas geram campos magnéticos estáticos, que interagem com campos magnéticos uniformes.
04) O tecido muscular é constituído por células alongadas que são altamente contráteis devido ao encurtamento de filamentos protei-cos citoplasmáticos dispostos ao longo de seu comprimento.
08) No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de intensidade do vetor campo magnético, B
→, denomina-se tesla.
16) O tecido nervoso forma os diversos componentes do sistema nervoso central, constituído pelo encéfalo e pela medula espinhal, e do sistema nervoso periférico, constituído pelos nervos e gânglios nervosos.
(UFPR-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOA investigação científica na área de física de partículas elementaresganhou recentemente um poderoso aliado, o Grande Colisor de Há-drons. Nesse laboratório serão realizadas diversas experiências com o objetivo de verificar a existência de novas partículas elementares, além de determinar com maior precisão propriedades físicas impor-tantes de partículas já conhecidas. Uma experiência relativamente simples feita nesse laboratório consiste em utilizar um equipamento chamado de câmara de neblina. Nessa câmara há um vapor super-saturado, e quando partículas passam por ele ocorre a condensação do vapor de água na forma de bolhas, que mostram então as traje-tórias descritas pelas partículas. Aplicando-se um campo magnético B→
no local, é possível determinar grandezas relevantes, como carga ou massa das partículas. Uma dessas experiências é ilustrada na figura abaixo.
B→
v→
Q
Ra
Rb
ma
mb
Uma partícula de carga elétrica Q desconhecida entra numa câmara de neblina com uma velocidade inicial v
→ horizontal e no plano da
página. O campo magnético B→
é uniforme, perpendicular ao plano da página e está entrando nesta. Essa partícula fica sujeita ao cam-po B
→ e move-se em MRU até um certo instante em que ela sofre
um decaimento radioativo, transformando-se em duas partículas, de massas ma e mb, cargas Qa e Qb, que descrevem as trajetórias circulares de raios Ra e Rb mostradas na figura. As duas partículas iniciam o movimento circular com a mesma velocidade v
→ da partícula
original e esse decaimento segue a lei de conservação das cargas.a) Determine o sinal da carga Q da partícula que entrou no campo magnético, justificando a resposta.b) Determine os sinais das cargas das partículas que descrevem as trajetórias circulares de raios Ra e Rb, e a relação entre as cargas Qa e Qb, justificando as respostas.
RESPOSTA UFPR-2013.1:a) Se a força gravitacional for desprezível a carga Q é neutra, caso contrário, Q > 0.
b) Qa > 0; Qb < 0 e Qa
Qb
ma
mb
Rb
Ra=
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16)Sobre os conceitos relativos à formação de campos magnéticos e à atuação de forças magnéticas, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
01) Um ímã, ou um condutor metálico percorrido por uma corrente elétrica, origina um campo magnético na região do espaço que o envolve.
02) O campo magnético no interior de um solenoide é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica que flui no solenoide e ao número de espiras desse solenoide.
04) A força magnética que surge em um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica é perpendicular à direção de propagação das cargas elétricas nesse condutor.
08) Condutores elétricos paralelos percorridos por correntes elétri-cas de mesmo sentido se repelem.
16) O vetor campo magnético, em cada ponto do espaço onde existe um campo magnético, é tangente às linhas do campo magnético que passam por esse ponto.
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)Um elétron de massa m e carga e desloca-se no vácuo em linha reta e com velocidade constante v
→. Ele entra em uma região do espaço
onde existe um campo magnético uniforme. Com base nessas infor-mações, despreze os efeitos relativos à ação da gravidade, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.Dado: B
→ é o vetor campo magnético.
01) Se v→
// B→
, o elétron descreverá um Movimento Retilíneo e Uni-forme na região do campo magnético.02) Se v
→ ⊥ B
→, o elétron descreverá um Movimento Circular e Unifor-
me na região do campo.04) Se v
→ ⊥ B
→, o elétron descreverá uma trajetória circular na região
do campo magnético, na qual o módulo do raio da trajetória será mveB
.
08) Se v→
⊥ B→
, o elétron descreverá uma trajetória circular na região do campo magnético, na qual o período de translação do elétron na
órbita circular será 2πmeB
.
16) Se v→
é oblíqua a B→
, o elétron descreverá um Movimento Helicoi-dal Retardado na região do campo magnético
(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: EO circuito mostrado na figura é constituído por um gerador com f.e.m. ε e um resistor de resistência R.
ε
R
S
Considere as seguintes afirmações, sendo a chave S fechada:
I. Logo após a chave S ser fechada haverá uma f.e.m. autoinduzida no circuito.II. Após um tempo suficientemente grande cessará o fenômeno de autoindução no circuito.III. A autoindução no circuito ocorrerá sempre que houver variação da corrente elétrica no tempo.
Assinale a alternativa verdadeira.a) Apenas a I é correta.b) Apenas a II é correta.c) Apenas a III é correta.d) Apenas a II e a III são corretas.*e) Todas são corretas.
(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: DUma espira circular de raio R é percorrida por uma corrente elétrica i criando um campo magnético. Em seguida, no mesmo plano da espira, mas em lados opostos, a uma distância 2R do seu centro colocam-se dois fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos entre si, percorridos por correntes i1 e i2 não nulas, de sentidos opos-tos, como indicado na figura.
i2
i1
i
R
2R
2R
O valor de i e o seu sentido para que o módulo do campo de indução resultante no centro da espira não se altere são respectivamentea) i = (1/2π) (i1 + i2) e horário.b) i = (1/2π) (i1 + i2) e antihorário.c) i = (1/4π) (i1 + i2) e horário.*d) i = (1/4π) (i1 + i2) e antihorário.e) i = (1/π) (i1 + i2) e horário.
(UFSC-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 44 (04+08+32)Em alguns anos, as futuras gerações só ouvirão falar em TVs ou moniores CRT por meio dos livros, internet ou museus. CRT, do in-glês cathode ray tube, significa tubos de raios catódicos. Graças ao CRT, Thomson, em sua famosa experiência de 1897, analisando a interação de campos elétricos e magnéticos com os raios catódi-cos, comprovou que estes raios se comportavam como partículas negativamente carregadas. As figura abaixo mostram, de maneira esquemática, o que acontece quando uma carga de módulo 3 µC passa por uma região do espaço que possui um campo magnético de 6π T. A carga se move com uma velocidade de 12.104 m/s, em uma direção que faz 60º com o campo magnético, o que resulta em um movimento helicoidal uniforme, em que o passo desta hélice é indicado na figura da esquerda pela letra d. (dado: massa da carga = 3.10−12 kg)
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. O período e a frequência do movimento descrito pela carga den-tro do campo magnético dependem da velocidade da carga.02. A força magnética sobre a carga elétrica surge quando ela se move na mesma direção do campo magnético.04. De acordo com os desenhos, a carga elétrica em questão está carregada positivamente.08. O passo da hélice gerado pelo movimento da carga no campo magnético vale 2.10−2 m.16. No tempo de um período, a partícula tem um deslocamento igual a zero.32. Aumentando a intensidade do vetor indução magnética, o raio da trajetória descrita pela partícula diminui na mesma proporção.
(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: EA figura mostra dois fios condutores retos e longos, perpendicularesao plano do papel e percorridos por correntes elétricas de mesma in-tensidade, e um ponto P, localizado sobre a reta que une os centros dos dois fios e deles equidistante. No fio A, a corrente tem sentido “para dentro” do papel, e no fio B, “para fora” dele.
A BP
iBiA
Uma bússola, submetida apenas ao campo gravitacional da Terra, aponta a parte vermelha de sua agulha magnética para o polo norte terrestre. Quando colocada no ponto P, desprezando a interferência do campo magnético terrestre, sua agulha magnética se equilibrará na posição:
a) d)
b) *e)
c)
(VUNESP/UNICASTELO-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma espira retangular condutora penetra em uma região na qual existe um campo de indução magnética constante, com direção per-pendicular ao plano do papel e sentido “para dentro” do papel, con-forme esquematizado na figura.
v→
B→
B→
B→
B→
B→
X
Y
Quando o segmento XY da espira penetra no campo, surge na es-pira uma corrente elétrica induzida com sentido _________ e uma força magnética no segmento XY que tende a __________ a velo-cidade da espira.Os termos que completam, correta e respectivamente, as lacunas do texto são:a) horário – aumentar*b) anti-horário – diminuirc) anti-horário – aumentard) horário – manter constantee) horário – diminuir
(UNESP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUm feixe é formado por íons de massa m1 e íons de massa m2, com cargas elétricas q1 e q2, respectivamente, de mesmo módulo e de sinais opostos. O feixe penetra com velocidade V
→, por uma
fenda F, em uma região onde atua um campo magnético uniforme B→
, cujas linhas de campo emergem na vertical perpendicularmente ao plano que contém a figura e com sentido para fora. Depois de atra-vessarem a região por trajetórias tracejadas circulares de raios R1 e R2 = 2·R1, desviados pelas forças magnéticas que atuam sobre eles, os íons de massa m1 atingem a chapa fotográfica C1 e os de massa m2 a chapa C2.
B→
R2 R1F
C2
C1
Considere que a intensidade da força magnética que atua sobre uma partícula de carga q, movendo-se com velocidade v, perpendi-cularmente a um campo magnético uniforme de módulo B, é dada por FMAG = |q| ·v·B.Indique e justifique sobre qual chapa, C1 ou C2, incidiram os íons de carga positiva e os de carga negativa.
Calcule a relação m1m2
entre as massas desses íons.
RESPOSTA UNESP-2013.1:
O íon de carga positiva incide na chapa C1.
O íon de carga negativa incide na chapa C2.m1m2
= 12
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)Em relação ao campo magnético terrestre, assinale o que for cor-reto.01) A bússola é um instrumento que utiliza o campo magnético ter-restre para indicar a direção aproximada dos polos terrestres.02) O norte geográfico coincide com o norte magnético terrestre.04) A declinação magnética é definida como o ângulo formado entre os meridianos magnéticos e geográficos.08) A declinação magnética no Estado do Paraná é maior do que 30º.16) O campo magnético terrestre é uma consequência somente do movimento de rotação da Terra.
(IF/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: BUm professor de Física mostra aos seus alunos 3 barras de metal AB, CD e EF que podem ou não estar magnetizadas. Com elas faz três experiências que consistem em aproximá-las e observar o efeito de atração e/ou repulsão, registrando-o na tabela a seguir.
BA DC OCORRE ATRAÇÃO
BA CD OCORRE ATRAÇÃO
DC FE OCORRE REPULSÃO
Após o experimento e admitindo que cada letra pode corresponder a um único polo magnético, seus alunos concluíram quea) somente a barra CD é ímã.*b) somente as barras CD e EF são ímãs.c) somente as barras AB e EF são ímãs.d) somente as barras AB e CD são ímãs.e) AB, CD e EF são ímãs.
(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: CO grande colisor de hádrons, ou LHC como é conhecido, é um ambi-cioso projeto da física de partículas, implementado na Europa, e que tem o objetivo de sondar a estrutura mais fundamental da matéria. Para isso, um gigantesco túnel, no formato circular com raio de 4 km, foi cavado, e nele feixes de prótons são mantidos com altíssimas velocidades, devido a um campo magnético uniforme de 8 × 10−4 T de intensidade perpendicular ao plano do túnel.Nessas condições, conclui-se que um próton de massa igual a 2 × 10−27 kg e carga elétrica de 1,6 × 10−19 C circula nesse túnel a uma velocidade, em m/s, de:
a) 1,38 × 108
b) 1,65 × 108
*c) 2,56 × 108
d) 2,44 × 108
e) 2,80 × 108
(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: AUm estudante investigou o comportamento de forças magnéticas entre dois fios condutores, a e b, retos, longos e paralelos. Primeiro, fez variar apenas as correntes ia e ib que percorrem os fios. Depois, fez variar apenas a separação espacial entre eles. No final do ex-perimento, o estudante entregou um relatório ao professor com as seguintes conclusões:
I. O módulo das forças entre os fios depende, linearmente, das inten-sidades das correntes ia e ib.II. Quanto menor a separação entre os fios maior será o módulo das forças entre eles.III. Quando ib for nula, a força que o fio a faz sobre o fio b induzirá uma corrente i no fio b.IV. O fato das forças entre os fios ser de atração ou de repulsão só depende dos sentidos relativos das correntes nesses fios.
Estão corretas apenas as conclusões:*a) I, II e IV b) I, II e III c) III e IV d) I e IV e) II e III
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 05 (01+04)Sobre campos magnéticos, assinale o que for correto.01) Cada ponto de um campo magnético é caracterizado por um vetor campo magnético B
→.
02) A presença de cargas elétricas em uma determinada região do espaço gera, nessa região, um campo magnético.04) As linhas de campo magnético, na região exterior do ímã, são dirigidas do polo norte para o polo sul, enquanto que no interior do ímã elas são orientadas no sentido polo sul para o polo norte.08) A orientação das linhas de campo em uma dada região do espa-ço caracteriza a intensidade do campo magnético nessa região.
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: S0MA = 31 (01+02+04+08+16)A construção e o desenvolvimento de dínamos (geradores mecâni-cos de energia elétrica) se deu graças à descoberta do fenômeno da indução eletromagnética. Sobre a indução eletromagnética, assinale o que for correto.01) O fenômeno da indução eletromagnética consiste no apareci-mento de uma corrente elétrica causada pela variação de um fluxo magnético num circuito fechado.02) A f.e.m. induzida nos terminais de um circuito pode ser deter-minada pela razão da variação do fluxo magnético observada no intervalo de tempo.04) Quanto maior for a velocidade do fluxo magnético, maior será a f.e.m. induzida no circuito.08) Transformador é um dispositivo que transforma uma tensão variável em outra variável, sua construção tem por base a indução eletromagnética.16) Quando o fluxo magnético atravessa uma determinada espira, formando com essa um ângulo de 90º, a f.e.m. nos terminais da espira é nula.
(VUNESP/FAMECA-2013.1) - ALTERNATIVA: DA figura ilustra o esquema de funcionamento de um galvanômetro analógico rudimentar, instrumento que mede tensões ou correntes elétricas contínuas.
0R1
R3 R2
ε
C
B
A
Resistores R1, R2 e R3, ao serem percorridos por correntes contínu-as geradas pela fonte ε, fazem com que o cursor metálico C sofra uma força magnética, pois a escala que ele percorre está contida na região A de um campo magnético uniforme. O resistor R1 exer-ce a função de uma mola restauradora que, ao cessar a passagem de corrente elétrica, faz o cursor retornar ao ponto zero. Uma parte do cursor, articulado em B, também é atravessada pela corrente. A orientação do campo na região A é a da figura
a) *d)
b) e)
c)
(UFPE-2013.1) - RESPOSTA: q/m = 7,5 × 108 C/kgUma partícula de massa m e carga q ingressa, com velocidade hori-zontal de módulo v = 1500 km/s, na extremidade superior esquerda da região acinzentada quadrada de lado L = 1 mm (ver figura). Nesta região acinzentada existe um campo magnético uniforme, de módu-lo B = 2 T e direção perpendicular à velocidade inicial da partícula e ao plano da página.
L
A partícula deixa a região acinzentada quadrada na extremidade in-ferior direita. Considere apenas a força magnética atuando na partí-cula. Quanto vale a razão q/m (em C/kg)?
UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: EDuas partículas, com cargas q1 e q2 e massas m1 e m2, penetram com a mesma velocidade de módulo v, através de um orifício P, em uma região de campo magnético uniforme B, dirigido perpendicular-mente para fora desta página, conforme representa a figura abaixo.
B
P
R1
R2
anteparo
As partículas descrevem órbitas circunferenciais de raios R1 e R2, tais que R2 = 2 R1. Com base na descrição acima, podemos garantir que estas partículas possuema) o mesmo período orbital.b) valores iguais de quantidade de movimento linear.c) m1 = m2/2.d) q1 = 2q2.*e) q1/m1 = 2q2/m2.
(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: DO aumento da concentração populacional nas áreas urbanas impõe o desenvolvimento de transportes de massa mais eficientes. Um canditado bastante promissor para esse trabalho é o trem MAGLEV, abreviatura inglesa de Magnetic Levitation, que significa Levitação Magnética. Diferentemente dos trens con-vencionais, os trens MAGLEV não possuem motores, sendo assim mais leves, e a principal forma de atrito encontrada durante seu movimento é a resistência do ar, o que lhes permite alcançar velocidades maiores do que 500 km/h.O princípio de funcionamento é relativamente simples e um dos sis-temas em uso, a chamada Suspensão Eletrodinâmica (ou levitação por repulsão), emprega correntes elétricas induzidas em condutores submetidos a fluxos magnéticos variáveis.A figura abaixo ilustra o processo básico: campos magnéticos in-tensos, criados por bobinas fixas no trem, induzem forças eletromo-trizes nas bobinas em forma de “8”, fixas nos trilhos. As correntes elétricas resultantes nessas bobinas originam campos magnéticos com polaridades invertidas, conforme mostra a figura A. Assim, as bobinas fixas no trem serão atraídas pelas metades superiores e repelidas pelas metades inferiores das bobinas dos trilhos (figura B), promovendo a levitação.
S
N N
Direção de passagemdo imã fixo no trem
Sentido da correnteelétrica induzida
Imã fixo no trem
figura A
N
S
S
NN S
forçamagnética
figura B
Com base na descrição acima, podemos afirmar corretamente que o trem MAGLEV é uma aplicação direta do Eletromagnetismo, em particular daa) lei de Coulomb.b) lei de Ohm.c) lei de Ampère.*d) lei de Faraday-Lenz.e) lei de Biot-Savart.
(UFMG-2013.1) - RESPOSTA: a) Não b) Sim c) NãoO professor Lúcio pretende demonstrar o efeito de indução eletro-magnética. Para isso, ele usa um fio condutor retilíneo, encapado com material isolante, no qual estabelece uma corrente elétrica i cujo valor varia com o tempo. Ele coloca um anel metálico próximo ao fio em três situações distintas, descritas a seguir.
a) Na situação 1, o professor sustenta o anel na horizontal e coloca o fio na vertical, passando pelo centro do anel, como representado na figura.
Situação 1
i
ASSINALE com um X a opção correta.Nessa situação, existe corrente induzida no anel? Sim. Não.JUSTIFIQUE sua resposta.
b) Na situação 2, o professor Lúcio coloca o anel e o fio sobre uma superfície plana, um ao lado do outro, como representado na figura.
Situação 2i
ASSINALE com um X a opção correta.Na situação 2, existe corrente induzida no anel? Sim. Não.JUSTIFIQUE sua resposta.
c) Na situação 3, o professor Lúcio coloca o fio sobre o anel, passan-do pelo seu centro, como representado na figura.
Situação 3
i
ASSINALE com um X a opção correta.Na situação 3, existe corrente induzida no anel? Sim. Não.JUSTIFIQUE sua resposta.
(VUNESP/UFTM-2013.1) - ALTERNATIVA: EEm 1820, Hans Oersted observou que a agulha magnética de uma bússola é desviada, quando convenientemente posicionada próxima a um fio condutor por onde passa corrente elétrica. Com isso, con-cluiu que a corrente elétrica produz, ao redor do fio condutor retilí-neo, um campo magnético que
a) diminui o valor da corrente elétrica e que as linhas de campo mag-nético são retas em planos perpendiculares ao fio.
b) diminui o valor da corrente elétrica e que as linhas de campo mag-nético são círculos em planos paralelos ao fio.
c) aumenta o valor da corrente elétrica e que as linhas de campo magnético são retas em planos paralelos ao fio.
d) é proporcional ao valor da corrente elétrica e que as linhas de campo magnético são círculos em planos paralelos ao fio.
*e) é proporcional ao valor da corrente elétrica e que as linhas de campo magnético são círculos em planos perpendiculares ao fio.
(UFBA-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOA primeira usina de ondas da América Latina, lançada oficialmente durante a Rio+20, funciona no porto do Pecém, a 60 quilômetros de Fortaleza. Para os pesquisadores, o local é um laboratório em esca-la real, onde serão ampliados os horizontes da produção energética limpa e renovável. O potencial é grande, asseguram. Na prática, de acordo com especialistas da Coppe, que desenvolve a tecnologia, é possível converter cerca de 20% da energia das ondas do mar em energia elétrica.
Dois enormes braços mecânicos foram instalados no píer do porto do Pecém. Na ponta de cada um deles, em contato com a água do mar, há uma boia circular. Conforme as ondas batem, a estru-tura sobe e desce. O movimento contínuo dos flutuadores aciona bombas hidráulicas, promovendo um ambiente de alta pressão. A água, ejetada a altíssima pressão, faz a turbina girar. Fazendo uma analogia com uma usina hidrelétrica, em vez de termos uma queda d’água, temos isso de forma concentrada em dispositivos re-lativamente pequenos, onde a pressão simula cascatas extremas de aproximadamente 400 metros, a depender da intensidade das ondas. (PAÍS começa..., 2012).
Nas usinas hidroelétricas, termoelétricas, nucleares ou eólicas, há sempre um mecanismo que provoca a rotação de uma turbina, que é transmitida ao gerador, onde a energia mecânica é convertida em energia elétrica através do processo de indução eletromagnética. Sabe-se que a tensão de saída dos geradores é ampliada a níveis mais altos por meio de transformadores, para viabilizar a transmis-são a longa distância.a) Supondo que o mecanismo da usina de ondas gera uma corrente alternada com frequência de 60,0 Hz, calcule em quanto tempo a bobina do gerador realiza uma volta completa.b) Se a tensão de saída dos geradores de 10,0 kV é elevada a 440,0 kV no enrolamento secundário do transformador, determine a razão entre o número de espiras no enrolamento primário e no enro-lamento secundário e justifique se o aumento de tensão no transfor-mador viola a conservação da energia.
RESPOSTA UFBA-2013.1:a) Tbobina = Tcorrente = 1/60 sb) Np/Ns = 1/44 e o aumento de tensão no transformador não viola a conservação de energia.
(UFJF/MG-2013.1) - RESPOSTA: a) i = 20 mA b) i = 50 mA c) SimUm estudante de física, com o intuito de testar algumas teorias so-bre circuitos e indução eletromagnética, montou o circuito elétrico indicado na figura abaixo.
ε+ −
R
R
R R
S 0+ −
B
A
O circuito é composto de quatro resistores com resistências elétri-cas R = 5 kW idênticas, uma chave S, uma fonte de fem ε = 150 V e um fio muito longo. Próximo a esse fio se encontra uma bobina B no plano da página, ligada a um amperímetro A, capaz de medir a corrente induzida na bobina. Com base nessas informações, faça o que se pede:a) Calcule a corrente no circuito antes da chave S ser fechada.b) Calcule a corrente no circuito após a chave S ser fechada.c) A corrente induzida na bobina imediatamente após a chave S ser fechada terá o mesmo sentido da corrente no circuito? Justifique sua resposta.
(UFES-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUm espectrômetro de massas tem três partes, conforme figura abai-xo.
No forno (1), os átomos cuja massa se quer determinar são ioniza-dos uma vez, de forma a adquirirem a carga Q = e. Em seguida, os íons adentram a região aceleradora (2), com velocidade desprezível, onde a ação da ddp U =1,0 × 104 V aumenta sua velocidade até o momento em que eles penetram a região defletora (3). Nessa re-gião, há um campo magnético uniforme B
→ de intensidade B = 0,50 T,
o qual entra em uma direção perpendicular ao plano da figura. A massa do íon pode ser obtida a partir da distância D = 0,20 m, me-dida desde o ponto de entrada na região (3) até o ponto em que ele atinge uma placa de detecção de íons lá colocada. Nos seus cálculos, despreze a ação gravitacional sobre os íons. Considere e = 1,6 × 10−19 C.a) Obtenha o módulo da velocidade dos íons na região (3).b) Determine a massa de cada íon.c) Ache o intervalo de tempo de “voo” de cada íon na região (3), desde a entrada até a detecção.d) Em geral, o espectrômetro é utilizado em uma base de compara-ção, a partir de uma massa de referência; ou seja, sabendo-se uma, obtêm-se as demais. Isso significa que não é necessário conhecer nem o valor de U nem o de B. Para relacionar uma massa desco-nhecida M com uma de referência Mref , basta apenas medir as res-pectivas distâncias D e Dref . Prove essa afirmativa, obtendo M/Mref em função de D/Dref .
RESPOSTA UFES-2013.1:
a) v = 4,0 × 105 m/s
b) M = 2,0 × 10−26 kg
c) ∆t = π/4 µs ≅ 0,79 µs
d) M/Mref = (D/Dref)2
(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: ETrês partículas atravessam uma região de campo magnético uni-forme e de direção perpendicular, penetrando no plano da página. As trajetórias das partículas localizam-se no plano da página e pe-netram na região de campo uniforme perpendicularmente à direção do campo.
1 32
Região de campo magnético uniforme
Trajetória das partículas
Analisando as trajetórias registradas, podemos afirmar, em relação à carga das partículas:a) A partícula 1 tem carga negativa, a partícula 2 e a partícula 3 têm carga positiva.b) A partícula 1 tem carga negativa, a partícula 2 carga nula e a par-tícula 3 tem carga positiva.c) A partícula 1 tem carga negativa, a partícula 2 carga positiva e a partícula 3 tem carga nula.d) A partícula 1 tem carga nula, a partícula 2 carga positiva e a partí-cula 3 tem carga negativa.*e) A partícula 1 tem carga positiva, a partícula 2 carga nula e a par-tícula 3 tem carga negativa.
(IF/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: DEm um ambiente onde é feito vácuo, dois fios retos, longos e para-lelos são dispostos, a uma distância de 10,0 cm um do outro, e são percorridos por correntes de intensidades 2,0 A e 4,0 A em sentidos opostos. É correto afirmar que cada metro linear desses fios sofre-rá:
Dado: µo = 4π × 10−7 T.m.A−1.a) Atração de intensidade 1,6 × 10−6 N.b) Atração de intensidade 1,6 × 106 N.c) Atração de intensidade 3,2 × 10−5 N.*d) Repulsão de intensidade 1,6 × 10−5 N.e) Repulsão de intensidade 1,6 × 105 N.
VESTIBULARES 2013.2
(PUC/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: BNo fragmento do texto 2 “O meu trabalho de palhaço ou de ator... só tem sentido, se for um campo onde eu possa me realizar tem-poralmente e fazer a minha alma” aparece a palavra “campo”. Essa palavra pode ser utilizada para descrever grandezas abstratas na física, tais como os campos elétrico e magnético.De acordo com os conceitos de eletricidade e magnetismo, analise as afirmativas a seguir:
I - Uma carga puntiforme positiva colocada em uma região onde existe um campo elétrico sofre, por meio desse campo, uma força elétrica na mesma direção e sentido desse campo elétrico.II - Uma carga puntiforme positiva lançada em uma região onde exis-te um campo magnético uniforme sofre, por meio desse campo, uma força magnética na mesma direção e sentido desse campomagnético.III - Considerando a força elétrica de atração mútua entre um próton e um elétron, pode-se afirmar que a força que o próton exerce sobre o elétron tem o mesmo valor que a força que o elétron exerce sobre o próton, e que essas duas forças formam um par ação-reação.IV - A força elétrica de atração ou repulsão entre duas cargas pun-tiformes ocorre devido à interação entre seus campos elétricos e, para cargas de sinais iguais, a força será de atração.
Em relação às afirmativas analisadas, assinale a única alternativa que apresenta todos os itens corretos:a) I, II e IV*b) I e IIIc) II e IVd) III e IV
(UFG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: DUma nova tecnologia vem sendo desenvolvida para cozinhar ali-mentos com maior eficiência no aproveitamento da energia forne-cida. Estima-se que esse novo fogão aproveite 90% da energia, em comparação com 55% do fogão a gás e 65% do fogão elétrico. En-tretanto, para o seu funcionamento, deve-se usar apenas panelas de metais ferromagnéticos, tais como ferro fundido ou aço. Essas panelas são aquecidas por meio de correntes induzidas quando co-locadas sobre uma plataforma de vitrocerâmica. De acordo com o exposto, conclui-se que o princípio físico que fun-damenta o funcionamento deste novo fogão éa) o efeito fotoelétrico da interação da radiação com a matéria.b) a lei de Stefan-Boltmann da emissão de radiação de um corpo negro.c) a lei de Ohm.*d) a lei de Faraday.e) a lei de Ampère.
(EBMSP/BA-2013.1) - ALTERNATIVA: ASobre o funcionamento de dispositivos elétricos — resistores, indu-tores, capacitores, transistores e diodos — que compõem um circui-to eletrônico biodegradável, é correto afirmar:*a) O capacitor carregado com um ddp U, ao ser associado em para-lelo com um resistor, irradia um campo eletromagnético durante um pequeno intervalo de tempo.b) A energia absorvida por capacitores fica armazenada exclusiva-mente na forma de campo magnético.c) O indutor, constituído por um fio enrolado em forma helicoidal, ao ser percorrido por uma corrente elétrica de intensidade constante, induz uma corrente em uma espira condutora fixada no eixo do ar-ranjo helicoidal.d) O diodo, cuja função é converter a tensão alternada em uma ten-são contínua pulsada, deve ser associado em paralelo com a fonte que alimenta um circuito.e) A resistividade elétrica depende exclusivamente da forma geomé-trica do resistor de resistência elétrica R.
(VUNESP/UNINOVE-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm fio condutor AB está imerso num campo magnético de intensida-de constante B
→. O fio é mantido suspenso por um par de barbantes
condutores, ambos conectados a um gerador de corrente contínua e com a polaridade indicada na figura.
− +
A BB→
A ilustração seguinte indica a representação de vetores perpendicu-lares ao plano da folha.
entrando saindo
A orientação da força magnética sobre o fio AB é corretamente re-presentada por
a) d)
b) e)
*c)
(UNESP-2013.2) - ALTERNATIVA: B
A bússola interior
A comunidade científica, hoje, admite que certos animais detectam e respondem a campos magnéticos. No caso das trutas arco-íris, por exemplo, as células sensoriais que cobrem a abertura nasal desses peixes apresentam feixes de magnetita que, por sua vez, respon-dem a mudanças na direção do campo magnético da Terra em re-lação à cabeça do peixe, abrindo canais nas membranas celulares e permitindo, assim, a passagem de íons; esses íons, a seu turno, induzem os neurônios a enviarem mensagens ao cérebro para qual lado o peixe deve nadar. As figuras demonstram esse processo nas trutas arco-íris:
FIGURA 1 FIGURA 2
(Scientific American Brasil – Aula Aberta, n.º 13. Adaptado.)
Na situação da figura 2, para que os feixes de magnetita voltem a se orientar como representado na figura 1, seria necessário submeter as trutas arco-íris a um outro campo magnético, simultâneo ao da Terra, melhor representado pelo vetor
a) d)
*b) e)
c)
(VUNESP/UNICID-2013.2) - ALTERNATIVA: DSabe-se que um campo magnético é capaz de gerar força sobre fio condutor percorrido por corrente elétrica. Um dispositivo que utiliza esse fenômeno para seu funcionamento é o motor elétrico. A figura, que ilustra esse princípio, mostra uma espira, inicialmente no plano xy, percorrida por uma corrente elétrica i e que pode girar em torno do eixo x.
z
y
x
i
i
Para que, a partir da posição indicada na figura, a espira possa girar em torno do eixo x, o campo de indução magnética pode ter direção paralela ao eixoa) x e apontar no sentido positivo desse eixo.b) z e apontar no sentido negativo desse eixo.c) x e apontar no sentido negativo desse eixo.*d) y e apontar no sentido positivo desse eixo.e) z e apontar no sentido positivo desse eixo.
(UEG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: AA Terra assemelha-se a um grande imã, apresentando um polo norte magnético e um polo sul magnético, exercendo atração de ligas de ferro natural, como a Magnetita. Sobre o campo magnético terrestre, verifica-se que*a) a Terra tem propriedades magnéticas mais acentuadas nas regi-ões próximas às extremidades.b) a posição dos polos magnéticos é fixa, se situando diametralmen-te oposta no planeta.c) o equador é desprovido de eletromagnetismo por ser equidistante dos dois polos.d) o polo norte magnético se localiza sobre polo norte geográfico do planeta.
(UFG/GO-2013.2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma haste metálica fixa está conectada a uma bateria que estabele-ce uma corrente i. Conectada a ela, encontra-se uma haste condu-tora móvel de comprimento L e peso P, que está conectada à haste fixa por dois fios condutores, conforme a figura a seguir.
θx y
z
Haste fixa
Haste móvelL
Aplica-se um campo magnético uniforme ao longo de um dos ei-xos do sistema e, como resultado, observa-se um deslocamento da haste, de um ângulo θ com a vertical, permanecendo em equilíbrio conforme a figura. Considerando-se o exposto, determine:a) o diagrama de forças sobre a haste e a direção e o sentido do campo magnético aplicado, conforme o sistema de eixos da figura apresentada;b) a intensidade do campo magnético aplicado.RESPOSTA UFG/GO-2013.2:
a)
θ
2T
Fm
P
z
y
b) B = PiL
. tgθ
(PUC/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: AO módulo da indução magnética num ponto exterior a um longo con-dutor retilíneo é diretamente proporcional à intensidade de corrente elétrica que o percorre e inversamente proporcional à distância do centro do condutor até o ponto considerado.Na figura a seguir, são representados dois longos condutores reti-líneos e paralelos, com indicação das distâncias entre eles e das correntes elétricas que os percorrem. Observe que o condutor 1 é percorrido por uma corrente elétrica de 2,0 A e encontra-se a uma distância de 90 cm do condutor 2.
90 cm30 cm
i1 = 2,0 A
i2
P
condutor 1
condutor 2
A intensidade de corrente elétrica no condutor 2, para que a indução magnética no ponto P, que se encontra a 30 cm deste condutor, seja nula, deve ser*a) 1,0 A no mesmo sentido de i1.b) 1,0A e sentido oposto ao de i1.c) 2,0A no mesmo sentido de i1.d) 2,0A e sentido oposto ao de i1.e) 3,0A no mesmo sentido de i1.
(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: AUm fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica constante I, que cria um campo magnético B
→ em torno do fio.
Podemos afirmar corretamente que esse campo magnético:*a) é perpendicular ao fio, e seu módulo depende da distância do ponto em que observamos o campo até o fio.b) tem sentido contrário ao da corrente elétrica.c) é uniforme.d) não é uniforme, mas possui o mesmo módulo, em qualquer ponto do espaço.
(ACAFE/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: BNos laboratórios é comum a utilização de osciloscópios que são ins-trumentos de medida eletrônica que criam um gráfico bidimensional visível de uma ou mais diferenças de potencial. Normalmente, o eixo horizontal do monitor representa o tempo e o eixo vertical mostra a tensão.Dentro do tubo do osciloscópio os elétrons são acelerados, adquirin-do grandes velocidades, devido a:a) um filamento aquecido.*b) um campo elétrico.c) um feixe de luz.d) um campo magnético.
(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: AUma espira metálica é posicionada horizontalmente e em repouso em relação à Terra, de modo que o eixo vertical y, indicado na figura, seja perpendicular ao plano que a contém e passe por seu centro C. Um ímã cilíndrico está inicialmente parado em relação à espira, com seu eixo coincidindo com o mesmo eixo y.
N
S
C
y
Surgirá uma corrente elétrica induzida na espira caso ela*a) mova-se com velocidade constante de 2 m/s e o ímã mova-se com velocidade constante de 1 m/s, ambos na direção e no sentido do eixo y.b) gire em torno do eixo y num determinado sentido e o ímã gire no sentido contrário, em torno do mesmo eixo.c) e o ímã comecem a se mover simultaneamente e a partir do re-pouso, com mesma aceleração constante de 0,5 m/s2, na direção e no sentido do eixo y.d) gire em torno do eixo y e o ímã permaneça parado em relação a ele.e) e o ímã movam-se com a mesma velocidade constante de 1 m/s, na direção e no sentido do eixo y.
(PUC/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: DA palavra eletricidade que aparece no fragmento do texto 1, “Para onde irá correndo minha sombra/ Nesse cavalo de eletricidade?!”, pode ser relacionada a um conceito de extrema necessidade do co-tidiano da humanidade. O estudo da eletricidade teve uma longa trajetória, desde experiências realizadas pelos filósofos gregos até chegar aos conceitos atuais do eletromagnetismo. De acordo com os conceitos do eletromagnetismo, analise as afirmativas abaixo:
I - Sobre a força elétrica que atua entre duas cargas puntiformes, a Lei de Coulomb afirma que a força exercida por uma carga puntifor-me sobre outra varia inversamente com o quadrado da distância de separação entre as cargas e é proporcional à soma dessas cargas.II - A Lei de Indução, de Faraday, afirma que sempre que existir um campo magnético no interior de uma bobina, aparecerá nessa bobi-na uma força eletromotriz induzida.III - Uma das aplicações dos ímãs é a bússola. Sob a ação somente do campo magnético da Terra, em uma bússola ou em qualquer ímã que pode girar livremente, seu polo norte aponta para o Polo Norte magnético da Terra.IV - Quando uma partícula carregada penetra em um campo mag-nético uniforme, a uma certa velocidade, perpendicularmente a esse campo, ela sofre uma força magnética. A ação desse campo magné-tico sobre a partícula gera um movimento com trajetória circular.
Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativascorretas:a) I, II, IIIb) II, III, IVc) II, IV*d) IV
(CEFET/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: ENas televisões de tubo de raios catódicos, as imagens são produzi-das por elétrons acelerados em uma região de vácuo por uma dife-rença de potencial elétrico. Esses elétrons têm sua trajetória orienta-da por campos elétricos e magnéticos perpendiculares entre si.
E
B
feixe de elétrons
Para que esses elétrons, com velocidade v, descrevam uma trajetó-ria retilínea perpendicular ao plano formado pelos campos elétrico, E, e magnético, B, o valor de E
(vB) é igual a
a) 15
.
b) 14
.
c) 13
.
d) 12
.
*e) 1 .
(ACAFE/SC-2013.2) - QUESTÃO ANULADAA descoberta da indução eletromagnética foi um marco fundamental no desenvolvimento científico e tecnológico da humanidade. O dis-positivo básico dessa tecnologia é o gerador eletromagnético. Seja o elemento básico desse dispositivo uma espira condutora que gira em um campo magnético uniforme como mostrado na figura.
Em relação a esse fenômeno, analise as afirmações a seguir.l − Quando o plano da espira passar paralelo às linhas de campo, a variação do fluxo magnético é nula é não há força eletromotriz induzida.ll − Quando o plano da espira passar perpendicular às linhas de campo, a variação do fluxo é máxima e a força eletromotriz induzida é máxima.lll − Pela Lei de Lenz, o sentido da força eletromotriz induzida inver-te-se cada vez que a espira passa pelo plano vertical.lV − À medida que a espira gira, o fluxo magnético que a atravessa varia, aparecendo em seus terminais uma força eletromotriz induzi-da e que ligado nesses terminais um circuito irá ocasionar no mesmo uma corrente contínua.Todas as afirmações corretas estão nos itens:a) I - II - IIIb) I - II - IVc) II - IIId) III - IV
Obs.: Os itens corretos são I e III
(IF/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: AConsidere uma partícula de carga q = +1,6×10−19 C e massa m = 4×10−22 kg, que penetra com velocidade v = 200 m/s em uma região de campo magnético uniforme B = 5,0 T, que possui direção perpendicular ao plano da figura.
B→
D
O valor do raio da trajetória é:*a) 10 cm. b) 16 cm. c) 100 cm. d) 160 cm.
(IF/SC-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 44 (04+08+32)Uma criança de aproximadamente 6 anos brinca com um ímã de bar-ra, que está sobre um carrinho. Ele puxa o conjunto (carrinho+ímã), que se aproxima de uma espira circular, contendo uma lâmpada de led, com velocidade constante, como pode ser observado na figura desta questão.
B
A
N S
Assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. À medida que o ímã se aproxima da espira, surge um campo magnético induzido na espira que se opõe ao campo magnético in-dutor.02. A lâmpada de led não acenderá, já que a velocidade de aproxi-mação é constante.04. A lâmpada de led acenderá.08. A corrente induzida é diferente de zero, e seu sentido, através da lâmpada, é de B para A.16. A corrente induzida é diferente de zero, e seu sentido, através da lâmpada, é de A para B.32. À medida que o imã se aproxima da espira, surge um campo magnético induzido na espira que se opõe à variação do campo magnético indutor.
(IF/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: EO eletroímã consiste em uma bobina com um núcleo metálico. A cor-rente elétrica que percorre a bobina cria uma campo magnético de grande intensidade no interior da mesma. É CORRETO afirmar que, para o eletroímã funcionar corretamente, o núcleo metálico deve ser constituído de material:a) polimagnético.b) diamagnético.c) paramagnético.d) magnético.*e) ferromagnético.
(UDESC-2013.2) - ALTERNATIVA: DConsidere uma região do espaço onde exista somente um campo magnético uniforme e constante, cujas linhas de campo são lineares e paralelas entre si. Uma partícula eletricamente carregada pene-tra nesta região, com vetor velocidade paralelo às linhas do campo magnético. Com relação ao movimento da partícula, após penetrar na região do campo magnético, é correto afirmar que a partícula descreve um movimento:a) retilíneo uniformemente variado, com a magnitude do vetor veloci-dade proporcional à magnitude do campo magnético.b) retilíneo uniformemente variado, com a magnitude da aceleração proporcional à magnitude do campo magnético.c) circular uniforme, com a magnitude da aceleração proporcional à magnitude do campo magnético.*d) retilíneo uniforme, com a magnitude do vetor velocidade perma-necendo constante.e) circular uniforme, com a magnitude da aceleração nula.
(UDESC-2013.2) - ALTERNATIVA OFICIAL: CO efeito da indução eletromagnética foi descoberto por Michael Fa-raday em 1831. Um anel de material condutor encontra-se imerso em um campo magnético, de forma que o fluxo do campo magnético que atravessa a área delimitada pelo anel seja diferente de zero.Analise as proposições em relação ao efeito da indução eletromag-nética.I. A magnitude da força eletromotriz induzida no anel é proporcional à variação do fluxo magnético que atravessa a área delimitada pelo anel.II. A magnitude da força eletromotriz induzida no anel depende ape-nas da magnitude do campo magnético que atravessa a área deli-mitada pelo anel.III. O sentido da corrente elétrica induzida no anel independe da variação do fluxo magnético que atravessa a área delimitada pelo anel.IV. A magnitude da corrente elétrica induzida no anel depende do di-âmetro do anel e da magnitude do campo magnético que atravessa a área delimitada pelo anel.Assinale a alternativa correta:a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.*c) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.d) Somente a afirmativa IV é verdadeira.e) Somente a afirmativa I é verdadeira.
(VUNESP/UFTM-2013>2) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOA figura representa, de forma simplificada, um amperímetro baseado na força magnética que atua num condutor retilíneo imerso em um campo magnético uniforme, quando percorrido por corrente elétrica. O trecho AC do condutor mede 2 cm, é horizontal e está ligado a uma mola ideal de constante elástica K = 0,2 N/m, ligada a um pon-teiro que indica, numa escala, a intensidade de corrente que passa pelo condutor. O condutor está totalmente imerso num campo mag-nético uniforme, cujas linhas de indução também são horizontais e perpendiculares ao condutor.
B→
C
A
L = 2 cm
i (A) F (10−3 N)
0 0
1,0 2,5
2,0 5,0
3,0 7,5
4,0 10,0
5,0 12,5
Na calibragem do aparelho, foi construída a tabela que mostra como varia o módulo da força magnética que atua no condutor em função da corrente que o percorre.a) Calcule o módulo do campo magnético B
→, em tesla, que atua
sobre o condutor retilíneo AC.b) Na situação em que o medidor indicar 2 A, calcule o deslocamento vertical do ponteiro, em cm, em relação à posição ocupada por ele quando o condutor não é percorrido por corrente elétrica.
RESPOSTA VUNESP/UFTM-2013.2:a) B = 12,5 × 10−2 T b) x = 2,5 cm
(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 11 (01+02+08)Um detector de metais é constituído de uma bobina chata e circular composta por 50 enrolamentos de 20 cm de raio, que são percorri-dos por uma corrente elétrica de 100 × 10−3 A, quando esse detector está ligado e em pleno funcionamento. Com base nessas informa-ções e considerando que o detector é utilizado no vácuo e que a permeabilidade magnética do vácuo é de 4π × 10−7 T.m
A, analise as
alternativas abaixo e assinale o que for correto.
01) O vetor indução magnética resultante no centro da bobina do detector de metais está direcionado perpendicularmente ao plano da bobina e sua intensidade pode ser determinada a partir da lei de Biot-Savart.02) A intensidade do vetor indução magnética, gerado no centro da bobina por somente um de seus enrolamentos, é de π × 10−7 T.04) As linhas de campo do campo magnético gerado pela bobina do detector de metais estão contidas no plano da bobina, e sua densi-dade diminui com o aumento da quantidade de espiras na bobina.08) A intensidade do vetor indução magnética, determinada no cen-
tro da bobina do detector de metais, é dada na forma B = N.µ0.i
2R,
sendo N o número de enrolamentos da bobina, µ0 a permeabilidade magnética do vácuo, i a corrente que flui nos enrolamentos da bobi-na e R o raio desses enrolamentos.16) Ao inverter-se o sentido da corrente elétrica que flui na bobina, a direção e o sentido da força magnética e do vetor indução magnética no centro da bobina são invertidos.
(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: DUm feixe de elétrons é lançado na direção y, perpendicularmente a um campo magnético uniforme cujo vetor indução magnética B
→ (de
intensidade 9,10 µT) está entrando no plano da página, como repre-sentado na figura a seguir. Considere que apenas a força magnética atua sobre os elétrons.
canhão deelétrons
B→
y
Sabendo que cada elétron possui massa e carga respectivamente iguais a 9,10×10−31 kg e −1,60×10−19 C, sendo lançado com veloci-dade de 576 km/h, assinale a alternativa correta.a) A trajetória descrita pelos elétrons será circular orientada no sen-tido anti-horário.b) A energia cinética inicial dos elétrons será aproximadamente igual a 116×10−28 J e aumentará enquanto os elétrons estiverem na pre-sença do campo magnético.c) O vetor quantidade de movimento dos elétrons será constante enquanto estiverem na presença do campo magnético, tendo inten-sidade aproximadamente igual a 146×10−30 kg.m/s.*d) O raio da trajetória circular dos elétrons será igual a 100 µm.e) A força magnética sobre os elétrons apontará para o centro da trajetória e sua intensidade será aproximadamente igual a 839×10−24 N.
(VUNESP/UFTM-2013.2) - ALTERNATIVA: EO campo magnético é uma região do espaço onde ocorrem as ações magnéticas de um ímã ou de uma corrente elétrica. Caracterizamoso campo magnético por meio das propriedades das suas linhas de campo, entre as quais se pode citar:a) cruzam-se em vários pontos.b) saem do polo sul e entram no polo norte.c) são perpendiculares ao vetor campo magnético.d) são abertas em vários pontos apresentando início e término.*e) são mais densas nas regiões onde o campo magnético é mais intenso.
(UFPE/EaD-2013.2) - ALTERNATIVA: BTrês partículas, A, B e C, ingressam com o mesmo vetor velocidade numa região de campo magnético uniforme, cuja direção é perpendi-cular à direção das suas velocidades de ingresso. Nesta região elas descrevem arcos de circunferência de raios RA, RB e RC. A partícula A possui massa 20 g e carga elétrica 1 C. A partícula B possui massa 10 g e carga elétrica 5 C. A partícula C possui massa 5 g e carga elé-trica 1 C. Considerando apenas a ação da força magnética devido ao campo uniforme sobre as partículas, pode-se afirmar que:a) RA > RB > RC
*b) RA > RB < RC
c) RA < RB > RC
d) RA < RB < RC
e) RA = RB = RC
(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: i = 20 kAUm estudante sugere que um fio retilíneo de 30 cm de comprimento e 0,24 N de peso pode levitar apenas sob as ações da força magné-tica exercida pelo campo terrestre e do seu próprio peso. Conside-re que, nessa região, o campo terrestre seja uniforme, com módulo 5,0 × 10−5 T e direção paralela ao solo. O campo faz um ângulo α com o fio, que também levitaria paralelo ao solo. Se sen(α) = 0,8 e cos(α) = 0,6, que corrente elétrica, em kA (1 kA = 103 A), deveria atravessar o fio para que a sugestão do estudante pudesse se re-alizar?
(UFT/TO-2013.2) - ALTERNATIVA: DUm determinado transformador monofásico é constituído por um núcleo de ferro, de formato retangular, composto por laminas sobre-postas. No lado esquerdo do retângulo está o enrolamento primário composto por 50 espiras, enquanto que no lado direito do retângulo está o enrolamento secundário, constituído por 25 espiras. A corren-te no enrolamento primário é de 10 A, quando o transformador está conectado a uma fonte de tensão alternada e a uma carga.Qual o motivo do núcleo ser laminado?a) Diminuir interferências eletromagnéticas externas.b) Economia de material.c) Deixar o transformador mais leve.*d) Reduzir as correntes parasitas.e) Aumentar as correntes parasitas.
FÍSICA MODERNAVESTIBULARES 2013.1
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA OFICIAL: BPara Isaac Newton, a atração gravitacional deveria agir instantane-amente se um corpo mudasse de posição em relação a outro e o novo valor da força gravitacional que se estabelece seria detectado no mesmo instante. Albert Einstein elaborou uma nova teoria onde espaço e tempo são grandezas intimamente ligadas, sendo a gravi-tação concebida como uma propriedade geométrica desse espaço-tempo interligado. Do exposto conclui-se quea) a teoria da gravitação de Newton está caindo em desuso após a criação da Teoria de Einstein.*b) a luz não percorrer mais uma trajetória retilínea no espaço, mas acompanhar a deformação do espaço-tempo produzidas pelas mas-sas existentes é uma consequência da teoria de Einstein.c) a teoria do “big bang” foi criada baseada na teoria da gravitação de Newton, que continuou sendo aceita pelos cientistas conserva-dores.d) a “teoria das cordas”, difundida no meio científico, voltou a reafir-mar a validade da teoria da gravitação de Newton e a definiu como prioridade sobre a teoria de Einstein.e) ambas as teorias são aceitas por cientistas da área da física, por-que não há contradição entre elas.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: BA respeito da fusão nuclear, informe se é verdadeiro (V) ou falso (F) o que se afirma a seguir e assinale a alternativa que apresenta a sequência correta.( ) A fusão nuclear é o processo mais comum de geração de energia das estrelas, incluindo o nosso Sol, que fundem hidrogênio, gerando hélio.( ) A temperatura deve ser suficientemente alta (cerca de 107 K) para que a energia cinética dos núcleos de hidrogênio seja capaz de ven-cer a repulsão elétrica entre eles e para que a fusão seja possível.( ) A densidade do núcleo estelar deve ser altíssima para assegurar uma alta probabilidade de colisões.( ) Tokamaks (Toroidal Kamera Magnitnky Kotushkak - Câmara Mag-nética Toroidal de Bobinas) é um reator onde é possível se estudar a fusão nuclear controlada.a) V – V – V – V. d) F – V – F – V.*b) V – F – V – V. e) V – V – V – F.c) F – V – V – V.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: EAssinale a alternativa INCORRETA.a) Stephen W. Hawking - matemático e físico teórico britânico – ocu-pou a cátedra de Matemática da Universidade de Cambridge, que também havia sido ocupada por Isaac Newton.b) Paul A. M. Dirac (1902 - 1984) – físico teórico britânico fez contri-buições fundamentais no desenvolvimento da Mecânica Quântica e da Eletrodinâmica Quântica, tendo dividido com Erwin Schrödinger o prêmio Nobel de Física em 1933.c) Otto Hahn (1879 - 1968) – químico alemão, – construiu, juntamen-te com outros pesquisadores, um aparato experimental, em 1938, que permitiu a observação, pela primeira vez da fissão nuclear.d) Maria Curie (1867 - 1934) – física e química polonesa – foi pio-neira no estudo da radioatividade, sendo a primeira mulher a ensinar na universidade de Paris e a primeira pessoa a ser premiada duas vezes com o prêmio Nobel, em Física (1903) e outro em Química (1911).*e) Werner Heisenberg (1901 - 1976) – físico alemão – foi o criador do princípio da incerteza, que tem vastas aplicações na Mecânica Clássica.
(UEG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: AOs raios X, descobertos por Roetgen em 1896, provocaram uma revolução no mundo científico. Hoje, utilizam-se os raios X para “en-xergar” as estruturas internas do corpo humano, para diagnosticar doenças ou mesmo constatar lesões. Quanto à sua natureza e ori-gem, pode-se afirmar que os raios X são uma*a) onda eletromagnética de alta frequência produzida pela desace-leração dos elétrons.b) onda eletromagnética de baixa frequência produzida pelo núcleo atômico.c) radiação ionizante gerada pelo césio-137 e têm o poder de atra-vessar os objetos.d) radiação não ionizante gerada por um núcleo atômico estável.
(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AO fenômeno de emissão de elétrons por superfícies metálicas, quando iluminadas por radiação eletromagnética, foi descoberto por Heinrich Rudolf Hertz, em 1887, e ficou conhecido como efeito fo-toelétrico.Experimentalmente, observa-se que o efeito fotoelétrico deixa de ocorrer quando uma diferença de potencial apropriada, denomi-nada de potencial frenador V0 , é aplicada na superfície do metal. Em 1905, Albert Einstein conseguiu explicar o efeito fotoelétrico, fazendo a suposição notável de que a energia da luz seja con-centrada na forma de pacotes quânticos, denominados fótons. De acordo com a teoria de Einstein, quando um fóton, de energia E = hf , atinge o elétron mais fracamente ligado ao metal, esse elé-tron absorve toda a energia do fóton e adquire uma energia cinética Ec = eV0 = hf − W0, onde e é a carga elétrica do elétron, f é a frequ-ência da luz, h é a constante de Planck e W0 é a função trabalho do metal. Essa equação prevê a existência de uma frequência limiar f l, correspondente a Ec = 0 , abaixo da qual o efeito fotoelétrico deixa de ocorrer. Em 1914, Robert Andrews Millikan realizou um experi-mento sobre o efeito fotoelétrico que comprovou a teoria de Einstein. Nesse experimento, Millikan estudou o comportamento do potencial frenador em função das diferentes frequências da luz incidente em uma amostra de sódio, cujo resultado é mostrado na figura abaixo.
121086420
f (×1014 Hz)V
0 (V
olts
)
3
2
1
0
4,4 × 1014 Hz
Com base no resultado desse gráfico, é CORRETO afirmar que a função trabalho do sódio, em Joules, é:*a) 2,9 × 10−19
b) 4,4 × 10−19
c) 2,9 × 10−14
d) 6,6 × 10−34
e) 4,4 × 10−34
Dado: Constante de Planck:h = 6,63 × 10−34 J×s = 4,14 × 10−15 eV×s
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 09 (01+08)De acordo com a teoria da relatividade, a massa de uma partícula e sua energia total são equivalentes.
A relação é E = mc2 com m = γm0 e γ = vc
21 −√
1 , v é a velocida-
de da partícula, c = 3 × 108 m/s é a velocidade da luz no vácuo e m0 a massa da partícula em repouso em relação a um referencial inercial. Para velocidades v menores do que 0,1c , γ pode ser aproximado
por γ ≈ 1 +12
v2
c2 . Assinale o que for correto.
01) As relações apresentadas mostram por que não é possível ace-lerar um elétron de massa de repouso m0 até a velocidade da luz.
02) A energia necessária para aumentar a velocidade de uma partí-cula em 10%, quando v = 0,9c , é menor do que a necessária para aumentar em 10% a velocidade de uma partícula quando v = 0,5c.
04) Um corpo em repouso com massa m0 = 1 kg tem energia equi-valente de 3 × 108 J.
08) Uma partícula de massa de repouso m0 tem sua massa duplica-
da quando a velocidade é √32 c.
16) A variação da massa de uma pessoa correndo a 3 m/s com rela-ção à sua massa de repouso m0 = 100 kg poderia ser determinada por uma balança digital de precisão de 0,01 g.
(UEG/GO-2013.1) - RESPOSTA OFICIAL NO FINAL DA QUESTÃOOs postulados de Einstein para a relatividade restrita são os seguin-tes:1. As leis da física são as mesmas em todos os referenciais iner-ciais.2. A velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor c, qualquer que seja o movimento da fonte.Quais são as consequências destes postulados para as grandezas comprimento e tempo relacionadas a um objeto que se move com uma velocidade próxima à velocidade da luz?
RESPOSTA OFICIAL UEG/GO-2013.1:Os postulados da relatividade restrita estabelecem um limite para a velocidade da luz, c = 3,0 × 108 m/s. Algumas consequências são:1. dois eventos que são simultâneos em um referencial não são si-multâneos em outro referencial inercial que esteja se movendo em relação ao primeiro;2. efeitos relativísticos como a contração do espaço e dilatação do tempo ocorrem quando valores de velocidade são muito grandes e não desprezíveis em relação à velocidade da luz.
(CEFET/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: EOs níveis de energia permitidos para o átomo de hidrogênio são
dados pela equação: En = −13,6n2
eV sendo n = 1,2,3... . Sabendo-
se que a energia de um fóton é expressa por En = hf, a frequência aproximada, em Hz, da maior energia que pode ser emitida por um elétron no nível de energia 3 éa) 4 × 1014.b) 5 × 1014.c) 9 × 1014.d) 1 × 1015.*e) 3 × 1015.
Dado:h = 4 × 10−15 eV.s
(ACAFE/SC-2013.1) - ALTERNATIVA: DEm regiões afastadas, as torres de telefonia celular podem ser abas-tecidas com energia fotovoltaica. Esse modo de geração de energia está baseado no efeito fotoelétrico.Em relação a esse efeito, analise as afirmações a seguir.l. A emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por uma onda eletromagnética caracteriza o efeito fotoelétrico.ll. A emissão de fotoelétrons em uma superfície metálica fotossen-sível ocorre quando a frequência de luz incidente nessa superfície apresenta um valor mínimo, que depende do material.lll. O efeito fotoelétrico só ocorre com a utilização de uma onda ele-tromagnética na faixa de frequência da luz visível.lV. A explicação do efeito fotoelétrico está baseada em um modelo corpuscular da luz.Todas as afirmações corretas estão em:
a) III - IV
b) I - II - III
c) II - III - IV
*d) I - II - IV
(UEG/GO-2013.1) - RESPOSTA OFICIAL NO FINAL DA QUESTÃOEm 1905, Albert Einstein publicou vários artigos. Um deles, rendeu-lhe o prêmio Nobel de Física em 1914, o que tratava do efeito foto-elétrico. Com base nesta informação, explique em que consiste o efeito fotoelétrico.
RESPOSTA OFICIAL UEG/GO-2013.1:O efeito fotoelétrico é o fenômeno pelo qual uma luz consegue ar-rancar elétrons de uma placa metálica. Isso ocorre porque os elé-trons da placa absorvem os fótons de luz, com isso recebem energia dos fótons ganhando velocidade. A energia recebida pelos elétrons é a energia do fóton cuja definição é E = h. f, onde E é a energia, h é a constante de Planck e f é a frequência do fóton. A energia cinética do elétron ejetado será a diferença positiva entre a energia do fóton e a função trabalho, W, definida para o material considerado. W é a energia necessária para remover um elétron da superfície do mate-rial (varia de material para material).O efeito fotoelétrico evidencia o caráter corpuscular da radiação.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DConsidere o parágrafo abaixo.A grande fonte de energia que abastece o nosso planeta é o Sol. Sem ele, muito provavelmente a vida na Terra não existiria. Por mui-to tempo, cientistas e pensadores foram curiosos a respeito da ori-gem da energia irradiada pelo Sol. Com a unificação entre o eletro-magnetismo e a ótica, no final do século XIX, e, posteriormente, com o surgimento da Física Moderna e das teorias sobre evolução este-lar, é que foi possível encontrar muitas explicações. Sabe-se hoje que a energia irradiada provém de processos de ....................... que ocorrem no interior do Sol, envolvendo núcleos de isótopos leves. Sabe-se também que a radiação luminosa emitida por ele (em várias faixas do espectro eletromagnético) é composta de ................., que apresentam um comportamento dual (onda ou partícula) ao intera-girem com a matéria.Assinale a alternativa cujas palavras preenchem corretamente as lacunas do parágrafo acima.
a) fissão nuclear, nêutrons.
b) combustão, elétrons.
c) fotossíntese, pósitrons.
*d) fusão nuclear, fótons.
(UEPB-2013.1) - ALTERNATIVA: 33 C e 34 BLeia o Texto VI e responda às questões 33 e 34.
Texto VI:
O espectro eletromagnético é constituido por ondas eletromagnéti-cas com comprimentos de onda que variam num faixa extremamen-te ampla. As várias faixas de comprimentos de onda ou frequência desse espectro receberam denominações especiais. A tabela que segue fornece os valores típicos de frequência para diferentes regi-ões do espectro eletromagnético.
Radiações Eletromagnéticas Faxias de Frequência (Hz)
Rádio e Microondas Próximo a zero até 3,0×1012
Infravermelho 3,0×1012 a 4,6×1014
Visível 4,6×1014 a 7,5×1014
Ultravioleta 7,5×1014 a 6,0×1016
Raios X 6,0×1016 a 1,0×1020
Raios gama 1,0×1020 a ...
QUESTÃO 33Com base no texto e em seus conhecimentos é correto afirmar que:a) Os raios X e gama são melhor descritos como fótons, pois o com-primento de onda que caracteriza suas ondas eletromagnéticas é muito grande.b) A faixa que compreende os raios X e gama é caracterizada como a faixa não ionizante do espectro eletromagnético.*c) A região que contém a radiação conhecida como Óptica é com-posta por radiação infravermelha (RIV), luz visível e os raios ultra-violetas (RUV).d) As ondas de rádio que correspondem às ondas eletromagnéti-cas com frequências da ordem de 106 Hz têm comprimento de onda muito pequeno.
e) A região das micro-ondas é considerada como a faixa ionizante do espectro eletromagnético.
QUESTÃO 34Em 1905 Albert Einstein ampliou os trabalhos iniciados por Max Plan-ck, em 1901, sobre a quantização das ondas eletromagnéticas. Ele assumiu que toda onda eletromagnética com frequência f era cons-tiuída por fótons, e que cada fóton tinha uma energia proporcional à frequência da onda eletromagnética. Sabendo-se que a constante de Planck vale 6,63 × 10−34 J.s é correto afirmar que a energia de fóton de uma onda de frequência 3 × 1020 Hz e a região do espectro em que se encontra são consecutivamente:
a) 1,989 × 10−15 J e região dos raios visíveis.
*b) 19,89 × 10−14 J e região dos raios gama.
c) 19,89 × 10−14 J e região dos raios visíveis.
d) 198,9 × 10−13 J e região dos raios gama.
e) 1,989 × 10−15 J e região dos raios gama.
(UEPG/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 15 (01+02+04+08)No final do século XIX, Albert Einstein, ainda jovem, interessou-se pela natureza e propriedades da luz. Por meio de estudo e obser-vação, escreveu artigos que foram publicados em 1905, tratando do que se chamou “Teoria da Relatividade”. Sobre essa teoria, assinale o que for correto.01) A Teoria da Relatividade mostra uma consequência da inter-relação entre o espaço e o tempo, que é a existência de uma in-ter-relação entre a massa e a energia, dada pela famosa equação E = mc2.02) Dois eventos que são simultâneos em um sistema de referência não necessariamente devem ser simultâneos em um sistema que se move em relação ao primeiro.04) A velocidade de propagação da luz no espaço livre tem o mesmo valor para todos os observadores, não importando o movimento da fonte ou do observador.08) Todas as leis da natureza são as mesmas em todos os sistemas de referências que se movam com velocidade constante.
(PUC/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: DINSTRUÇÃO: Resolver a questão 10 com base no texto e nas afir-mativas.
No Instituto do Cérebro da PUCRS, isótopos radioativos que emitem pósitrons são utilizados para mapear as funções cerebrais.O pósitron é a antipartícula do elétron. Elétrons e pósitrons são par-tículas que têm massas iguais e cargas elétricas de módulo também igual, mas com sinais contrários: o elétron é negativo e o pósitron é positivo. Essas partículas constituem o que é conhecido como um par matéria e antimatéria, as quais se aniquilam quando se encon-tram, gerando dois fótons gama. Se, no instante da aniquilação, o par estiver com velocidade desprezível em relação à da luz, os fó-tons terão energias iguais e, por conservação de momento linear, serão emitidos na mesma direção, porém em sentidos contrários. Neste caso, a energia desses fótons é dada pela relação E = mc2, onde m é a massa da partícula e c = 3,0 × 108 m/s é a velocidade da luz no vácuo.Num exame médico denominado Tomografia por Emissão de Pó-sitrons (PET – Positron Emission Tomography), esses fótons, os quais têm a mesma direção mas sentidos contrários, são rastreados e permitem a formação da imagem do cérebro. Num exame típico, a aniquilação de pósitrons e elétrons resulta numa perda de massa total de 2,0 × 10−26 kg a cada segundo.Em relação ao processo de aniquilação descrito acima, afirma-se:
I. A energia emitida na forma de fótons a cada segundo, devida à aniquilação dos pósitrons e elétrons, é 1,8 × 10−9 J.II. Ocorre conservação da energia, já que a energia associada à massa do par elétron-pósitron se transforma inteiramente na energia dos fótons.III. Não ocorre conservação da carga, já que a carga elétrica do par elétron-pósitron não é nula, enquanto a carga elétrica dos fótons o é.
QUESTÃO 10Está / Estão correta(s) a(s) afirmativa(s)a) I, apenas.b) II, apenas.c) III, apenas.*d) I e II, apenas.e) I, II e III.
(UNITAU/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: DEm 1905, Einstein questionou o modelo ondulatório da luz e pro-pôs para ela um modelo corpuscular, assim como havia feito Isaac Newton. Sobre o modelo corpuscular para a luz proposto por Eins-tein, para explicar o efeito fotoelétrico, é CORRETO afirmar que:a) a liberação do elétron da superfície do metal, no efeito fotoelétri-co, resulta da interação do fóton com os elétrons mais fortemente ligados aos átomos do metal.b) o fóton interage com o elétron mais fortemente ligado aos átomos do metal e cede somente parte de sua energia.c) o fóton interage com os elétrons menos ligados aos átomos do metal e cede somente parte de sua energia.*d) o fóton interage com os elétrons menos ligados com os átomos do metal e cede toda a sua energia.e) a função trabalho, uma característica do material emissor, é a energia mínima que deve ser fornecida aos elétrons mais ligados aos átomos do metal, para extraí-los.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: AConsidere as afirmativas abaixo sobre os átomos.I – A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra.II – O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica po-sitiva.III – A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo.IV – A energia de um elétron ligado a um átomo não pode assumir qualquer valor.Assinale a alternativa que indica as afirmativas CORRETAS.*a) Apenas II e IV.b) Apenas I e III.c) Apenas II, III e IV.d) Apenas I e IV.
(UNIMONTES/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: DQuando um feixe de luz monocromática, de frequência f, atinge uma placa metálica e ocorre o efeito fotoelétrico, os elétrons ejetados da placa possuem energia cinética máxima dada pela expressão Emáx = hf − E0, em que h = 6,6 × 10−34 J·s é a constante de Planck, e E0 é a energia de corte ou função trabalho do material da pla-ca. Sabe-se, ainda, que E0 = hf0 e f0 é a frequência de corte. Con-sidere que um feixe de luz, cujo comprimento de onda é 450 nm (1 nm = 1,0 × 10−9 m), atinge uma placa de sódio que possui função trabalho igual a 3,7 × 10−19 J. A energia cinética máxima dos elétrons emitidos e a frequência de corte para o sódio valem respectivamen-te:a) 6,0 × 10−20 J e (11/33) × 1015 Hz.b) 6,3 × 10−20 J e (7/3) × 1015 Hz.c) 8,5 × 10−20 J e (11/66) × 1015 Hz.*d) 7,0 × 10−20 J e (37/66) × 1015 Hz.
Dado:c = 3,0 × 108 m/s
(UFSM/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: CUma das carcterísticas fundamentais das ondas eletromagnéticas, como ocorre em todo o movimento ondulatório, é o transporte de energia. A energia das ondas eletromagnéticas que vêm do Sol é um dos fatores que torna possível a vida na Terra.
A energia de cada fóton da radiação eletromagnética que se percebe como a cor verde pode ser calculada pelo produto da ____________ pelo(a) _____________. Essa radiação tem a mesma _________ que qualquer outra onda eletro-magnética no vácuo.
Assinale a alternativa que completa as lacunas.
a) frequência – comprimento de onda – velocidade
b) constante de Planck – comprimento de onda – frequência
*c) constante de Planck – frequência – velocidade
d) velocidade – massa do fóton – frequência
e) massa do fóton – frequência – velocidade
(UEM/PR-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 19 (01+02+16)Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.
01) O princípio da constância da velocidade da luz estabelece que a velocidade da luz no vácuo tem o mesmo valor para todos os ob-servadores, qualquer que seja seu movimento ou o movimento da fonte de luz.
02) O princípio da incerteza de Heisenberg estabelece que quanto maior a precisão na determinação da posição de um corpo, menor é a precisão na determinação da velocidade desse corpo.
04) No modelo atômico de Bohr, os elétrons descrevem órbitas elíp-ticas em torno do núcleo atômico, com energias diretamente propor-cionais à distância desses elétrons ao centro do núcleo atômico.
08) Quando radiação ultravioleta incide sobre a superfície polida de um metal de transição, elétrons podem ser arrancados dessa su-perfície em resposta ao efeito Compton relativo à interação dessa radiação com os elétrons de valência do metal.
16) A radioatividade consiste na emissão de partículas e radiações eletromagnéticas por núcleos atômicos instáveis que, após a emis-são, transformam-se em núcleos mais estáveis.
(UFSM/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: EAs unidades habituais de energia, como o joule e o qulowatt-hora, são muito elevadas para o uso em física atômica ou de partículas.Para trabalhar com quantidades microscópicas de energia, é usado oa) volt. d) ohm.b) watt. *e) elétron-volt.c) ampère.
(UNICISAL-2013.1) - ALTERNATIVA: BO efeito fotoelétrico foi explicado por Albert Einstein o qual propôs que a luz apresenta um comportamento dual, ou seja, onda-partícu-la. Esse efeito possui inúmeras aplicações, como exemplo os senso-res de porta automática. Com relação a esse efeito, qual das opções a seguir está correta?a) Ao incidir luz em um determinado metal a quantidade de elétrons ejetados independe da intensidade da luz.*b) A energia cinética máxima dos elétrons ejetados depende do me-tal e da energia do fóton inicidente.c) A energia cinética máxima dos elétrons ejetados depende do tem-po em que a luz incide no material.d) O efeito fotoelétrico é explicado levando em conta apenas a natu-reza ondulatória da luz.e) É impossível ejetar elétrons de um metal incidindo luz nele.
(UNICISAL-2013.1 - ALTERNATIVA: BNo modelo do átomo de hidrogênio de Bohr, o elétron ocupa níveis discretos de energia que podem ser caracterizados pelos raios de suas órbitas e pelas energias correspondentes. Por este modelo, é possível explicar os processos de absorção e emissão de radia-ção com a mudança da órbita do elétron. Os conceitos desse mo-delo podem ser estendidos a átomos mais complexos e o estudo dos processos de absorção e emissão faz parte da espectroscopia que possibilita determinar, por exemplo, a constituição de determi-nados materiais. Suponha que seja necessário determinar se uma dada mistura gasosa contém hidrogênio. Para isso, verificou-se que ela absorve fótons com energias 10,20 eV, 12,09 eV, 1,89 eV e 7,56 eV. Esboçando o diagrama de níveis de energia, qual das opções a se-guir está correta?
(Dado: En = –13,6/n2 eV, onde En é a energia da n-ésima órbita do átomo de hidrogênio.)
a) A mistura gasosa contém apenas hidrogênio.*b) Além do hidrogênio, a mistura gasosa contém pelo menos mais um gás.c) A mistura gasosa não contém hidrogênio.d) Pelo espectro de absorção não é possível determinar se a mistura gasosa contém hidrogênio.e) Sem o espectro de emissão não é possível determinar se mistura gasosa contém hidrogênio.
(ITA/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: ENum experimento que usa o efeito fotoelétrico ilumina-se a superfí-cie de um metal com luz proveniente de um gás de hidrogênio cujos átomos sofrem transições do estado n para o estado fundamental. Sabe-se que a função trabalho do metal é igual à metade da energia de ionização do átomo de hidrogênio cuja energia do estado n é dada por En = E1/n2. Considere as seguintes afirmações:I – A energia cinética máxima do elétron emitido pelo metal é Ec = E1/n2 – E1/2.II–A função trabalho do metal é φ = – E1/2.III – A energia cinética máxima dos elétrons emitidos aumenta com o aumento da frequência da luz incidente no metal a partir da fre- quência mínima de emissão.Assinale a alternativa verdadeira.a) Apenas a I e a III são corretas.b) Apenas a II e a III são corretas.c) Apenas a I e a II são corretas.d) Apenas a III é correta.*e) Todas são corretas.
(UFSC-2013.1) - RESPOSTA: SOMA = 23 (01+02+04+16)Em um experimento semelhante aos realizados por Hertz, esquema-tizado na figura abaixo, um estudante de Física obteve o seguinte gráfico da energia cinética (E) máxima dos elétrons ejetados de uma amostra de potássio em função da frequência (f) da luz incidente.
luz incidente
tubo de vácuo
−2,64−2,31−1,98−1,65−1,32−0,99−0,66−0,33
0,000,330,671,001,331,66
987654321f (1014Hz)
E (e
V)
Com base nas características do fenômeno observado e no gráfico, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).01. O valor da constante de Planck obtida a partir do gráfico é de aproximadamente 4,43 × 10−15 eVs.02. A função trabalhho do potássio é maior que 2,17 eV.04. Para frequências menores que 5,0 × 1014 Hz, os elétrons não são ejetados do potássio.08. O potencial de corte para uma luz incidente de 6,0 × 1014 Hz é de aproximadamente 0,44 eV.16. Materiais que possuam curvas de E (em eV) em função de f (em Hz) paralelas e à direita da apresentada no gráfico possuem função trabalho maior que a do potássio.32. A energia cinética máxima dos elétrons emitidos na frequência de 6,5 × 1014 Hz pode ser aumentada, aumentando-se a intensidade da luz incidente.
(UFPB-2013.1) - ALTERNATIVA: BUma câmera digital é composta por um grande número de sensores. Em cada sensor, a luz incidente é transformada em corrente elétrica através do efeito fotoelétrico. Um programa computacional transfor-ma a corrente elétrica de cada sensor em intensidade luminosa para formar a imagem. Em relação ao efeito fotoelétrico, são feitas as seguintes afirmativas:
I. Se NF fótons provenientes de uma luz com dada frequência arran-carem Ne elétrons do sensor, então, aumentando apenas a frequên-cia da luz, aumentará também o número de elétrons arrancados.II. Se NF fótons provenientes de uma luz com dada frequência arran-carem Ne elétrons do sensor, então, aumentando apenas o número de fótons da luz, aumentará também o número de elétrons arran-cados.III. A energia cinética dos elétrons liberados independe da frequência da luz.IV. A energia do fóton deve ser maior do que a função trabalho do sensor para a emissão de elétrons pelo sensor.
Estão corretas apenas as afirmativas:a) I e III *b) II e IV c) II e III d) I, III e IV e) I, II e IV
(UFG/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: CEm 1964, o físico britânico Peter Higgs propôs a existência de um campo, o qual, ao interagir com uma partícula, conferia a ela a sua massa. A unidade básica desse campo foi chamada de bóson de Higgs. Em julho de 2012, os cientistas do CERN (Centro Europeu de Pesquisas Nucleares) anunciaram terem identificado o bóson de Higgs, com uma massa de 125 GeV (gigaelétronvolt). O valor dessa massa, em kg, é de:
a) 4,50 × 10+24
b) 6,66 × 10−18
*c) 2,22 × 10−25
d) 6,66 × 10−27
e) 2,22 × 10−34
Dados:1 eV = 1,6 × 10−19 Jc = 3,0 × 108 m/s
(UEPG/PR-2013.1) - RESP. OFICIAL: SOMA = 23 (01+02+04+16)A partir da metade do século XVII, surgiu uma longa controvérsia científica sobre a natureza da luz que durou quase dois séculos. Sobre a luz, assinale o que for correto.01) As radiações luminosas se originam de oscilações eletromagné-ticas ou das oscilações de cargas elétricas.02) Além de considerar a luz como uma onda eletromagnética, pode-se também considerá-la como um fluxo de partículas energéticas desprovidas de massa, os fótons.04) O espectro luminoso é o conjunto das frequências que compõem a radiação luminosa e sua velocidade é a mesma de todas as ondas que compõem o espectro eletromagnético.08) O espectro luminoso, ondas de rádio, raio X, radiações α, β e γ são algumas das radiações que fazem parte do espectro eletromag-nético. O que difere é o modo de obtê-las, o espectro luminoso é visível e as demais não.16) Os olhos são sensores de ondas eletromagnéticas, portanto, pode-se dizer que a luz é a modalidade de energia radiante perce-bida por um observador mediante sensações visuais oriundas da retina.
(UFPE-2013.1) - RESPOSTA: F V F F F (RESOLUÇÃO NO FINAL)A respeito do modelo atômico de Rutherford, podemos afirmar que:0-0) em seu modelo atômico, Rutherford propôs que os elétrons se moviam em órbitas elípticas quantizadas ao redor do núcleo.1-1) Rutherford teve dificuldades em explicar a estabilidade atômica com o seu modelo.2-2) de acordo com o modelo de Rutherford, o Hidrogênio era o único elemento químico a ter as linhas do seu espectro calculadas quantitativamente.3-3) Rutherford elaborou o seu modelo a partir da observação de que partículas alfa incidindo em uma fina folha metálica jamais eram espalhadas em ângulos maiores que 90º.4-4) de acordo com o modelo de Rutherford, o elétron deveria es-piralar até o núcleo em um tempo superior ao tempo de vida do Universo.RESOLUÇÃO OFICIAL UFPE-2013.1:0-0) Falsa. As órbitas dos elétrons não eram quantizadas no modelo de Rutherford.1-1) Verdadeira. No modelo de Rutherford, os elétrons deveriam es-piralar até o núcleo num tempo ínfimo.2-2) Falsa. Não se podiam calcular corretamente as linhas espectrais de qualquer elemento químico a partir do modelo de Rutherford.3-3) Falsa. Ao contrário do que se afirma, partículas alfa espalhadas em ângulos maiores que 90º eram observadas neste experimento.4-4) Falsa. Como já dito na proposição 1-1, no modelo de Ruther-ford, os elétrons deveriam espiralar até o núcleo num tempo ínfimo.
(UNIFENAS/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CAnalise as assertivas sobre noções de física moderna, assinalando F para falso e V para verdadeiro.
I. Paradoxo de Olbers – relaciona-se com o sentido de noite e que este ficaria bastante prejudicado, pois tanto dia quanto noite seriam igualmente muito claros;
II. Princípio da incerteza – o imponente determinismo da física clássi-ca não mais existe, e as interpretações probabilísticas predominam;
III. O laser é monocromático, coerente e colimado;
IV. O paradoxo dos gêmeos nos mostra que o gêmeo estacionário fica mais velho do que aquele que viajou em uma nave espacial com velocidade próxima à da luz.
a) F F V F . d) F F F F .b) F V V F . e) V V F F .*c) V V V V .
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: AAssinale a alternativa INCORRETA.*a) O espectro solar obtido na Terra é contínuo.b) No espectro de absorção de uma substância, podem aparecer raias escuras, o que significa que no espectro obtido faltam algu-mas radiações. As raias que faltam no espectro de absorção de uma substância são justamente aquelas que ela pode emitir.c) A análise espectográfica é baseada no estudo dos espectros de emissão e absorção, estudados por Bunsen e Kirchoff.d) Há indivíduos, embora sejam casos raros, que são cegos para todas as cores, vêem tudo em preto e branco.e) Ao ouvir uma orquestra, você é capaz de distinguir o som de cada instrumento, mas ao ver uma cor composta, por exemplo o disco de Newton com 3 cores girando a uma velocidade superior a 16 rpm, você não é capaz de distinguir as cores componentes, por isso podemos dizer que o sentido da audição é analítico e o da visão não é.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: EAssinale a alternativa INCORRETA.a) Plank construiu um modelo definindo que a energia não é uma grandeza contínua, mas quantizada, ou seja, compartimentada em pequenos pacotes que foram denominados quanta de energia.b) Embora famoso pela teoria da relatividade, Albert Einstein ga-nhou, em 1921, um prêmio Nobel, não por esta teoria e sim porque esclareceu os fenômenos do efeito fotoelétrico.c) Ao estabelecer o primeiro postulado da Teoria da Relatividade Restrita, Einstein deixou claro que não existe referencial privilegia-do.d) Ao pensarmos na massa relativística, podemos concluir que, au-mentando a temperatura dos alimentos, sua massa aumentará.*e) No efeito fotoelétrico a energia cinética dos fotoelétrons é inver-samente proporcional à frequência da luz incidente.
(UNICENTRO/PR-2013.1) - ALTERNATIVA: CAssinale a alternativa INCORRETA.a) São aplicações baseadas na teoria quântica: semicondutores e criogenia.b) São aplicações do efeito fotoelétrico: dispositivos para abertura e fechamento de portas automáticas e fotômetros de máquinas fo-tográficas.*c) De acordo com os postulados da teoria da relatividade, a veloci-dade da luz é relativa e depende da velocidade com a qual uma nave viaja no espaço, desde que a velocidade seja muito alta.d) Os telescópios eletrônicos estão baseados na aplicação do cará-ter dual da matéria.e) A física quântica impôs uma alteração drástica no conceito de medida em física, ou seja, não se pode medir uma grandeza de uma partícula (velocidade ou posição, por exemplo) sem interferir com ela.
(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: BNeste ano de 2013, comemora-se o centenário da publicação do modelo atômico de Bohr, uma das bases da moderna teoria quân-tica.A respeito desse modelo, são feitas as seguintes afirmações.
I - Os elétrons movem-se em torno do núcleo em órbitas circuferen-ciais, sob influência da atração coulombiana, e satisfazem as leis de Newton.II - Emissão ou absorção de radiação ocorre apenas quando o elé-tron faz uma transição entre órbitas permitidas.III - Nem todas as órbitas são permitidas, apenas aquelas nas quais a energia é um múltiplo inteiro de uma quantidade fundamental.
Quais estão corretas?a) Apenas I.*b) Apenas I e II.c) Apenas I e III.d) Apenas II e III.e) I, II e III.
(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: EA medicina nuclear designa o conjunto das aplicações em que substâncias radioativas são associadas ao diagnóstico e à terapia. Em algumas radioterapias, um radiofármaco é injetado no paciente visando ao tratamento de órgão alvo. Assim, por exemplo, o rênio (186Re) é utilizado para alliviar doenças reumáticas, e o fósforo (32P) para reduzir a produção excessiva de glóbulos vermelhos na medula óssea.Considere que a meia vida do rênio é de 3,5 dias e a do fósforo 14 dias. Após 14 dias da aplicação destes radiofármacos, as quanti-dades restantes destes isótopos radioativos no paciente serão, em relação às quantidades iniciais, respectivamente,a) 1/2 e 1/2.b) 1/4 e 0.c) 1/4 e 1/2.d) 1/16 e 0.*e) 1/16 e 1/2.
(UFRGS/RS-2013.1) - ALTERNATIVA: DO diagrama abaixo representa alguns níveis de energia do átomo de hidrogêno.
65
4
3
2
1
n → ∞0
−0,4−0,6
−0,9
−1,5
−3,4
−13,6
EN
ER
GIA
(eV
)
Átomos de hidrogênio, inicialmente no estado fundamental, come-çam a ser incididos continuamente por radiações eletromagnéticas de diferentes energias Ei: E1 = 2,3 eV, E2 = 1,9 eV e E3 = 10,2 eV. Quais destas radiações serão absorvidas pelos átomos de H, sem causar ionização?a) Apenas E1. *d) Apenas E2 e E3.b) Apenas E2. e) E1, E2 e E3.c) Apenas E1 e E2.
(UNICAMP/SP-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOO prêmio Nobel de Física de 2011 foi concedido a três astrôno-mos que verificaram a expansão acelerada do universo a par-tir da observação de supernovas distantes. A velocidade da luz é c = 3 × 108 m/s .a) Observações anteriores sobre a expansão do universo mostra-ram uma relação direta entre a velocidade v de afastamento de uma galáxia e a distância r em que ela se encontra da Terra, dada por v = H.r , em que H = 2,3 × 10−18 s−1 é a constante de Hubble. Em muitos casos, a velocidade v da galáxia pode ser obtida pela expres-
são v = c.∆λλ0
, em que λ0 é o comprimento de onda da luz emitida e
∆λ é o deslocamento Doppler da luz. Considerando ambas as ex-pressões acima, calcule a que distância da Terra se encontra uma galáxia, se ∆λ = 0,092λ0.b) Uma supernova, ao explodir, libera para o espaço massa em for-ma de energia, de acordo com a expressão E = mc2. Numa explo-são de supernova foram liberados 3,24 × 1048 J, de forma que sua massa foi reduzida para mfinal = 4,0 × 1030 kg. Qual era a massa da estrela antes da explosão?RESPOSTA UNICAMP/SP-2013.1:a) r = 1,2 × 1025 m b) mi = 4 × 1031 kg
(SENAC/SP-2013.1) - ALTERNATIVA: DAnalise as afirmações abaixo sobre alguns conhecimentos da Física atual.I. A luz branca, comum, contém ondas de várias frequências em di-ferentes fases.II. A luz, em certas interações com a matéria, comporta-se como onda eletromagnética; em outras interações, comporta-se como par-tícula.III. O termo “fusão nuclear” descreve o derretimento do núcleo de um átomo formando, depois, núcleos menores.Está correto o que se afirma APENAS ema) I. b) II. c) III. *d) I e II. e) II e III.
(UFJF/MG-2013.1) - ALTERNATIVA: CConsidere algumas características dos fótons no vácuo correspon-dentes à luz azul e à luz vermelha, como a energia E, a frequência f e a velocidade v. Podemos afirmar que:a) Eazul > Evermelha, fazul > fvermelha, vazul > vvermelha
b) Eazul < Evermelha, fazul < fvermelha, vazul > vvermelha
*c) Eazul > Evermelha, fazul > fvermelha, vazul = vvermelha
d) Eazul < Evermelha, fazul < fvermelha, vazul = vvermelha
e) Eazul = Evermelha, fazul > fvermelha, vazul = vvermelha
(UFES-2013.1) - RESPOSTA NO FINAL DA QUESTÃOUma caneta-laser de 5,0 mW de potência produz um feixe de luz vermelha de comprimento de onda 660 nm. O feixe, vindo do ar de índice de refração nar = 1, incide em uma lâmina de vidro de faces paralelas e de espessura e = 40 mm, fazendo um ângulo θ com a direção normal às faces da lâmina, tal que cosθ = 0,60 , conforme figura.
d
e
θ
α
Dentro da lâmina, o feixe faz um ângulo α com a direção normal, tal que cosα = 0,80 . Dados: 1 nm = 1 × 10−9 m e constante de Planck h = 6,6 × 10−34 J · s.a) Supondo que toda energia fornecida pela caneta se converta em energia da radiação luminosa, determine o número de fótons emiti-dos pela caneta-laser durante uma hora de operação.b) Sabendo que um elétron-volt (1 eV) é a quantidade de energia que um elétron adquire ao passar por dois pontos em que há uma ddp de 1 V, determine a energia de cada fóton vermelho em elétron-volts.c) Determine o valor do deslocamento lateral do feixe (indicado por d na figura).d) Determine o comprimento de onda e a frequência de cada fóton dentro do vidro.
RESPOSTA UFES-2013.1:a) N = 6,0 × 1019 fótonsb) ε = 1,875 eV ≅ 1,9 eVc) d = 14 mmd) λvd = 495 nm e f ≅ 4,5 × 1014 Hz
(IF/GO-2013.1) - ALTERNATIVA: EAs afirmativas a seguir são referentes à entropia e ao efeito fotoe-létrico.
I. À medida que ocorrem os processos naturais, aumenta a entropia do Universo.II. A energia utilizável aumenta à medida que ocorre a evolução do Universo.III. Podemos afirmar que o Universo caminha para uma espécie de “morte térmica” de entropia mínima.IV. O efeito fotoelétrico consiste na emissão de elétrons por uma superfície metálica atingida por radiação eletromagnética.V. Uma superfície metálica fotossensível somente emite fotoelétrons quando a frequência da luz incidente nessa superfície excede certo valor máximo, que depende do metal.VI. O efeito fotoelétrico pode ser explicado satisfatoriamente com a adoção de um modelo corpuscular para a luz.
É correto afirmar que, dentre as afirmativas acima:a) Apenas uma é correta.b) Há mais de três corretas.c) Não há incorretas.d) Apenas duas estão incorretas.*e) Há igual quantidade de corretas e incorretas.
VESTIBULARES 2013.2 (UFG/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: 41 C e 42 EO texto a seguir deverá ser utilizado para responder às questões 41 e 42.A fotossíntese é um processo pelo qual as plantas e alguns micro-organismos utilizam energia luminosa para produzir carboidratos, de acordo com a equação química não balanceada a seguir.
CO2 + H2O + Energia luminosa → C6H12O6 + O2
Nas plantas, a fotossíntese ocorre nos cloroplastos devido à ab-sorção da luz. Em laboratório, é possível reproduzir a fotossíntese empregando luz vermelha monocromática (λ =700 nm). Nesse pro-cesso, 8 fótons são consumidos para cada molécula de dióxido de carbono.
Dados:Constante de Planck: h = 6,6 × 10−34 J·sVelocidade da luz: c = 3,0 × 108 m/sNúmero de Avogrado: NA = 6,0 × 1023
QUESTÃO 41Quantos fótons, em mols, são necessários para consumir 1 mol de CO2 e qual é o carboidrato produzido nesse processo?a) 6 mols e celulose.b) 6 mols e clorofila.*c) 8 mols e glicose.d) 48 mols e clorofila.e) 48 mols e glicose.
QUESTÃO 42A quantidade de energia, em Joule, fornecida para a produção de 1 mol desse carboidrato é, aproximadamente:a) 2,8 × 10−19
b) 1,4 × 10−17
c) 1,7 × 104
d) 2,6 × 104
*e) 8,1 × 106
(UNIMONTES/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: BO chamado efeito Compton pode ser visto como uma versão do efeito fotoelétrico em que os fótons espalhados são raios X, ao in-vés de fótons de luz ultravioleta. Em 1923, o físico americano A. H. Compton observou um desvio do comprimento de onda de raios X espalhados por um corpo espalhador, que ele explicou com base na natureza quântica dos raios X. Ele interpretou esse efeito como a colisão entre um fóton de raios X (ou um quantum de raios X) e um elétron do corpo espalhador. Na colisão, energia e momento linear conservam-se.
ϑ
ϕ
λ1
λ2
v
Na figura, temos ilustrada a colisão entre um fóton de raios X e um elétron em repouso. O desvio de comprimento de onda, observado no efeito Compton, pode ser expresso pela seguinte relação:
∆λ = λ2 − λ1 = m0·ch (1 − cosϑ)
• ϑ e ϕ são ângulos do espalhamento (ou da colisão);• v é a velocidade adquirida pelo elétron, após a colisão;• λ1 e λ2 são os comprimentos de onda dos raios X antes e depois do espalhamento, respectivamente;• h é a constante de Planck, m0 é a massa do elétron, e c é a velo-cidade da luz.Considere as seguintes afirmativas a respeito da expressão para cálculo do desvio de comprimento de onda ∆λ :
I – Quanto maior o ângulo ϑ , maior será o desvio ∆λ .II – O fóton de raios X transfere energia cinética para o elétron, na colisão.III – Quanto maior a energia cinética final do elétron, menor o com-primento de onda λ2 dos raios X.
A(s) afirmativa(s) CORRETA(S) sãoa) II, apenas.*b) I e II, apenas.c) I e III, apenasd) I, apenas.
(UERJ-2013.2) - ALTERNATIVA: A
Cientistas podem ter encontrado o bóson de Higgs, a “partícula de Deus”
Os cientistas ainda precisam confirmar que a partícula que encontraram se trata, de fato, do bóson de Higgs. Ela ganhou o apelido de “partícula de Deus” por ser considerada crucial para compreender a formação do universo, já que pode expli-car como as partículas ganham massa. Sem isso, nenhuma matéria, como as estrelas, os planetas e até os seres huma-nos, existiria.
Adaptado de g.globo.com, 04/07/2012.
O bóson de Higgs, apesar de ser uma partícula fundamental da na-tureza, tem massa da ordem de 126 vezes maior que a do próton, sendo, portanto, mais pesada do que a maioria dos elementos quí-micos naturais.O símbolo do elemento químico cuja massa é cerca de metade da massa desse bóson é:*a) Cub) Ic) Mod) Pb
Obs.: É fornecida a Classificação Periódica dos Elementos.
(PUC/RS-2013.2) - ALTERNATIVA: COs primeiros estudos detalhados sobre o efeito fotoelétrico fo-ram realizados por Philipp Lenard. A explicação para o fenômeno, no entanto, só foi possível quando Einstein, baseado na teoria da quantização de Planck, propôs que toda radiação eletromagnética é constituída por quanta (plural de quantum) de energia, os fótons. De acordo com essa teoria, a energia de cada fóton é dada por E = hf , onde h representa a constante de Planck e f representa a frequência da radiação.O gráfico a seguir mostra a energia cinética máxima dos elétrons ejetados em função da frequência da radiação (luz) incidente para dois materiais diferentes, A e B.
frequência
A B
ener
gia
ciné
tica
De acordo com as informações apresentadas no texto e no gráfico, é correto afirmar quea) o número de fótons necessário para produzir efeito fotoelétrico no material A é maior do que no material B.b) a velocidade dos fótons necessária para produzir efeito fotoelétri-co no material A é maior do que no material B.*c) a energia mínima dos fótons necessária para produzir efeito foto-elétrico no material A é menor do que no material B.d) a energia cinética máxima dos elétrons ejetados do material A é igual à do material B, desde que a frequência da luz incidente seja a mesma.e) a energia cinética máxima dos elétrons ejetados de ambos os materiais independe da energia dos fótons incidentes.
(UCB/DF-2013.2) - RESPOSTA: λ = 621 nmMack Plank, em 1901, e Albert Einstein, em 1905, iniciaram a formu-lação da teoria dos quanta. Segundo essa teoria, a radiação eletro-magnética é emitida, e propaga-se descontinuamente, em pequenos pulsos de energia chamados pacotes de energia, quanta ou fótons. Assim, a onda eletromagnética apresenta também um caráter cor-puscular. Planck descobriu que todos os fótons, associados a uma frequência particular (f) de luz, possuem a mesma energia (E), dire-tamente proporcional a f. Isto é, E = hf, em que h é uma constante universal, chamada constante de Planck, e vale 6,63 × 10−34 J·s ou 4,14 × 10−15 eV·s.
Emico Okuno, Iberê L. Caldas e Cecil Chow. Física para ciências biológicas e biomédicas. Harbra, 1986 (com adaptações).
Com auxílio das informações presentes no texto, calcule o compri-mento de onda (λ) da radiação eletromagnética associada a um fó-ton de 2 eV, considerando a velocidade da radiação eletromagnética igual a 3 × 108 m/s.
(ACAFE/SC-2013.2) - ALTERNATIVA: CEm maio de 2013 foi inaugurada a Usina Solar Fotovoltaica no está-dio Governador Magalhães Pinto, o Mineirão, em Belo Horizonte. O estádio é o primeiro do Brasil a receber a tecnologia, que começa a funcionar na Copa das Confederações, em junho deste ano.
Fonte: http://energiainteligenteufjf.com/tag/energia-solar/
Esta tecnologia está relacionada ao efeito fotoelétrico onde em uma placa metálica, num determinado instante, faz-se incidir um feixe de luz.Observa-se então que a incidência do feixe de luz na placa faz com que ela emita uma chuva de elétrons.
placa de metal
elétrons
ejetados
fótons
incidentes
Nesse sentido, analise as afirmações a seguir.
l − A chuva de elétrons emitida pela placa depende da intensidade de luz que atinge. Quanto mais intensa for a luz, maior será o número de elétrons emitidos pela placa.ll − Se a luz apresentasse um comportamento ondulatório, o número de elétrons emitidos pela placa seria constante, independentemente da sua intensidade. Portanto, esta é uma evidência do comporta-mento da luz como partícula, ou seja, quanto mais intensa ela for, maior será o número de partículas que atingem o metal e, conse-quentemente, maior será o número de elétrons liberados.lll − A energia determinada pela relação de Planck, ou seja, a energia de um fóton incidente é empregada para realizar o trabalho de ar-rancar um elétron do átomo e fornecer-lhe uma determinada energia cinética.
Todas as afirmações corretas estão nos itens:a) I - II b) II - III *c) I - II - III d) I - III
(UECE-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm tratamento complementar para pacientes com tumor de tireóide submetidos a cirurgia consiste na ingestão de uma dose terapêutica de Iodo-131 (I-131), que se concentra no tecido da tireóide. O I-131 emite radiação beta, que age na destruição de células cancerígenas. Essa radiação consiste na emissão dea) ondas eletromagnéticas.b) prótons.*c) elétrons.d) pósitrons.
(CEFET/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm determinado evento observado no interior de uma nave espacial com velocidade de 0,60c em relação ao planeta Terra, ocorreu no in-tervalo de tempo de 10,0 s. Na Terra, esse mesmo evento tem umaduração, em segundos, igual aa) 6,25. d) 16,7.b) 10,0. e) 50,0.*c) 12,5.
(CEFET/MG-2013.2) - ALTERNATIVA: DConsiderando o modelo atômico de Bohr, os elétrons têm movimento orbital em torno do núcleo e para cada trajetória está associado umnúmero (n), chamado de quântico principal. Para o átomo de hidro-gênio, o elétron no estado fundamental, com n = 1, tem energia ciné-tica igual a E0. A partir desse modelo, a energia cinética do elétronno estado excitado, com n = 2, em relação a E0, valea) 4. b) 2. c) 1/2. *d) 1/4. e) 1/8.
(UDESC-2013.2) - ALTERNATIVA: DHá 100 anos Niels Bohr propôs um modelo para a descrição do áto-mo de Hidrogênio. Bohr considerou um modelo planetário em que um elétron orbita um próton da mesma forma que a Terra orbita o Sol. No modelo atômico de Bohr, novos ingredientes físicos tiveram que ser considerados, entrando em cena a natureza quântica da matéria.A respeito desses novos ingredientes, introduzidos no modelo atômi-co de Bohr, analise as proposições.
I. Os raios das possíveis órbitas do elétron ao redor do próton são quantizados, ou seja, assumem valores discretos.
II. O elétron, em suas possíveis órbitas ao redor do próton, pode assumir quaisquer valores de energias.
III. Ao passar de uma órbita com raio maior para uma órbita com raio menor, o elétron emite um fóton, ou seja, radiação eletromagnética na forma de luz.
Assinale a alternativa correta:a) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.c) Somente a afirmativa II é verdadeira.*d) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.e) Todas as afirmativas são verdadeiras.
(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 30 (02+04+08+16)Assinale o que for correto.01) Uma onda eletromagnética, ou uma outra forma qualquer de energia radiante, transporta quantidades contínuas de energia, de-nominadas hádrons.02) O efeito fotoelétrico – que pode ser observado por meio da in-cidência de uma radiação eletromagnética específica sobre um determinado metal – revela o comportamento corpuscular da luz e só pode ser explicado levando em consideração a quantização da energia.04) A natureza ondulatória da luz é usada para explicar os fenô-menos de interferência e de difração, mas falha ao ser usada para explicar o efeito fotoelétrico.08) O princípio da incerteza, de Heisenberg, postula que é impossí-vel determinar, no mesmo instante, a posição e a velocidade de um elétron que orbite em torno de um núcleo atômico.16) As usinas nucleares podem produzir energia elétrica explorando o fenômeno da fissão nuclear.
(UEM/PR-2013.2) - RESPOSTA: SOMA = 14 (02+04+08)Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.01) O primeiro postulado da teoria da Relatividade Restrita diz que as leis físicas são idênticas em relação a qualquer referencial ace-lerado.02) Um elétron, oscilando com frequência f, emite ou absorve ener-gia somente em quantidades inteiras ou múltiplos inteiros de hf, sen-do h a constante de Planck.04) As órbitas permitidas a um elétron que orbite em torno de um núcleo atômico, denominadas estados estacionários, são aquelas em que a energia é quantizada.08) O fenômeno da difração de elétrons reflete a dualidade onda-partícula desse lépton.16) A meia-vida, ou período de semidesintegração, é o tempo após o qual um material radioativo perde completamente suas caracterís-ticas radioativas.
(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: V V F F FAnalise as seguintes afirmações acerca das ondas eletromagnéti-cas0-0) A luz visível são ondas eletromagnéticas.1-1) Os sinais de rádio AM, FM e TV que captamos com nossos equipamentos são ondas eletromagnéticas.2-2) O raio X não é uma onda eletromagnética.3-3) Os sinais que os aparelhos celulares captam não são ondas eletromagnéticas.4-4) O raio gama não é uma onda eletromagnética.
(UFPE/EaD-2013.2) - RESPOSTA: F F F V FAnalise as seguintes afirmações acerca da natureza quântica das partículas e ondas.0-0) No século XIX, acreditava-se que somente ondas clássicas po-diam realizar difração. No século XX, mostrou-se que os elétrons são as únicas partículas quânticas que podem difratar.1-1) Einstein mostrou que os fótons não podem se comportar como partículas.2-2) Planck sugeriu que as ondas eletromagnéticas em propagação são compostas de fótons de energia quantizada.3-3) A difração de raios X pode ser explicada classicamente.4-4) A difração de elétrons pode ser explicada classicamente.
(SENAC/SP-2013.2) - ALTERNATIVA: CO iodo-131 é um isótopo radioativo muito utilizado na medicina para mapeamento da tireoide. Sua meia-vida é de 20 horas. Consideran-do uma massa inicial de 5,0 gramas desse isótopo, pode-se afirmar corretamente que, apósa) 40 horas, toda a massa do iodo-131 terá desaparecido.b) 80 horas, a massa do iodo-131 que restará será de 1,0 grama.*c) 40 horas, restará uma massa de 1,25 grama do iodo-131.d) 80 horas, terá desaparecido 1,0 grama da massa inicial do iodo-131.e) 40 horas, restará apenas a metade da massa inicial do iodo-131.
(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: CUm dos avanços mais importantes para o entendimento da estrutura atômica se deu no ano de 1924, com a hipótese de Louis De Broglie, estendendo a natureza dual onda-partícula observada na luz parapartículas, como o elétron. De acordo com De Broglie, uma partí-cula com momento linear p = mv possui um comprimento de onda associado dado por λ = h/p , onde h é a constante de Planck. A im-portância da hipótese de De Broglie é reforçada pelo fato de que em sua época não havia qualquer comprovação experimental sobre o comportamento dual de partículas. Podemos afirmar que a primeira evidência direta que levou a comprovação experimental da hipótese de De Broglie se deu com experimentos envolvendo aa) difração de raios X.b) polarização da luz.*c) difração de elétrons.d) colisão entre partículas alpha e lâminas de ouro.e) decomposição espectral da luz branca por um prisma.
(IF/GO-2013.2) - ALTERNATIVA: ADe acordo com a teoria de Einstein para o efeito fotoelétrico, a ener-gia (E) contida em um quantum de luz é relacionada com a frequên-cia (f) da radiação pela expressão E = hf, onde h é a constante de Planck. Dessa forma, podemos afirmar que a razão entre a energia de um fóton de luz alaranjada, com comprimento de onda 600 nm, com um fóton de luz amarela, comprimento de onda 500 nm, é de aproximadamente:*a) 0,8b) 1,2c) 1,5d) 1,0e) 0,9
