Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

Campo Elétrico Uniforme01 - (MACK SP/2012) Uma pequena esfera de isopor, de massa 0,512 g, está em equilíbrio entre as armaduras de um capacitor de placas paralelas, sujeito às ações exclusivas do campo elétrico e do

campo gravitacional local. Considerando |g⃗|=10 m/ s2,

pode-se dizer que essa pequena esfera possui

a) um excesso de 1,01012 elétrons, em relação ao número de prótons.b) um excesso de 6,41012 prótons, em relação ao número de elétrons.c) um excesso de 1,01012 prótons, em relação ao número de elétrons.d) um excesso de 6,41012 elétrons, em relação ao número de prótons.e) um excesso de carga elétrica, porém, impossível de ser determinado.

Potencial Elétrico 02 - (MACK SP/2012) Um aluno, ao estudar Física, encontra no seu livro a seguinte questão: “No vácuo (k = 9.109 Nm2/C2), uma carga puntiforme Q gera, à distância D, um campo elétrico de intensidade 360 N/C e um potencial elétrico de 180 V, em relação ao infinito”. A partir dessa afirmação, o aluno determinou o valor correto dessa carga como sendo

a) 24 Cb) 10 Cc) 30 nCd) 18 nCe) 10 nC

Eletrização 03 - (UFTM/2012) Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão em uma parede lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece fixada à parede. Qual foi a “mágica”?

a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga.b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o que permite a atração.

c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em repouso, na parede.d) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede.e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia elétrica da parede, permitindo a atração.

Condutores em Equilíbrio Eletrostático 04 - (UFTM/2012) Considere uma esfera oca metálica eletrizada. Na condição de equilíbrio eletrostático,

a) o vetor campo elétrico no interior da esfera não é nulo.b) o potencial elétrico em um ponto interior da esfera depende da distância desse ponto à superfície.c) o vetor campo elétrico na superfície externa da esfera é perpendicular à superfície.d) a distribuição de cargas elétricas na superfície externa da esfera depende do sinal da carga com que ela está eletrizada.e) o módulo do vetor campo elétrico em um ponto da região externa da esfera não depende da distância desse ponto à superfície.

Campo Elétrico Uniforme 05 - (FGV/2012) A figura seguinte representa algumas linhas de força de um campo elétrico uniforme e três pontos internos A, B e C desse campo. A reta que passa pelos pontos A e C é perpendicular às linhas de força.

É correto afirmar que

a) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior que o de C.b) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este menor que o de C.c) A e C têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior que o de B.d) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA<VB<VC.e) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA>VB>VC.

Capacitores 06 - (IME RJ/2012) Um capacitor de placas paralelas, entre as quais existe vácuo, está ligado a uma fonte de tensão. Ao se introduzir um dielétrico entre as placas,

a) a carga armazenada nas placas aumenta.b) o campo elétrico na região entre as placas aumenta.

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c) a diferença de potencial entre as placas aumenta.d) a capacitância diminui.e) a energia armazenada no capacitor diminui.

Potencial Elétrico 07 - (FGV/2012) Analise as afirmações.

I. A energia gerada por uma usina hidrelétrica é de 800 MW. Em um dia, ela produz 19,2 kWh de potência.II. Um aparelho de som traz a inscrição 12 W-127 V. A energia que ele consome em 5 h de funcionamento, quando ligado adequadamente, é de 6,0 10–2 kWh.III. Uma lâmpada de filamento, cuja especificação é 60 W-220 V, queima quando ligada na rede de 127 V.

É correto apenas o que se afirma em

a) I.b) II.c) III.d) I e II.e) II e III.

Eletrização 08 - (FUVEST SP/2011) A lei de conservação da carga elétrica pode ser enunciada como segue:

a) A soma algébrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado é constante.b) Um objeto eletrizado positivamente ganha elétrons ao ser aterrado.c) A carga elétrica de um corpo eletrizado é igual a um número inteiro multiplicado pela carga do elétron.d) O número de átomos existentes no universo é constante.e) As cargas elétricas do próton e do elétron são, em módulo, iguais.

Potencial Elétrico 09 - (UERJ/2011) Em um laboratório, um pesquisador colocou uma esfera eletricamente carregada em uma câmara na qual foi feito vácuo.O potencial e o módulo do campo elétrico medidos a certa distância dessa esfera valem, respectivamente, 600 V e 200 V/m.Determine o valor da carga elétrica da esfera.

Eletrização 10 - (UFTM/2011) A indução eletrostática consiste no fenômeno da separação de cargas em um corpo condutor (induzido), devido à proximidade de outro corpo eletrizado (indutor).Preparando-se para uma prova de física, um estudante anota em seu resumo os passos a serem seguidos para

eletrizar um corpo neutro por indução, e a conclusão a respeito da carga adquirida por ele.

PASSOS A SEREM SEGUIDOS:I. Aproximar o indutor do induzido, sem tocá-lo.II. Conectar o induzido à Terra.III. Afastar o indutor.IV. Desconectar o induzido da Terra.

CONCLUSÃO:No final do processo, o induzido terá adquirido cargas de sinais iguais às do indutor.

Ao mostrar o resumo para seu professor, ouviu dele que, para ficar correto, ele deverá

a) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está correta.b) inverter o passo III com IV, e que sua conclusão está errada.c) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está errada.d) inverter o passo I com II, e que sua conclusão está correta.e) inverter o passo II com III, e que sua conclusão está errada.

Força Eletrostática 11 - (PUC RJ/2011) Uma carga Q1 = 1,0 10–6 C está fixa no ponto x = 0. No instante t = 0 s, em x = 1,0 m se encontra uma carga Q2 = 2 Q1, em repouso, porém livre para se mover. Considere que o eixo x é a linha que une as duas cargas.Dado que a constante ke = 9,0 109 N m2/C2, indique a força em Newtons na direção x que a carga Q2 faz sobre a carga Q1.

a) 18,0 10–3.b) 4,5 10–3.c) 9,0 10–3.d) –18,0 10–3.e) –9,0 10–3.

12 - (MACK SP/2011) Duas cargas elétricas puntiformes, quando separadas pela distância D, se repelem com uma força de intensidade F. Afastando-se essas cargas, de forma a duplicar a distância entre elas, a intensidade da força de repulsão será igual a

a) √2Fb) 2F

c)F2

d)F4

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e)

F8

Potencial Elétrico 13 - (UFU MG/2011) Para proteção contra danos oriundos de raios, as construções dispõem, principalmente, de dois sistemas. Um deles, instalado em uma residência A, é constituído, principalmente, de uma longa haste, chamada de captor, montada sobre um mastro, cuja altura deve ser calculada conforme as dimensões da edificação. O outro sistema, instalado na residência B, é constituído por um conjunto de captores interligados por condutores, que criam uma espécie de malha de captação, envolvendo a residência.

Sobre esses dois sistemas de proteção e o princípio físico nos quais se pautam, é correto afirmar que

a) na residência A, emprega-se para-raios no método Gaiola de Faraday, que tem como princípio físico a diferença de potencial; na residência B, emprega-se o método Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princípio físico o poder das pontas.b) na residência A, empregam-se para-raios no método Gaiola de Faraday, que tem como princípio físico a blindagem eletrostática; na residência B, emprega-se o método Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princípio físico o poder das pontas.c) na residência A, emprega-se o método Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princípio físico a capacitância; na residência B, também se empregam para-raios, mas o método é o da Gaiola de Faraday, que tem como princípio físico a diferença de potencial.d) na residência A, emprega-se o Método Franklin, com uso de um para-raio, que tem como princípio físico o poder das pontas; na residência B, também se empregam para-raios, mas o método é o da Gaiola de Faraday, que tem como princípio físico a blindagem eletrostática.

Eletrização 14 - (UFF RJ/2010) A figura representa quatro esferas metálicas idênticas penduradas por fios isolantes elétricos.

O arranjo está num ambiente seco e as esferas estão inicialmente em contato umas com as outras. A esfera 1 é carregada com uma carga elétrica +Q.

Escolha a opção que representa a configuração do sistema depois de atingido o equilíbrio.

a)

b)

c)

d)

e)

Potencial Elétrico 15 - (MACK SP/2010) Uma partícula de massa 1 g, eletrizada com carga elétrica positiva de 40 C, é abandonada do repouso no ponto A de um campo elétrico uniforme, no qual o potencial elétrico é 300 V. Essa partícula adquire movimento e se choca em B, com um anteparo rígido. Sabendo-se que o potencial elétrico do ponto B é de 100 V, a velocidade dessa partícula ao se chocar com o obstáculo é de

a) 4 m/sb) 5 m/sc) 6 m/sd) 7 m/se) 8 m/s

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Eletrização 16 - (UNESP/2010) Um dispositivo simples capaz de detectar se um corpo está ou não eletrizado, é o pêndulo eletrostático, que pode ser feito com uma pequena esfera condutora suspensa por um fio fino e isolante. Um aluno, ao aproximar um bastão eletrizado do pêndulo, observou que ele foi repelido (etapa I). O aluno segurou a esfera do pêndulo com suas mãos, descarregando-a e, então, ao aproximar novamente o bastão, eletrizado com a mesma carga inicial, percebeu que o pêndulo foi atraído (etapa II). Após tocar o bastão, o pêndulo voltou a sofrer repulsão (etapa III). A partir dessas informações, considere as seguintes possibilidades para a carga elétrica presente na esfera do pêndulo:

P OSSIBILIDADE E TAPA I E TAPA II E TAPA III1 Neutra Negativa Neutra2 Positiva Neutra Positiva3 Negativa Positiva Negativa4 Positiva Negativa Negativa5 Negativa Neutra Negativa

Somente pode ser considerado verdadeiro o descrito nas possibilidades

a) 1 e 3.b) 1 e 2.c) 2 e 4.d) 4 e 5.e) 2 e 5.

Potencial Elétrico 17 - (UNIMONTES MG/2010) Uma carga Q = 2C está num ponto A do espaço onde existe um campo elétrico. O trabalho realizado pela força elétrica, para deslocar essa carga do infinito até o ponto A, é igual a W. Se o potencial elétrico no ponto A é 30 V, o módulo do trabalho W vale

a) 40J.b) 30J.c) 60J.d) 50J.

Campo Elétrico Uniforme 18 - (UFV MG/2010) Um feixe contendo radiações alfa (), beta () e gama () entra em uma região que possui um campo elétrico

uniforme E⃗ (como mostra a figura abaixo). Considerando apenas a interação das radiações com o campo elétrico, a alternativa que representa CORRETAMENTE a trajetória seguida por cada tipo de radiação dentro da região com campo elétrico é:

a)

b)

c)

d)

19 - (FATEC SP/2010) Técnica permite reciclagem de placas de circuito impresso e recuperação de metais

Circuitos eletrônicos de computadores, telefones celulares e outros equipamentos poderão agora ser reciclados de forma menos prejudicial ao ambiente graças a uma técnica que envolve a moagem de placas de circuito impresso.O material moído é submetido a um campo elétrico de alta tensão para separar os materiais metálicos dos não-metálicos, visto que a enorme diferença entre a condutividade elétrica dos dois tipos de materiais permite que eles sejam separados.(http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010125070306,acessado em 04.09.2009. Adaptado.)

Considerando as informações do texto e os conceitos físicos, pode-se afirmar que os componentes

a) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior condutividade elétrica.

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b) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior condutividade elétrica.c) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de menor condutividade elétrica.d) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior condutividade elétrica.e) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior condutividade elétrica.

Eletrização 20 - (PUC SP/2010) Considere quatro esferas metálicas idênticas, separadas e apoiadas em suportes isolantes. Inicialmente as esferas apresentam as seguintes cargas: QA = Q, QB = Q/2, QC = 0 (neutra) e QD = --Q. Faz-se, então, a seguinte sequência de contatos entre as esferas:

Distribuição inicial das cargas entre as esferas

I- contato entre as esferas A e B e esferas C e D. Após os respectivos contatos, as esferas são novamente separadas;II- a seguir, faz-se o contato apenas entre as esferas C e B. Após o contato, as esferas são novamente separadas;III- finalmente, faz-se o contato apenas entre as esferas A e C. Após o contato, as esferas são separadas.

Pede-se a carga final na esfera C, após as sequências de contatos descritas.

a)

7 Q8

b) Q

c)

−Q2

d)

−Q4

e)

7 Q16

21 - (UFTM/2010) Na época das navegações, o fenômeno conhecido como “fogo de santelmo” assombrou aqueles que atravessavam

os mares, com suas espetaculares manifestações nas extremidades dos mastros das embarcações. Hoje, sabe-se que o fogo de santelmo é uma consequência da eletrização e do fenômeno conhecido na Física como o “poder das pontas”. Sobre os fenômenos eletrostáticos, considerando-se dois corpos, é verdade que

a) são obtidas cargas de igual sinal nos processos de eletrização por contato e por indução.b) toda eletrização envolve contato físico entre os corpos a serem eletrizados.c) para que ocorra eletrização por atrito, um dos corpos necessita estar previamente eletrizado.d) a eletrização por indução somente pode ser realizada com o envolvimento de um terceiro corpo.e) um corpo não eletrizado é também chamado de corpo neutro, por não possuir carga elétrica.

Potencial Elétrico 22 - (UNIMONTES MG/2010) Em um dado flash de relâmpago, a diferença de potencial entre a nuvem e o solo é 1,0 109 V, e a quantidade de carga transferida é de 31,25 C. Se toda a variação de energia potencial elétrica da carga transferida fosse usada para acelerar uma caminhonete de 1600 kg, a partir do repouso, a velocidade final do veículo, em m/s, seria igual a

a) 2500.b) 6250.c) 7000.d) 1200.

Força Eletrostática 23 - (PUC RJ/2010) O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a uma distância (d) se mudarmos a carga (+Q) por (+4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d) por (2d)?

a) Mantém seu módulo e passa a ser atrativa.b) Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva.c) Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva.d) Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva.e) Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa.

24 - (PUC RJ/2010) Três cargas elétricas estão em equilíbrio ao longo de uma linha reta de modo que uma carga positiva (+Q) está no centro e duas cargas negativas (–q) e (–q) estão colocadas em lados opostos e à mesma distância (d) da carga Q. Se aproximamos as duas cargas negativas para d/2 de distância da carga positiva, para quanto temos que aumentar o valor de Q (o valor final será Q’), de modo que o equilíbrio de forças se mantenha?

a) Q’ = 1 Q

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

b) Q’ = 2 Qc) Q’ = 4 Qd) Q’ = Q / 2e) Q’ = Q / 4

Potencial Elétrico 25 - (UNISA SP/2009) Uma partícula, de massa 1.10–5 kg e eletrizada com carga 2 μC , é abandonada no ponto A de um campo elétrico uniforme , cujas linhas de força e superfícies eqüipotenciais estão representadas na figura.A velocidade com que atingirá o ponto B, em m/s, será de

a) 4.b) 6.c) 10.d) 16.e) 20.

Força Eletrostática 26 - (UFU MG/2009) Duas cargas elétricas, que se encontram separadas por uma distância d em um determinado meio 1, interagem entre si com uma força elétrica F.Quando essas cargas elétricas, à mesma distância d, são introduzidas em um meio 2, elas passam a se interagir com o dobro da força anterior (2F).E, quando essas mesmas cargas, à mesma distância d, são introduzidas em um meio 3, elas interagem-se com a metade da força inicial (F/2).

Permissidade Elétricado meio (C2 /N . m2 )

Substância ε Vácuo 1,0Parafina 2,2Óleo 4,4Vidro 8,8

Utilizando a tabela acima que fornece a permissividade

elétrica desses meios (ε ) , relativamente ao vácuo, verifica-se que as substâncias que compõem esses meios (meio 1, meio 2 e meio 3) podem ser, respectivamente,

a) vidro, parafina e óleo.b) parafina, vidro e óleo.c) óleo, parafina e vidro.d) óleo, vidro e parafina.

27 - (UNESP/2009) No vácuo, duas partículas, 1 e 2, de cargas respectivamente iguais a Q1 e Q2, estão fixas e separadas por uma distância de 0,50 m, como indica o esquema. Uma terceira partícula, de carga Q3, é colocada entre as partículas 1 e 2, na mesma

reta. Considerando √2= 1,4 , sabendo que as três cargas têm sinais iguais e que a carga Q1 = 2Q2, a distância de Q1 em que deverá ser colocada a carga Q3 para que ela permaneça em equilíbrio eletrostático será de

a) 0,10 m.b) 0,20 m.c) 0,30 m.d) 0,40 m.e) 0,50 m.

Propriedades do Campo Elétrico 28 - (UNIMONTES MG/2009) As linhas de campo elétrico em torno de um dipolo elétrico estão representadas na figura a seguir.

A seta que melhor representa o campo elétrico no ponto P é

a)

b)

c)

d)

29 - (UFLA MG/2009) Duas placas paralelas estão eletrizadas e geram em seu interior um campo elétrico uniforme de intensidade

E = 103 V/m (figura abaixo). Um ponto A desse campo tem potencial elétrico VA = 100 V, então, um ponto B distante 20 cm de A tem potencial elétrico VB de:

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

a) –80 Vb) –100 Vc) 0 Vd) –20000 V

Eletrização 30 - (UNIMONTES MG/2009) Num experimento, um bastão carregado é aproximado do eletroscópio I, cuja extremidade está descoberta (à esquerda, na figura). Observa-se o afastamento das folhas metálicas do eletroscópio diante da aproximação do bastão carregado. Em seguida, o bastão é aproximado, sucessivamente, dos eletroscópios II e III. O eletroscópio II (centro da figura) possui extremidade coberta por uma malha cilíndrica metálica, sem tampa. O eletroscópio III (à direita, na figura) possui extremidade coberta por uma malha semelhante, mas com tampa.

Como resultado da aproximação do bastão, é CORRETO afirmar que

a) as folhas se abrirão no eletroscópio II, mas não se abrirão no III.b) as folhas se abrirão nos eletroscópios II e III.c) as folhas se abrirão no eletroscópio III, mas não se abrirão no II.d) as folhas não se abrirão nos eletroscópios II e III.

Campo Elétrico Uniforme 31 - (UNINOVE SP/2009) A distância entre duas placas planas e paralelas é de 1,0 cm. O potencial elétrico dos pontos da placa A é nulo e o da placa B é 220 V. O ponto C está localizado bem no centro e a meia distância das placas. A intensidade, em V/m, do campo elétrico em C está corretamente representada na alternativa:

a) 2,2.105.b) 2,2.104.c) 2,2.103.d) 2,2.102.e) 2,2.10.

Campo Eletrostático 32 - (UNINOVE SP/2009) Duas esferas ocas, de mesmos raio e material, eletrizadas inicialmente com cargas Q e –3Q, são mantidas a uma distância d tal que não haja indução elétrica de uma sobre a outra. O meio onde as esferas se encontram tem constante dielétrica k.Procede-se a ligação delas mediante um cabo condutor até que seja estabelecido o equilíbrio eletrostático. O campo elétrico no ponto médio do segmento de reta que liga uma esfera a outra terá, então, a intensidade

a) zero.b) 2kQ/d2.c) kQ/d2.d) kQ/2d2.e) kQ/4d2.

Campo Elétrico Uniforme 33 - (UNIFESP SP/2009) A presença de íons na atmosfera é responsável pela existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra. Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia claro e limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e sua intensidade é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e dois pontos dessa região, M e N.

O ponto M está a 1,20m do solo, e N está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é

a) 100 V.b) 120 V.c) 125 V.d) 134 V.e) 144 V.

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

Força Eletrostática 34 - (UNIFESP SP/2009) Considere a seguinte “unidade” de medida: a intensidade da força elétrica entre duas cargas q, quando separadas por uma distância d, é F. Suponha em seguida que uma carga q1

= q seja colocada frente a duas outras cargas, q2=3q e q3=4 q , segundo a disposição mostrada na figura.A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga q1, devido às cargas q2 e q3, será

a) 2F.b) 3F.c) 4F.d) 5F.e) 9F.

35 - (FMJ SP/2009) A intensidade da força de interação eletrostática F entre duas cargas elétricas puntiformes Q e q distantes d uma da outra é dada pela Lei de Coulomb, descrita pela expressão

F= KQq

d2

em que K é uma constante característica do meio no qual estão as cargas. No Sistema Internacional de Unidades, uma possível maneira de expressar a unidade de medida da constante K é a indicada na alternativa

a)

N . C2

m2.

b)

C2

N . m2.

c)

s2 .C2

kg3 . m .

d)

kg .m3 . s2

C2.

e)

kg .m3

s2 .C2.

Condutores em Equilíbrio Eletrostático 36 - (ITA SP/2009) Uma carga q distribui-se uniformemente na superfície de uma esfera condutora, isolada, de raio R. Assinale a opção que apresenta a magnitude do campo elétrico e o potencial elétrico num ponto situado a uma distância r=R /3 do centro da esfera.

a) E=0 V/m e U=0 V

b)E=0 V/m e U= 1

4 π∈0

qR

c)E=0 V/m e U= 1

4 π∈0

3 qR

d)E=0 V/m e U= 1

4 π∈0

qr

R2

e)E= 1

4 π∈0

rq

R3 e U=0 V

Campo Eletrostático 37 - (UFV MG/2009) A figura mostra uma carga puntual positiva +Q e outra negativa –Q, separadas por uma distância 2L. O campo elétrico resultante produzido por essas cargas está ilustrado CORRETAMENTE no ponto:a) Ab) Bc) Cd) D

Força Eletrostática 38 - (UNICAMP SP/2009) O fato de os núcleos atômicos serem formados por prótons e nêutrons suscita a questão da coesão nuclear, uma vez

que os prótons, que têm carga positiva q=1,6 x 10-19 C , se repelem através da força eletrostática. Em 1935, H. Yukawa propôs uma teoria para a força nuclear forte, que age a curtas distâncias e mantém os núcleos coesos.

a) Considere que o módulo da força nuclear forte

entre dois prótons FN é igual a vinte vezes o módulo da

força eletrostática entre eles Fe, ou seja, FN=20 F E . O módulo da força eletrostática entre dois prótons separados

por uma distância d é dado por FE=K

q2

d2 onde

K=9,0 x 109 N m2 /C2. Obtenha o módulo da força nuclear

forte FN entre os dois prótons, quando separados por uma

distância d=1,6 x 10−15 m , que é uma distância típica entre prótons no núcleo.b) As forças nucleares são muito maiores que as forças que aceleram as partículas em grandes aceleradores como o LHC. Num primeiro estágio de acelerador, partículas carregadas deslocam-se sob a ação de um campo elétrico aplicado na direção do movimento. Sabendo que

um campo elétrico de módulo E=2,0 x 106 N/C age sobre um próton num acelerador, calcule a força eletrostática que atua no próton.

Eletrização 39 - (FATEC SP/2008) Três esferas condutoras idênticas A, B e C estão sobre tripés isolantes. A esfera A tem inicialmente carga elétrica de 6,4 μC , enquanto B e C estão neutras.

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

Encostam-se as esferas A e B até o equilíbrio eletrostático e separam-se as esferas. Após isso, o procedimento é repetido, desta feita com as esferas B e C.

Sendo a carga elementar 1,6⋅ 10-19 C , o número total de elétrons que, nessas duas operações, passam de uma esfera a outra é

a) 1,0⋅1013

b) 2,0⋅ 1013

c) 3,0⋅ 1013

d) 4,0⋅ 1013

e) 8,0⋅ 1013

Propriedades do Campo Elétrico 40 - (MACK SP/2008) Na determinação do valor de uma carga elétrica puntiforme, observamos que, em um determinado ponto do campo elétrico por ela gerado, o potencial elétrico é de 18 kV e a intensidade do vetor campo elétrico é de 9,0 kN/C.

Se o meio é o vácuo (k o=9⋅109 N⋅m2/C2 ), o valor dessa carga é

a) 4,0 μC

b) 3,0 μC

c) 2,0 μC

d) 1,0 μC

e) 0,5 μC

Capacitores 41 - (MACK SP/2008) Em uma experiência no laboratório de Física, observa-se, no circuito abaixo, que, estando a chave ch na posição 1, a

carga elétrica do capacitor é de 24 μC . Considerando que o gerador de tensão é ideal, ao se colocar a chave na posição 2, o amperímetro ideal medirá uma intensidade de corrente elétrica de

a) 0,5 Ab) 1,0 Ac) 1,5 Ad) 2,0 A

e) 2,5 A

Eletrização 42 - (UFLA MG/2008) Considere três esferas 1, 2 e 3, condutoras, idênticas e elaboradas de um mesmo material. Inicialmente, a esfera 1 está carregada com carga Q, e as esferas 2 e 3 estão descarregadas. Coloca-se a esfera 1 em contato com a esfera 2, eletrizando-a, e, em seguida, elas são separadas. Posteriormente, coloca-se a esfera 2 em contato com a esfera 3, eletrizando-a, e separando-as também. Finalmente, a esfera 3 é colocada em contato com a esfera 1, sendo depois separadas. Dessa forma, a carga final da esfera 1 é

a)34

Q

b)

38

Q

c)

Q3

d) Q

Potencial Elétrico 43 - (UFOP MG/2008) Assinale a alternativa incorreta.a) A Lei de Coulomb caracteriza-se por afirmar que a força entre duas cargas pontuais é proporcional ao produto das cargas.b) A força magnética que age sobre uma partícula carregada, movimentando-se em um campo magnético, é proporcional ao campo magnético.c) A corrente elétrica que circula por um condutor ôhmico é diretamente proporcional à tensão aplicada a ele.d) O potencial elétrico de uma carga pontual varia com o inverso do quadrado da distância entre a carga e o ponto onde se calcula o potencial.

Capacitores 44 - (UNIMONTES MG/2008) Um capacitor possui placas planas e paralelas, de área 20 cm2 cada uma. Se dobrarmos a área das placas e mantivermos a distância entre elas, a capacitância inicial seráa) igual à capacitância final.b) a metade da capacitância final.c) o dobro da capacitância final.d) um terço da capacitância final.

Propriedades do Campo Elétrico 45 - (UFU MG/2008) A antipartícula do elétron é o pósitron. Ambos possuem a mesma massa, cargas elétricas de igual magnitude, porém sinais contrários.Sob a ação de um campo elétrico uniforme, o pósitron sofre uma aceleração, cujo módulo é a. Ao quadruplicarmos a intensidade do campo elétrico, o pósitron sofrerá uma aceleração, cujo módulo é

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

a) a/2.b) a.c) 2a.d) 4a.

Capacitores 46 - (UFU MG/2008) Os circuitos abaixo são formados por capacitores idênticos associados de diferentes formas, conforme figura. Esses circuitos, designados por A, B e C, são todos submetidos à mesma diferença de potencial V.

Considerando que UA,UB e UC são respectivamente as energias totais dos circuitos A, B e C, pode-se afirmar que:a) UC > UA > UB.b) UA > UC > UB.c) UA > UC < UB.d) UC < UB > UA.

Potência e Energia Elétrica 47 - (UERJ/2012) Um chuveiro elétrico, alimentado por uma tensão eficaz de 120 V, pode funcionar em dois modos: verão e inverno.

Considere os seguintes dados da tabela:

MODOS POTÊNCIA(W )

RESISTÊNCIA(Ω)

verão 1000 Rv

inverno 2000 R I

A relação

R I

RV corresponde a:

a) 0,5b) 1,0c) 1,5d) 2,0

48 - (FUVEST SP/2012) Energia elétrica gerada em Itaipu é transmitida da subestação de Foz do Iguaçu (Paraná) a Tijuco Preto (São Paulo), em alta tensão de 750 kV, por linhas de 900 km de comprimento. Se a mesma potência fosse transmitida por meio das mesmas linhas, mas em 30 kV, que é a tensão utilizada em redes urbanas, a perda de energia por efeito Joule seria, aproximadamente,

a) 27.000 vezes maior.

b) 625 vezes maior.c) 30 vezes maior.d) 25 vezes maior.e) a mesma.

49 - (FATEC SP/2012) Atualmente, a maioria das pessoas tem substituído, em suas residências, lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes, visando a uma maior economia. Sabendo-se que a luminosidade da lâmpada fluorescente de 15 W equivale à da lâmpada incandescente de 60 W, o efeito da substituição de uma lâmpada incandescente que funcione em média 6 horas por dia por outra fluorescente será uma economia mensal, em kWh, de

a) 4,5.b) 8,1.c) 10,2.d) 13,5.e) 15,0.

Resistores 50 - (UFTM/2012) Assinale a alternativa que explica corretamente o funcionamento dos elementos componentes de um circuito elétrico.

a) A resistência interna do amperímetro deve ser muito pequena, de forma a não interferir no valor da corrente a ser medida.b) Os fusíveis são elementos de proteção, pois não deixam passar qualquer corrente que os atinja.c) Os resistores são elementos muito utilizados para economizar energia elétrica, pois produzem energia térmica.d) A capacidade de geração de energia por uma bateria termina quando sua resistência interna diminui, esgotando-a.e) Os receptores de um circuito elétrico convertem toda a energia elétrica recebida em energia térmica.

Potência e Energia Elétrica 51 - (UERJ/2011) Para dar a partida em um caminhão, é necessário que sua bateria de 12 V estabeleça uma corrente de 100 A durante um minuto.A energia, em joules, fornecida pela bateria, corresponde a:

a) 2,0 × 101

b) 1,2 × 102

c) 3,6 × 103

d) 7,2 × 104

Potência e Energia Elétrica 52 - (UFF RJ/2011)

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

Em dias frios, o chuveiro elétrico é geralmente regulado para a posição “inverno”. O efeito dessa regulagem é alterar a resistência elétrica do resistor do chuveiro de modo a aquecer mais, e mais rapidamente, a água do banho. Para isso, essa resistência deve ser

a) diminuída, aumentando-se o comprimento do resistor.b) aumentada, aumentando-se o comprimento do resistor.c) diminuída, diminuindo-se o comprimento do resistor.d) aumentada, diminuindo-se o comprimento do resistor.e) aumentada, aumentando-se a voltagem nos terminais do resistor.

Voltímetro 53 - (PUC SP/2011) Na figura abaixo temos uma lâmpada e um chuveiro com suas respectivas especificações. Para que a lâmpada consuma a mesma energia que o chuveiro consome num banho de 20 minutos, ela deverá ficar acesa ininterruptamente, por aproximadamente

a) 53hb) 113hc) 107hd) 38he) 34h

Potência e Energia Elétrica 54 - (FATEC SP/2011) Nos últimos anos, a energia solar fotovoltaica tem provido energia elétrica para várias aplicações. Sua utilização vai desde satélites artificiais até residências e aldeias onde não há eletrificação.Diferente dos sistemas solares para aquecimento de água, os sistemas fotovoltaicos (FV) não utilizam calor para produzir eletricidade. A tecnologia FV produz eletricidade diretamente dos elétrons liberados pela interação da luz do Sol com certos semicondutores, tal como o silício presente no painel fotovoltaico.Essa energia é confiável e silenciosa, pois não existe movimento mecânico. O movimento dos elétrons forma eletricidade de corrente direta e o elemento principal é a célula solar. Várias células são conectadas para produzir um

painel fotovoltaico e muitos painéis conectados formam um "array" ou módulo fotovoltaico.(NOGUEIRA Jr., Milton P. - Energia Solar Fotovoltaica. Adaptado)

Um agrupamento de trinta painéis retangulares de dimensões 0,92 m por 2,0 m, cada um, forma um módulo fotovoltaico como descrito anteriormente. A potência elétrica gerada por esse módulo é, em watts,

Considere a área de 1 metro quadrado equivalente a 100 watts de potência gerada, quando utilizados módulos de silício cristalino ou policristalino.

a) 1 840.b) 3 680.c) 4 860.d) 5 520.e) 6 380.

Geradores Elétricos 55 - (FATEC SP/2011) Num laboratório de física, o professor entrega aos seus alunos 2 pilhas e um multímetro e pede que eles obtenham, através do multímetro, a tensão elétrica de cada uma das pilhas.Os alunos, ao fazerem a leitura, anotam os seguintes resultados:PILHA 1: V1 = 1,54 volts e PILHA 2: V2 = 1,45 volts.Na sequência, o professor pede que coloquem as pilhas associadas em série corretamente e que façam novamente a medida, porém alguns alunos procedem de maneira errada, associando os polos positivos, conforme figura a seguir.

A leitura das medidas feita pelos alunos que associaram corretamente as pilhas e por aqueles que as associaram incorretamente foi, respectivamente, em volts

a) 1,50 e zero.b) 2,99 e zero.c) 2,99 e 0,05.d) 3,00 e 0,09.e) 2,99 e 0,09.

Resistores 56 - (PUC RJ/2011) Três resistores, A (RA = 2,0 kΩ), B (RB = 2,0 kΩ) e C (RC = 4,0 kΩ), formam um circuito colocado entre os terminais de uma bateria cuja d.d.p. é 9,0 V. A corrente total é I = 1,8 mA. Descreva o circuito correto:

a) A e B em paralelo entre si e em série com C.

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

b) A, B e C em paralelo entre si.c) A e C em paralelo entre si e em série com B.d) A, B e C em série.e) A e C em série, e B não sendo usado.

57 - (MACK SP/2011) Certo estudante dispõe de um voltímetro e de um amperímetro, ambos ideais, de um gerador elétrico (pilha), de resistência interna 4,5 Ω, e de uma lâmpada incandescente com as seguintes inscrições nominais: 1,0 W – 9,0 V. Para que esses dispositivos sejam associados corretamente, proporcionando à lâmpada o maior brilho possível, sem “queimá-la”, o esquema que deverá ser utilizado é o ilustrado na _________ e a força eletromotriz do gerador deverá ser ______.

As lacunas, do texto acima, são corretamente preenchidas com as afirmações

a) FIGURA 1; 9,5 Vb) FIGURA 2; 9,5 Vc) FIGURA 3; 9,5 Vd) FIGURA 2; 9,0 V

e) FIGURA 3; 9,0 V

58 - (PUC RJ/2011)

No circuito apresentado na figura, onde o amperímetro A mede uma corrente I = 1,0 A, R1 = 4,0Ω , R2 = 0,5Ω e R3 = 1,0Ω , a diferença de potencial aplicada pela bateria em Volts é:

a) 9.b) 10.c) 11.d) 12.e) 13.

Voltímetro 59 - (UNICAMP SP/2011) O grafeno é um material formado por uma única camada de átomos de carbono agrupados na forma de hexágonos, como uma colmeia. Ele é um excelente condutor de eletricidade e de calor e é tão resistente quanto o diamante. Os pesquisadores Geim e Novoselov receberam o prêmio Nobel de Física em 2010 por seus estudos com o grafeno.

a) A quantidade de calor por unidade de tempo que flui através de um material de área A e espessura d que separa dois reservatórios com temperaturas distintas T1 e T2

, é dada por =

kA (T2−T 1)d , onde k é a condutividade

térmica do material. Considere que, em um experimento, uma folha de grafeno de A = 2,8m2 e d = 1,4 10–10m separa dois microrreservatórios térmicos mantidos a temperaturas ligeiramente distintas T1 = 300K e T2 = 302K. Usando o gráfico abaixo, que mostra a condutividade térmica k do grafeno em função da temperatura, obtenha o fluxo de calor que passa pela folha nessas condições.

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

b) A resistividade elétrica do grafeno à temperatura ambiente, = 1,0 10–8Ωm, é menor que a dos melhores condutores metálicos, como a prata e o cobre. Suponha que dois eletrodos são ligados por uma folha de grafeno de comprimento L = 1,4m e área de secção transversal A = 70nm2, e que uma corrente i = 40A percorra a folha. Qual é a diferença de potencial entre os eletrodos?

Resistores 60 - (UFRJ/2011) Uma bateria ideal, um amperímetro de resistência interna de 100 Ω e um resistor de resistência de 1400 Ω são ligados em série em um circuito inicialmente aberto com terminais a e b, como indicado na figura a seguir.

Quando os terminais a e b são conectados por um fio de resistência desprezível, fechando o circuito, se estabelece no amperímetro uma corrente de 1,00mA. Quando os terminais a e b são conectados por um resistor, fechando o circuito, se estabelece no amperímetro uma corrente de 0,20mA.

Calcule a resistência desse resistor.

Voltímetro 61 - (UFV MG/2011) O grafico ao lado mostra a dependencia da corrente eletrica i com a voltagem VAB entre os terminais de um resistor que tem a forma de um cilindro macico. A area de secao reta e o comprimento desse resistor sao, respectivamente, 3,610–6 m2 e 9,0 cm. E CORRETO afirmar que a resistividade do material que compoe esse resistor (em Ω.m) e:

a) 4,010–5

b) 6,3105

c) 2,5101

d) 1,010–3

Resistores 62 - (UFU MG/2011)

Considere um circuito elétrico formado por uma fonte ideal com força eletromotriz (fem) de 18 V e três resistências R1 = 2,00Ω, R2 = 5,00Ω e R3 = 1,25Ω, como mostra a figura abaixo.A corrente no circuito é:

a) 6,00 Ab) 12,00 Ac) 2,20 Ad) 4,00 A

Corrente e Tensão Elétrica 63 - (PUCCAMP SP/2011) Os elétrons livres permitem a condução de eletricidade

a) nos açúcares.b) nos sais.c) nos metais.d) nas bases.e) nos ácidos.

Potência e Energia Elétrica 64 - (UNESP/2011) Analise a tabela, adaptada da cartilha “Práticas de utilização consciente da energia elétrica”, da CPFL.

Por um descuido, alguns “pingos” d’água caíram sobre três informações dessa tabela.Para que se pudesse verificar se o consumo de energia elétrica mensal era condizente com os aparelhos elétricos da casa, foi necessário recuperar tais informações.A média de tempo de utilização, por dia, em minutos do chuveiro, a potência média, em watts, da lavadora de roupas e a estimativa do número de dias de uso no mês do secador de cabelos, respectivamente, são

a) 40 minutos, 50 watts e 20 dias.

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

b) 40 minutos, 550 watts e 12 dias.c) 40 minutos, 500 watts e 30 dias.d) 20 minutos, 500 watts e 30 dias.e) 20 minutos, 50 watts e 20 dias.

Resistores 65 - (UNIFICADO RJ/2011) Um resistor A tem o valor de sua resistência expresso por 1 – x, enquanto um outro resistor B tem o valor de sua resistência expresso por 1 + x, com 0 < x < 1. R1 e R2 são, respectivamente, as resistências equivalentes obtidas quando A e B são associados em série e em paralelo. As expressões que representam R1 e R2, nessa ordem, são

a) 1 – x2 e 1−x2

2

b) 1 – x2 e

2

1−x2

c) 2 e 1 – x2

d) 2 e 1−x2

2

e) 2 e

2

1−x2

Potência e Energia Elétrica 66 - (UFJF MG/2011) Um estudante de Física observou que o ferro de passar roupa que ele havia comprado num camelô tinha somente a tensão nominal V = 220 Volts , impressa em seu cabo. Para saber se o ferro de passar roupa atendia suas necessidades, o estudante precisava conhecer o valor da sua potência elétrica nominal. De posse de uma fonte de tensão e um medidor de potência elétrica, disponível no laboratório de Física da sua universidade, o estudante mediu as potências elétricas produzidas quando diferentes tensões são aplicadas no ferro de passar roupa. O resultado da experiência do estudante é mostrado no gráfico abaixo, por meio de uma curva que melhor se ajusta aos dados experimentais.

a) A partir do gráfico, determine a potência elétrica nominal do ferro de passar roupa quando ligado à tensão nominal.b) Calcule a corrente elétrica no ferro de passar roupa para os valores nominais de potência elétrica e tensão.

c) Calcule a resistência elétrica do ferro de passar roupa quando ligado à tensão nominal.

67 - (UERJ/2010) Três lâmpadas, L1, L2 e L3, com as mesmas características, são ligadas a uma fonte ideal de tensão, dispostas em três diferentes arranjos:

A alternativa que indica a ordenação adequada das potências consumidas pelos arranjos é:

a) PI > PIII > PII

b) PI > PII > PIII

c) PIII > PII > PI

d) PIII > PI > PII

Corrente e Tensão Elétrica 68 - (UFMG/2010) Um professor pediu a seus alunos que ligassem uma lâmpada a uma pilha com um pedaço de fio de cobre.Nestas figuras, estão representadas as montagens feitas por quatro estudantes:

Considerando-se essas quatro ligações, é CORRETO afirmar que a lâmpada vai acender apenas

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

a) na montagem de Mateus.b) na montagem de Pedro.c) nas montagens de João e Pedro.d) nas montagens de Carlos, João e Pedro.

Resistores 69 - (UFF RJ/2010) Duas lâmpadas incandescentes A e B são ligadas em série a uma pilha, conforme mostra a figura 1.Nesse arranjo, A brilha mais que B. Um novo arranjo é feito, onde a polaridade da pilha é invertida no circuito, conforme mostrado na figura 2.Assinale a opção que descreve a relação entre as resistências elétricas das duas lâmpadas e as suas respectivas luminosidades na nova situação.

a) As resistências elétricas são iguais e, na nova situação, A brilha menos que B.b) A tem maior resistência elétrica e, na nova situação, brilha menos que B.c) A tem menor resistência elétrica e, na nova situação, brilha mais que B.d) A tem menor resistência elétrica e, na nova situação, brilha menos que B.e) A tem maior resistência elétrica e, na nova situação, brilha mais que B.

Potência e Energia Elétrica 70 - (UERJ/2010) O circuito elétrico de refrigeração de um carro é alimentado por uma bateria ideal cuja força eletromotriz é igual a 12 volts.Admita que, pela seção reta de um condutor diretamente conectado a essa bateria, passam no mesmo sentido, durante 2 segundos, 1,0 1019 elétrons.

Determine, em watts, a potência elétrica consumida pelo circuito durante esse tempo.

Resistores 71 - (FUVEST SP/2010) Em uma aula de física, os estudantes receberam duas caixas lacradas, C e C’, cada uma delas contendo um circuito genérico, formado por dois resistores (R1 e R2), ligado a uma bateria de 3 V de tensão, conforme o esquema da figura abaixo. Das instruções recebidas, esses estudantes souberam que os dois resistores eram percorridos por correntes elétricas não nulas e que o valor de R1 era o mesmo nas duas caixas, bem como o de R2. O objetivo do experimento era descobrir como as resistências estavam associadas e determinar seus valores. Os alunos mediram as correntes elétricas que percorriam os circuitos das duas caixas, C e C’, e obtiveram os valores I = 0,06 A e I’ = 0,25 A, respectivamente.

a) Complete as figuras abaixo, desenhando, para cada caixa, um esquema com a associação dos resistores R1 e R2.

b) Determine os valores de R1 e R2.

NOTE E ADOTE:Desconsidere a resistência interna do amperímetro.Verifique se a figura foi impressa no espaço reservado para resposta.Indique a resolução da questão. Não é suficiente apenas escrever as respostas.

Potência e Energia Elétrica 72 - (MACK SP/2010) Paulo comprou um aquecedor elétrico, de especificações 5 000 W- 220 V, provido de um reservatório de volume 100 litros. Seu rendimento é 80 %. Estando completamente

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

cheio com água e ligado corretamente, o tempo necessário para se aquecer essa água de 20 ºC é

Dados: massa específica da água = 1 g/cm3; calor específico da água = 1 cal/(g.ºC) e 1 cal = 4,2 J

a) 15 minutosb) 28 minutosc) 35 minutosd) 45 minutose) 90 minutos

Resistores 73 - (MACK SP/2010) As três lâmpadas, L1, L2 e L3, ilustradas na figura abaixo, são idênticas e apresentam as seguintes informações nominais: 0,5 W 6,0 V. Se a diferença de potencial elétrico entre os terminais A e B for 12 V, para que essas lâmpadas possam ser associadas de acordo com a figura e “operando” segundo suas especificações de fábrica, pode-se associar a elas o resistor de resistência elétrica R igual a

a) 6 Ωb) 12 Ωc) 18 Ωd) 24 Ωe) 30 Ω

Geradores Elétricos 74 - (UFOP MG/2010) Para escoar a energia elétrica produzida em suas turbinas, a hidrelétrica de Itaipu eleva a tensão de saída para aproximadamente 700.000 V. Em sua residência, as tomadas apresentam uma tensão de 127 V e/ou 220 V. O equipamento que realiza essa tarefa de elevar e abaixar a tensão é o transformador. É CORRETO afirmar que

a) o princípio de funcionamento de um transformador exige que a tensão/corrente seja contínua.b) o princípio de funcionamento de um transformador exige que a tensão/corrente seja alternada.c) o transformador irá funcionar tanto em uma rede com tensão/corrente alternada quanto em uma com tensão/corrente contínua.d) o transformador irá funcionar quando, no enrolamento primário, houver uma tensão/corrente contínua e, no secundário, uma alternada.

Corrente e Tensão Elétrica 75 - (UFOP MG/2010) Em uma tarde de tempestade, numa região desprovida de para-raios, a antena de uma casa recebe uma carga que faz fluir uma corrente de 1,2 104 A, em um intervalo de tempo de 25 10–6 s. Qual a carga total transferida para a antena?

a) 0,15 Cb) 0,2 Cc) 0,48 Cd) 0,3 C

Resistores 76 - (UFU MG/2010) Um fio de comprimento e possui uma dada resistividade elétrica. Quando esse fio é conectado nos terminais de uma bateria, ele é percorrido por uma corrente i. O fio é cortado ao meio e colocado em paralelo nos terminais da mesma bateria.

A corrente que circula por cada metade do fio, nesse caso, será de:

a) 2ib) 3ic) 4id) 8i

Potência e Energia Elétrica 77 - (PUC RJ/2010) Ao aplicarmos uma diferença de potencial de 100V em um dispositivo que contém dois resistores iguais em paralelo e de mesma resistência R= 2 kΩ, podemos dizer que a potência dissipada pelo dispositivo em W é de

a) 1b) 5c) 7d) 10e) 12

78 - (MACK SP/2010) Certo resistor quando submetido a uma ddp de 24 V, dissipa a potência de 20 W. A potência que esse resistor dissipará, quando for submetido a uma ddp de 12 V, será

a) 10 Wb) 8 Wc) 7 Wd) 6 We) 5 W

Voltímetro 79 - (UFTM/2010)

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

Com o uso, os filamentos das lâmpadas incandescentes perdem átomos por vaporização, tornando-se mais finos. Admita que, por conta da diminuição do diâmetro do filamento, a área da secção transversal do filamento diminua conforme indica o gráfico.

Dos gráficos apresentados, aquele que melhor apontaria os valores da resistência elétrica durante a vida útil dessa lâmpada, supondo que a resistividade e o comprimento do filamento se mantenham constantes durante toda a vida útil da lâmpada, é esboçado em

a)

b)

c)

d)

e)

Resistores 80 - (PUC RJ/2010) Calcule a resistência do circuito formado por 10 resistores de 10 kΩ, colocados todos em paralelo entre si, e em série com 2 resistores de 2 kΩ, colocados em paralelo.

a) 1 kΩb) 2 kΩc) 5 kΩd) 7 kΩe) 9 kΩ

81 - (PUC RJ/2010) Três resistores idênticos são colocados de tal modo que dois estão em série entre si e ao mesmo tempo em paralelo com o terceiro resistor. Dado que a resistência efetiva é de 2Ω, quanto vale a resistência de cada um destes resistores Ohms (Ω)?

a) 100 Ωb) 30 Ωc) 1 Ωd) 10 Ωe) 3 Ω

Potência e Energia Elétrica 82 - (PUC RJ/2010) Os chuveiros elétricos de três temperaturas são muito utilizados no Brasil. Para instalarmos um chuveiro é necessário escolher a potência do chuveiro e a tensão que iremos utilizar na nossa instalação elétrica. Desta forma, se instalarmos um chuveiro de 4.500 W utilizando a tensão de 220 V, nós podemos utilizar um disjuntor que aguente a passagem de 21 A. Se quisermos ligar outro chuveiro de potência de 4.500 W em uma rede de tensão de 110 V, qual deverá ser o disjuntor escolhido?

a) 21 Ab) 25 Ac) 45 Ad) 35 Ae) 40 A

Resistores 83 - (FGV/2010) Originalmente, quando comprou seu carrinho de churros, a luz noturna era reforçada por um lampião a gás. Quando

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

seu vizinho de ponto, o dono da banca de jornais, lhe ofereceu a possibilidade de utilizar uma tomada de 220 V, tratou logo de providenciar um modo de deixar acesas duas lâmpadas em seu carrinho. Entretanto, como não era perito em assuntos de eletricidade, construiu um circuito para duas lâmpadas, conhecido como circuito em série.

Sobre esse circuito, analise:

I. A vantagem desse tipo de circuito elétrico é que se uma das lâmpadas se queima, a outra permanece acesa.II. Utilizando duas lâmpadas idênticas, de valores nominais 220 V/100 W, deve-se obter, em termos de iluminação, o previsto pelo fabricante das lâmpadas.III. Utilizando-se duas lâmpadas idênticas de 110 V, elas se queimarão, uma vez que a diferença de potencial para a qual elas foram fabricadas será superada pela diferença de potencial oferecida pelo circuito.IV. Ao serem ligadas duas lâmpadas idênticas, sejam elas de 110 V ou de 220 V, devido às características do circuito em série, a diferença de potencial sobre cada lâmpada será de 110 V.

É correto o contido apenas em

a) I.b) IV.c) I e III.d) II e III.e) II e IV.

Potência e Energia Elétrica 84 - (FMABC/2010) Dona Tina, desejando fazer um chá, introduz um aquecedor elétrico em uma caneca que contém certa quantidade de água. O aquecedor permaneceu ligado durante 1 minuto numa tensão de 100V, tempo suficiente para que a água ali contida sofresse uma variação de temperatura de 60°C. Considerando que toda a energia elétrica foi convertida em calor e que todo o calor gerado foi totalmente absorvido pela água, determine a massa de água que havia na caneca.Considere:Resistência elétrica do aquecedor = 20ΩCalor específico da água líquida = 1cal/g.ºC1 cal = 4J

a) 500gb) 250gc) 175g

d) 125ge) 100g

85 - (FMABC/2010) Preocupado com o consumo de energia elétrica e preparando-se para a Copa do Mundo de 2010, um aposentado decide trocar seu aparelho de TV LCD de 40 polegadas, cujo consumo é de 190W, por outro mais moderno, com tecnologia LED, de mesma marca e também de 40 polegadas, mas cujo consumo informado pelo fabricante é de 145W. Considerando que faltam aproximadamente 5 meses para o início da Copa do Mundo e que o aposentado assiste a 10h de TV diariamente, qual terá sido, em kWh, a economia de energia até o Jogo de abertura da Copa? (Considere cada mês com 30 dias)

a) 162b) 67,5c) 67 500d) 162 000e) 217,5

86 - (PUC MG/2010) Na leitura da placa de identificação de um chuveiro elétrico, constatam-se os seguintes valores: 127 v 4800 w. É CORRETO afirmar:

a) Esse equipamento consome uma energia de 4800J a cada segundo de funcionamento.b) A corrente elétrica correta para o funcionamento desse chuveiro é de no máximo 127 v.c) A tensão adequada para o seu funcionamento não pode ser superior a 4800 w.d) Não é possível determinar o valor correto da corrente elétrica com as informações disponíveis.

Corrente e Tensão Elétrica 87 - (PUC MG/2010) Em dias secos e com o ar com pouca umidade, é comum ocorrer o choque elétrico ao se tocar em um carro ou na maçaneta de uma porta em locais onde o piso é recoberto por carpete. Pequenas centelhas elétricas saltam entre as mãos das pessoas e esses objetos. As faíscas elétricas ocorrem no ar quando a diferença de potencial elétrico atinge o valor de 10.000V numa distância de aproximadamente 1 cm. A esse respeito, marque a opção CORRETA.

a) A pessoa toma esse choque porque o corpo humano é um bom condutor de eletricidade.b) Esse fenômeno é um exemplo de eletricidade estática acumulada nos objetos.

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

c) Esse fenômeno só ocorre em ambientes onde existem fiações elétricas como é o caso dos veículos e de ambientes residenciais e comerciais.d) Se a pessoa estiver calçada com sapatos secos de borracha, o fenômeno não acontece, porque a borracha é um excelente isolante elétrico.

Potência e Energia Elétrica 88 - (PUC RJ/2010) Em um laboratório de eletromagnetismo, uma aluna se prepara para realizar um experimento com resistores. Ela observa um arranjo montado em sua bancada como na figura abaixo. Os resistores têm resistências R = 10 kΩ; 2R = 20 kΩ; e 3R = 30 kΩ.Ela tem que colocar um quarto resistor de resistência 4 R = 40 kΩ, encaixando-o em dois dos três terminais (A, B ou C).

a) Calcule a corrente e a potência dissipada no circuito quando ela escolhe A e B.b) Indique o valor da corrente se ela escolher B e C.c) Calcule a corrente e a potência dissipada no caso de escolher A e C.

TEXTO: 1 - Comum à questão: 89

OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o

valor de 10 m/s2; para a massa específica (densidade) da

água, o valor de 1 .000 kg/m3=1,0 g/cm3; para o calor

específico da água, o valor de 1,0 cal/ (g ºC); para uma caloria, o valor de 4 joules.

Eletrização 89 - (FUVEST SP/2008) Três esferas metálicas, M1, M2 e M3, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos.

Inicialmente M1 e M3 têm cargas iguais, com valor Q, e M2 está descarregada. São realizadas duas operações, na seqüência indicada:I. A esfera M1 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M1 é afastada até retornar à sua posição inicial.II. A esfera M3 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M3 é afastada até retornar à sua posição inicial.

Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de

M 1 M 2 M 3

a) Q /2 Q /4 Q / 4b) Q/2 3Q/4 3 Q /4c ) 2Q/3 2Q/3 2Q/3d ) 3 Q / 4 Q /2 3 Q / 4e ) Q zero Q

TEXTO: 2 - Comum à questão: 90 OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de 10 m/s2; para a massa específica (densidade) da

água, o valor de 1000 kg/m3= 1 g/cm3; para o calor específico

da água, o valor de 1,0 cal/ (g ºC); para uma caloria, o valor de 4 joules.

Potência e Energia Elétrica 90 - (FUVEST SP/2009) Na maior parte das residências que dispõem de sistemas de TV a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência aproximada de 6 W, mesmo quando a TV não está ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um mês (30 dias), seria equivalente ao de uma lâmpada de 60 W que permanecesse ligada, sem interrupção, durante

a) 6 horas.b) 10 horas.c) 36 horas.d) 60 horas.e) 72 horas.

TEXTO: 3 - Comum à questão: 91 A Física é a parte da ciência que estuda os fenômenos naturais e utiliza-se da linguagem matemática para descrevê-los. Modelos matemáticos são elaborados para descrever um determinado fenômeno e são submetidos ao teste do método experimental. A seguir, mostramos os

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

gráficos construídos após a realização de quatro experimentos. Analise as informações contidas neles para responder à(s) questão(ões).

Experimento I – Medida da pressão, P, em N/m2, exercida por um gás ideal, mantido a volume constante, V, em função da temperatura absoluta, T.

Experimento II – Força elétrica, F, em Newtons, entre duas cargas puntiformes iguais, mantidas no vácuo, em função da distância, d, entre elas.

Experimento III – Medida do campo magnético, B, em Tesla, produzido por uma corrente elétrica, i, constante, nas proximidades de um fio condutor infinito, em função da distância, d, ao fio.

Experimento IV – Espaço percorrido, y, em metros, por um objeto em queda livre, nas proximidades da Terra, em função do tempo, t, desprezando-se a resistência do ar.

Força Eletrostática 91 - (UFOP MG/2009) O módulo das cargas puntiformes utilizadas no experimento II é:

a) (200 )0,5 μC

b) (20 )0,5 μC

c) (2)0,5 μC

d) (0,2)0,5μC

TEXTO: 4 - Comum à questão: 92

O Sol é uma fonte de energia limpa, inesgotável, gratuita e ecologicamente correta. Por esse motivo, a busca por soluções na captação dessa energia vem se aprimorando diariamente, já que, em contrapartida, o custo de energia elétrica tem aumentado, em média, 40% acima da inflação, no Brasil, sendo a tendência subir ainda mais. Além disso, o custo da infraestrutura elétrica de um chuveiro pode ser até o dobro do custo de um sistema de aquecimento central solar.

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

Outro dado importante, segundo a CPFL (Companhia Paulista de Força e Luz), é que um chuveiro elétrico representa de 25% a 35% da conta de luz nas residências. Aproveitar a energia renovável do Sol para aquecer a água é a melhor solução, principalmente no Brasil, onde a incidência solar é alta.Um aquecedor solar de água conta basicamente com um coletor solar e um reservatório térmico com capacidade entre 300 a 1 000 litros. O coletor, ou placa solar, deve estar posicionado em direção ao Norte geográfico para usufruir o maior tempo de incidência de Sol. As placas solares podem ser integradas à arquitetura de diversas maneiras, sendo a mais comum a fixação sobre o telhado.(Bosh. Adaptado)

Potência e Energia Elétrica 92 - (UFTM/2009) “... um chuveiro elétrico representa de 25% a 35% da conta de luz nas residências.”Suponha que, em determinada casa, o uso do chuveiro elétrico represente 25% do valor da conta de luz. Admita ainda que essa residência possui um chuveiro de potência 4 400 W.Se os moradores dessa casa demoram diariamente 45 minutos com o chuveiro funcionando, a energia, em kWh, que deve normalmente vir registrada na “conta mensal de luz” dessa residência é

a) 328.b) 340.c) 366.d) 382.e) 396.

TEXTO: 5 - Comum à questão: 93 A tabela abaixo mostra a quantidade de alguns dispositivos elétricos de uma casa, a potência consumida por cada um deles e o tempo efetivo de uso diário no verão.

Dispositivo Quantidade Potência(kW )

Tempo efetivode uso diário

(h )ar-condicionado 2 1,5 8geladeira 1 0,35 12lâmpada 10 0,10 6

Considere os seguintes valores:

• densidade absoluta da água: 1,0 g/cm3

• calor específico da água: 1,0 calg–1 ºC–1

• 1 cal = 4,2 J• custo de 1 kWh = R$ 0,50

93 - (UERJ/2010)

Durante 30 dias do verão, o gasto total com esses dispositivos, em reais, é cerca de:

a) 234b) 513c) 666d) 1026

TEXTO: 6 - Comum à questão: 94 OBSERVAÇÃO: Nas questões em que for necessário, adote para g, aceleração da gravidade na superfície da Terra, o valor de 10 m/s2; para c, velocidade da luz no vácuo, o valor de 3 × 108 m/s.

Corrente e Tensão Elétrica 94 - (FUVEST SP/2010) Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s?

a) 1/2b) 1/3c) 1/4d) 1/10e) 1/20

TEXTO: 7 - Comum às questões: 95, 96 SUPERCONDUTIVIDADE

O termo supercondutividade se refere à capacidade que alguns materiais têm de conduzir a corrente elétrica sem que ocorram perdas de energia na forma de calor.

O QUE FAZ UM CONDUTOR SER SUPER?

A história dos semicondutores já é quase centenária e começa em 1911 com o físico Heike Kamerling Onnes, que observou o fenômeno no mercúrio resfriado a 4,2 K. Em 1995, compostos de cobre dopados com tálio exibiram o fenômeno da supercondutividade a temperaturas de 138 K a pressões ambientes e até a temperaturas de 164 K em altas pressões.

Em um condutor comum, os elétrons da corrente elétrica são continuamente espalhados pelos íons metálicos do fio, perdendo energia, que aquece o fio, fenômeno conhecido como efeito joule. Em um supercondutor, esses elétrons combinam-se e formam os chamados pares de Cooper,

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

unidos por uma interação atrativa, e movem-se sem haver espalhamento.(Texto adaptado de Scientific American Brasil, ano 8 numero 88, págs. 48-55.)

Potência e Energia Elétrica 95 - (PUC MG/2010) Considere uma linha de transmissão de energia elétrica em um fio condutor com diâmetro de 2 cm e comprimento de 2000 m percorrido por uma corrente de 1000 A. Se essa transmissão fosse feita através de um supercondutor, a cada hora, seria evitada a perda de uma energia de, aproximadamente, igual a:

Dado: = 1,57 10–8 Ωm

a) 3,6 108Jb) 1,4 109Jc) 7,2 108Jd) 8,5 1010J

96 - (PUC MG/2010) Essa energia perdida seria capaz de aquecer até 100 ºC, aproximadamente quantos quilogramas de água inicialmente a 28 ºC?

Dado: c = 4200 J/kg ºC

a) 3,5 103kgb) 1,2 103 kgc) 4,5 105 Kgd) 1,0 106kg

TEXTO: 8 - Comum às questões: 97, 98 Quando um rolo de fita adesiva é desenrolado, ocorre uma transferência de cargas negativas da fita para o rolo, conforme ilustrado na figura ao lado. Quando o campo elétrico criado pela distribuição de cargas é maior que o campo elétrico de ruptura do meio, ocorre uma descarga elétrica. Foi demonstrado recentemente que essa descarga pode ser utilizada como uma fonte econômica de raios-X.

Capacitância e Energia Eletrostática 97 - (UNICAMP SP/2011) No ar, a ruptura dielétrica ocorre para campos elétricos a partir de E = 3,0106 V/m . Suponha que ocorra uma descarga elétrica entre a fita e o rolo para uma diferença de potencial V = 9 kV. Nessa situação, pode-se afirmar que a distância máxima entre a fita e o rolo vale

a) 3 mm.b) 27 mm.c) 2 mm.d) 37 nm.

98 - (UNICAMP SP/2011) Para um pedaço da fita de área A = 5,010–4 m2 mantido a uma distância constante d = 2,0 mm do rolo, a quantidade de cargas acumuladas é igual a Q = CV, sendo V a diferença

de potencial entre a fita desenrolada e o rolo e C=ε 0

Ad ,

em que 0 9,010–12

CVm . Nesse caso, a diferença de

potencial entre a fita e o rolo para Q = 4,510–9C é de

a) 1,2102 V.b) 5,010–4 V.c) 2,0103 V.d) 1,010–20 V.

TEXTO: 9 - Comum às questões: 99, 100 Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo.

Considere os dados abaixo:

– a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10 A;– a tensão eficaz disponível é de 120 V;– sob essa tensão, cada lâmpada consome uma potência de 60 W.

Potência e Energia Elétrica 99 - (UERJ/2012) O número máximo de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde a:

a) 10b) 15c) 20d) 30

100 - (UERJ/2012)

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

A resistência equivalente, em ohms, de apenas 8 lâmpadas acesas é cerca de:

a) 30b) 60c) 120d) 240

GABARITO:

1) Gab: A2) Gab: E3) Gab: B4) Gab: C5) Gab: C6) Gab: A7) Gab: B8) Gab: A9) Gab: 2,0 x 10–7 C10) Gab: B11) Gab: D12) Gab: D13) Gab: D14) Gab: C15) Gab: A16) Gab: E17) Gab: C18) Gab: A19) Gab: B20) Gab: E21) Gab: D22) Gab: B23) Gab: D24) Gab: A25) Gab: A26) Gab: C27) Gab: C28) Gab: A29) Gab: B30) Gab: A31) Gab: B32) Gab: A33) Gab: E34) Gab: D35) Gab: E36) Gab: B37) Gab: B38) Gab: a) 1.800Nb) 3,2 x 10–13 N39) Gab: C40) Gab: A41) Gab: D42) Gab: B43) Gab: D44) Gab: B

45) Gab: D46) Gab: A47) Gab: A48) Gab: B49) Gab: B50) Gab: A51) Gab: D52) Gab: C53) Gab: D54) Gab: D55) Gab: E56) Gab: A57) Gab: B58) Gab: E59) Gab:a) = 160Wb) U = 8,0 mV60) Gab: R = 6,0 103 Ω61) Gab: D62) Gab: A63) Gab: C64) Gab: C65) Gab: D66) Gab:a) P =1100 W

b)P=Vi⇒ P

V=1100 W

220 V=5 A

c)V=Ri⇒ R

Vi=220 V

5 A⇒R=44 Ω

67) Gab: A68) Gab: C69) Gab: E70) Gab: P = 9,6 W71) Gab:

a)

b) R1 = 20Ω / R2 = 30 Ω

72) Gab: C73) Gab: D

74) Gab: B

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Exercícios Eletrecidade turmas: 3.09 e 3.10

75) Gab: D76) Gab: A77) Gab: D78) Gab: E79) Gab: B80) Gab: B81) Gab: E82) Gab: C83) Gab: B84) Gab: D85) Gab: B86) Gab: A87) Gab: B88) Gab: a) Corrente: 910–5 A; Potência dissipada: 0,81 mWb) Ligando BC, o circuito não fecha, não passa corrente e a potência dissipada é nula.c) Corrente: 1,010–4 A; Potência dissipada: 0,9 mW

89) Gab: B90) Gab: E91) Gab: B92) Gab: E93) Gab: B94) Gab: C95) Gab: A96) Gab: B97) Gab: A98) Gab: C99) Gab: C100) Gab: A

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