LUF energia cinetica

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d) \( 0.04 \, T \) 
 **Resposta:** b) \( 0.01 \, T \) 
 **Explicação:** O campo magnético ao redor de um fio retilíneo é dado por \( B = 
\frac{\mu_0 I}{2\pi r} \), onde \( \mu_0 = 4\pi \times 10^{-7} \, T \cdot m/A \). Substituindo, 
 \( B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \cdot 2}{2\pi \cdot 0.2} = 0.01 \, T \). 
 
8. Um ímã permanente tem um campo magnético de \( B = 0.3 \, T \). Qual é a força em 
uma carga de \( q = 1 \, C \) que se move com uma velocidade de \( v = 10 \, m/s \) 
perpendicular ao campo? 
 a) \( 3 \, N \) 
 b) \( 30 \, N \) 
 c) \( 0.3 \, N \) 
 d) \( 0.03 \, N \) 
 **Resposta:** b) \( 3 \, N \) 
 **Explicação:** A força magnética é dada por \( F = qvB \). Assim, 
 \( F = 1 \cdot 10 \cdot 0.3 = 3 \, N \). 
 
9. Um capacitor de \( C = 4 \, \mu F \) é carregado a uma tensão de \( V = 12 \, V \). Qual é a 
energia armazenada no capacitor? 
 a) \( 0.24 \, mJ \) 
 b) \( 0.48 \, mJ \) 
 c) \( 0.12 \, mJ \) 
 d) \( 0.96 \, mJ \) 
 **Resposta:** b) \( 0.288 \, mJ \) 
 **Explicação:** A energia \( U \) armazenada em um capacitor é dada por \( U = 
\frac{1}{2} C V^2 \). Portanto, 
 \( U = \frac{1}{2} \cdot 4 \times 10^{-6} \cdot (12)^2 = 0.288 \, mJ \). 
 
10. Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo com uma frequência \( f = 5 \, GHz \). 
Qual é o comprimento de onda \( \lambda \) dessa onda? 
 a) \( 0.06 \, m \) 
 b) \( 0.03 \, m \) 
 c) \( 0.012 \, m \) 
 d) \( 0.002 \, m \) 
 **Resposta:** a) \( 0.06 \, m \) 
 **Explicação:** O comprimento de onda é dado por \( \lambda = \frac{c}{f} \), onde \( c = 
3 \times 10^8 \, m/s \). Assim, 
 \( \lambda = \frac{3 \times 10^8}{5 \times 10^9} = 0.06 \, m \). 
 
11. Um dipolo magnético tem momento magnético \( m = 0.5 \, A \cdot m^2 \). Qual é o 
torque \( \tau \) que atua sobre ele em um campo magnético \( B = 0.2 \, T \) se o dipolo 
está alinhado a um ângulo de \( 45^\circ \) com o campo? 
 a) \( 0.1 \, N \cdot m \) 
 b) \( 0.07 \, N \cdot m \) 
 c) \( 0.05 \, N \cdot m \) 
 d) \( 0.04 \, N \cdot m \) 
 **Resposta:** b) \( 0.1 \, N \cdot m \) 
 **Explicação:** O torque é dado por \( \tau = m \cdot B \cdot \sin(\theta) \). Assim, 
 \( \tau = 0.5 \cdot 0.2 \cdot \sin(45^\circ) = 0.1 \, N \cdot m \). 
 
12. Um fio circular de raio \( r = 0.1 \, m \) transporta uma corrente de \( 5 \, A \). Qual é o 
campo magnético \( B \) no centro do fio? 
 a) \( 0.1 \, T \) 
 b) \( 0.2 \, T \) 
 c) \( 0.3 \, T \) 
 d) \( 0.4 \, T \) 
 **Resposta:** a) \( 0.1 \, T \) 
 **Explicação:** O campo magnético no centro de um fio circular é dado por \( B = 
\frac{\mu_0 I}{2r} \). Assim, 
 \( B = \frac{4\pi \times 10^{-7} \cdot 5}{2 \cdot 0.1} = 0.1 \, T \). 
 
13. Uma corrente elétrica de \( I = 4 \, A \) flui através de um fio que forma um ângulo de \( 
30^\circ \) com um campo magnético \( B = 0.5 \, T \). Qual é a força magnética \( F \) 
atuando sobre o fio de comprimento \( L = 0.2 \, m \)? 
 a) \( 0.1 \, N \) 
 b) \( 0.2 \, N \) 
 c) \( 0.3 \, N \) 
 d) \( 0.4 \, N \) 
 **Resposta:** c) \( 0.4 \, N \) 
 **Explicação:** A força magnética é dada por \( F = I \cdot L \cdot B \cdot \sin(\theta) \). 
Assim, 
 \( F = 4 \cdot 0.2 \cdot 0.5 \cdot \sin(30^\circ) = 0.4 \, N \). 
 
14. Um capacitor de \( C = 10 \, \mu F \) é carregado a uma tensão de \( V = 5 \, V \). Qual é 
a carga \( Q \) armazenada no capacitor? 
 a) \( 10 \, \mu C \) 
 b) \( 5 \, \mu C \) 
 c) \( 50 \, \mu C \) 
 d) \( 100 \, \mu C \) 
 **Resposta:** c) \( 50 \, \mu C \) 
 **Explicação:** A carga em um capacitor é dada por \( Q = C \cdot V \). Assim, 
 \( Q = 10 \times 10^{-6} \cdot 5 = 50 \, \mu C \). 
 
15. Uma esfera com carga \( Q = -2 \, \mu C \) está a uma distância de \( r = 0.15 \, m \) de 
uma carga de \( q = 3 \, \mu C \). Qual é a força elétrica \( F \) entre as duas cargas? 
 a) \( 0.05 \, N \) 
 b) \( 0.1 \, N \) 
 c) \( 0.2 \, N \) 
 d) \( 0.3 \, N \) 
 **Resposta:** a) \( 0.05 \, N \) 
 **Explicação:** A força elétrica é dada pela Lei de Coulomb \( F = k \frac{|Qq|}{r^2} \), 
onde \( k = 8.99 \times 10^9 \, N m^2/C^2 \). Assim, 
 \( F = 8.99 \times 10^9 \cdot \frac{|(-2 \times 10^{-6})(3 \times 10^{-6})|}{(0.15)^2} 
\approx 0.05 \, N \). 
 
16. Um campo elétrico uniforme de \( E = 3000 \, N/C \) é aplicado em uma partícula de 
carga \( q = -2 \, \mu C \). Qual é a força \( F \) atuando sobre a partícula? 
 a) \( -0.006 \, N \) 
 b) \( -0.004 \, N \) 
 c) \( 0.006 \, N \)