Prévia do material em texto
Física Eletricidade Apol 1 Questão 1/5 - Física - Eletricidade Um bastão eletricamente carregado com carga positiva atrai um objeto condutor suspenso por um fio isolante. Nessa situação pode-se garantir que o objeto está: Nota: 20.0 A Carregado negativamente; B Carregado positivamente; C Carregado positivamente ou descarregado; D Carregado negativamente ou descarregado. Você acertou! A atração nesse caso pode ser devido ao fato das cargas serem de tipos diferentes ou devido ao fenômeno de indução eletrostática. Sempre um corpo carregado eletricamente atrairá um corpo eletricamente neutro e também atrairá um corpo com carga contrário a sua. Questão 2/5 - Física - Eletricidade A figura a seguir mostra o processo de separação de cargas por indução em um condutor e na sequência o processo de aterramento, onde parte da carga elétrica do condutor é descarregada. I. Ao afastar o corpo carregado eletricamente com carga negativa da esfera metálica, sem desfazer o aterramento, a esfera volta a ficar neutra; II. Se o fio condutor (aterramento) for retirado e na sequência o bastão com cargas negativas for afastado da esfera, a esfera ficará carregada com carga positiva; III. Se o fio condutor (aterramento) for retirado e na sequência o bastão com cargas negativas for afastado da esfera, a esfera ficará carregada com carga negativa. Assinale a alternativa que envolve todas as afirmações verdadeiras: Nota: 20.0 A Somente a I é verdadeira; B Somente a I e II são verdadeiras; Você acertou! (I) Ao afastar o corpo carregado eletricamente com carga negativa da esfera metálica, sem desfazer o aterramento, a esfera volta a ficar neutra; Verdadeiro - como a esfera está aterrada, ao afastar o bastão carregado negativamente, cessa a eletrização por indução e os elétrons que desceram pelo aterramento voltam para a esfera neutralizando as cargas posutivas e mantendo a esfera neutra. (II) Se o fio condutor (aterramento) for retirado e na sequência o bastão com cargas negativas for afastado da esfera, a esfera ficará carregada com carga positiva; Verdadeiro - como o bastão carregado negativamente está próximo da esfera aterrada, por indução os elétrons da esfera são forçados a descer pelo aterramento para o solo, permanecendo na esfera as cargas positivas, ao desfazer o aterramento e posteriormente afastar o bastão negativo, cessa a eletrização por indução e os elétrons que desceram pelo aterramento não conseguem voltar para a esfera que fica com cargas positivas em excesso e portanto carregada positivamente. (III) Se o fio condutor (aterramento) for retirado e na sequência o bastão com cargas negativas for afastado da esfera, a esfera ficará carregada com carga negativa. Falso - como o bastão carregado negativamente está próximo da esfera aterrada, por indução os elétrons da esfera são forçados a descer pelo aterramento para o solo, permanecendo na esfera as cargas positivas, ao desfazer o aterramento e posteriormente afastar o bastão negativo, cessa a eletrização por indução e os elétrons que desceram pelo aterramento não conseguem voltar para a esfera que fica com cargas positivas em excesso e portanto carregada positivamente. C Somente a III é verdadeira; D Somente a I e III são verdadeiras. Questão 3/5 - Física - Eletricidade Analise as seguintes afirmações sobre conceitos de eletrostática: I. A carga elétrica total de um sistema eletricamente isolado é constante, isto é, se conserva; II. Um objeto neutro, ao perder elétrons, fica eletrizado positivamente; III. Um corpo neutro não possui cargas elétricas; IV. A carga elétrica total de um corpo é sempre um múltiplo da carga elétrica elementar. Assinale a alternativa que envolve todas as afirmações verdadeiras: Nota: 20.0 A Somente a I é verdadeira; B Somente a I e II são verdadeiras; C Somente a I, II e IV são verdadeiras; Você acertou! (I) A carga elétrica total de um sistema eletricamente isolado é constante, isto é, se conserva; Verdadeiro - sempre em um sistema isolado eletricamente a carga total permanece constante- lei da conservação da carga elétrica. (II) Um objeto neutro, ao perder elétrons, fica eletrizado positivamente; Verdadeiro - se o objeto inicialmente neutro perde elétrons, sobra na sua estrutura prótons em excesso e devido a isso ele passa a ter carga positiva. (III) Um corpo neutro não possui cargas elétricas; Falso - um corpo neutro possui cargas elétricas, positiva s e negativas, mas no entanto, a quantidade de cargas positivas e negativas é a mesma e devido a isso sua carga elétrica resultante é neutra. (IV) A carga elétrica total de um corpo é sempre um múltiplo da carga elétrica elementar. Verdadeiro - a carga elétrica acumulada em um corpo é dada pela equação q = n.e, sendo e o valor da carga elementar e = 1,6 x 10-19C e n o número inteiro dde cargas em excesso. D Somente a I, II e III são verdadeiras. Questão 4/5 - Física - Eletricidade Duas cargas puntiformes +q e - q iguais, estão localizadas em x = 0, y = 0,30 m e x = 0 e y = -0,3 m, respectivamente (veja a figura). A força elétrica resultante que atua na carga +Q, localizada em x = 0,40 m, y = 0, aponta no sentido positivo de x, no sentido negativo de x, aponta no sentido positivo de y, ou no sentido negativo de y? Nota: 20.0 A Aponta no sentido positivo de x B Aponta no sentido negativo de x C Aponta no sentido positivo de y D Aponta no sentido negativo de y Você acertou! A força exercida por + q sobre Q é uma força de repulsão e a força exercida por – q é uma força de atração. Como o módulo de ambas as forças é o mesmo, os componentes x das as forças se cancelam, enquanto os componentes y (negativos) se unem, e a força elétrica total aponta no sentido negativo do eixo y. Questão 5/5 - Física - Eletricidade Uma partícula eletricamente carregada com carga igual a 8 nC está localizada na origem de um sistema de coordenadas cartesianas, conforme mostra a figura. Determine o vetor campo elétrico no ponto do espaço cujas coordenadas são x= 0,8 m e y= 1,2 m. Determine o vetor campo elétrico neste ponto do espaço e assinale a alternativa correta. Utilize nos cálculos k=8,988x109 N.m2/C2. Nota: 20.0 A Você acertou! B C D Apol 2 Questão 1/5 - Física - Eletricidade Cada placa de um capacitor com placas paralelas possui área igual a 12,2 cm2 e a distância entre as placas é de 3,28 mm. A carga acumulada em cada placa possui módulo igual a 4,35x10-8. As cargas estão no vácuo. Analise as proposições a seguir: I. Utilizando E0=8,854x10-12 C2/Nm2 valor da capacitância é de aproximadamente 3,29 pF; II. A diferença de potencial entre as placas é de aproximadamente 13221,9 V; III. O módulo do campo elétrico entre as placas é de 8,98x109 N/C. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Somente a I e III são verdadeiras; B Todas são verdadeiras; C Somente a II é verdadeira; D Somente a I e II são verdadeiras. Você acertou! Questão 2/5 - Física - Eletricidade Considere um capacitor composto por duas placas condutoras paralelas que está sujeito a uma diferença de potencial de 100V, representado na figura a seguir: Preencha os campos com V (verdadeiro) ou F (falso). 1. (__) o potencial elétrico na placa A é maior que na placa B. 2. (__) entre as placas há um campo elétrico cujo sentido vai da placa B para a placa A. 3. (__) se a capacitância deste capacitor for igual a 1,00µF, a carga elétricaem cada placa terá módulo igual a 100µC. 4. (__) um elétron que estiver localizado entre as placas, será acelerado em direção à placa B. 5. (__) se a distância entre as placas for reduzida à metade, a capacitância do capacitor irá duplicar. 6. (__) este capacitor pode ser usado como um elemento para armazenar energia. Assinale a alternativa que possui a sequência correta: Nota: 20.0 A V; F; V; F; V; V Você acertou! B V; F; F; F; V; F C F; F; V; V; V; F D F; V; V; V; F; F Questão 3/5 - Física - Eletricidade Considere uma partícula puntiforme com carga elétrica –Q e fixa num determinado local do espaço. O potencial elétrico gerado por esta carga em um ponto P a uma distância r é descrito corretamente através da equação: Nota: 20.0 A B C D Você acertou! Gabarito: O sinal da carga elétrica é importante no cálculo do potencial elétrico gerado. Neste caso, carga negativa (-Q) Questão 4/5 - Física - Eletricidade Na figura a seguir cada capacitor possui C=4,0 µF e Vab=+28,0 V. Analise as proposições: I. A capacitância equivalente Ceq do circuito é de 2,4 µF; II. As cargas Q1, Q2 e Q12 têm valor 5,76 µC; III. A carga total Qtotal=6,72x10-5. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Todas são verdadeiras; B Somente a I e II são verdadeiras; C Somente a I e III são verdadeiras; Você acertou! D Somente a III é verdadeira. Questão 5/5 - Física - Eletricidade Uma partícula com carga igual a +4,20 nC está em um campo elétrico uniforme E, orientado da direita para a esquerda. Ela é liberada do repouso e se desloca para a esquerda; depois de se deslocar 6,0 cm, verifica-se que sua energia cinética é igual a +1,50x10-6. Analise as proposições abaixo: I. Considerando que a segunda carga puntiforme é liberada do repouso, o trabalho realizado pela força elétrica é aproximadamente +1,50x10-6 J; II. O potencial do ponto inicial em relação ao ponto final é aproximadamente Va=357,14 V; III. O módulo do campo elétrico é aproximadamente 1,07x105 N/C. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Somente a I e II são verdadeiras; Você acertou! B Somente a II é verdadeira; C Todas são verdadeiras; D Somente I e III são verdadeiras. Apol 3 Questão 1/5 - Física - Eletricidade Um fio de cobre possui diâmetro de 1,25 mm. Esse fio com resistividade p = 2,64.10-9 ohm.m, está ligado a um chuveiro e conduz uma corrente elétrica de 43 A. Analise as proposições: I. O módulo do campo elétrico no fio é 0,0925 V/m; II. A diferença de potencial entre os dois pontos do fio separados por uma distância igual a 65,0 m é 6,0125 V; III. A resistência de um segmento do fio de comprimento igual a 65,0 m é de 0,14 ohms. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Somente as proposições I e III são verdadeiras; B Todas as proposições são verdadeiras; Você acertou! C Somente as proposições II e III são verdadeiras; D Somente a proposição III é verdadeira. Questão 2/5 - Física - Eletricidade Um fio de cobre possui um diâmetro de 1,95 mm. Esse fio está ligado a um chuveiro de 5500 W e conduz uma corrente elétrica de 43 A. A densidade dos elétrons livres é de 8,5.1028 elétrons por metro cúbico. Analise as proposições: I. O módulo da densidade de corrente J é 3,24.107 A/m; II. A área da seção reta do fio é 3,998.10-6 m2; III. O módulo da velocidade de arraste é 0,001059 m/s ou 1,059 mm/s. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Somente as proposições I e II são verdadeiras; B Todas as proposições são verdadeiras; C Somente a proposição I é verdadeira; D Somente a proposição III é verdadeira. Você acertou! Questão 3/5 - Física - Eletricidade Você deseja medir a corrente que passa pelo resistor de 2 ΩΩ indicado na figura e também a diferença de potencial através dele. Como um voltímetro e um amperímetro devem ser conectados a esse resistor? Nota: 20.0 A Amperímetro e voltímetro ligados em série com o resistor. B Amperímetro em série com o resistor e voltímetro conectado entre os pontos b e d. Você acertou! Resposta: Um amperímetro deve ser sempre ligado em série com o dispositivo em que se quer determinar a corrente elétrica e o voltímetro deve ser ligado em paralelo com o dispositivo. C Amperímetro conectado entre os pontos b e d e voltímetro em série com o resistor. D Amperímetro e voltímetro ligados entre os pontos b e d. Questão 4/5 - Física - Eletricidade Um cabo de transmissão de cobre, com resistividade p = 1,44.10-9 ohm.m, possui 230 km de comprimento e 8,5 cm de diâmetro, carrega uma corrente de 112 A. I. A área se seção transversal do cabo é 5,67.10-3 m2; II. A resistência do cabo de transmissão é de 0,0584 ohms; III. A queda de potencial através do cabo é 8,4567 V; IV. A energia elétrica dissipada como energia térmica por hora é 2,64.106 J. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Somente as proposições I, II e IV são verdadeiras; Você acertou! B Somente as proposições II, III e IV são verdadeiras; C Somente as proposições II e IV são verdadeiras; D Todas as proposições são verdadeiras. Questão 5/5 - Física - Eletricidade As Leis de Kirchhoff são ferramentas gerais para a análise de circuitos e podem ser utilizadas em casos mais complexos, por exemplo, em circuitos onde as simplificações não são possíveis. I. A lei dos nós afirma que a soma de todas as correntes em um dado nó é igual a zero; II. A lei das malhas afirma que a soma de todas das diferenças de potenciais ao longo de uma dada malha, em um circuito, é necessariamente igual a zero; III. Um nó corresponde a um ponto no circuito elétrico onde as correntes elétricas são iguais; IV. Uma malha corresponde a qualquer percurso fechado, dentre de um circuito; V. Quando o sentido do percurso de uma malha é oposto ao sentido da corrente em um dado trecho, os sinais das quedas de tensão ou fem naquele trecho são invertidos. Assinale a alternativa que envolve todas as afirmações verdadeiras: Nota: 20.0 A Todas as afirmações são verdadeiras; B Somente as proposições I e III são verdadeiras; C Somente as proposições I, II, III e V são verdadeiras; D Somente as proposições I, II, IV e V são verdadeiras. Você acertou! Gabarito: Rota aula 3, página 30-31 Apol 4 Questão 1/5 - Física - Eletricidade A figura abaixo mostra um próton movimentando-se dentro de uma região de campo magnético orientado para dentro do plano do papel. Se você duplicar a velocidade escalar do próton, enquanto mantém o campo magnético constante, como isso afetará o raio da trajetória? Assinale a correta Nota: 20.0 A O raio não varia B O raio dobra Você acertou! De acordo com a equação que descreve o raio da trajetória de uma partícula carregada movimentando-se em uma região de campo magnético. Mantendo-se constante a massa m, a carga q e o campo magnético B, percebe-se que o raio R da trajetória é diretamente proporcional a velocidade v da partícula carregada. Portanto se dobrarmos a velocidade o raio também será dobrado. C O raio é quatro vezes maior D O raio se reduz a metade Questão 2/5 - Física - Eletricidade Suponha que você corte a parte inferior da agulha da bússola indicada na figura abaixo. Você descarta essa parte, faz um furo na parte superior que restou e coloca essa parte nopino ao centro da bússola. Essa parte que sobrou da agulha ainda oscilará para leste, ou para oeste quando uma corrente elétrica for aplicada? Assinale a correta: Nota: 20.0 A Não oscilará, pois a agulha cortada não possui campo magnético. B Quando a agulha é cortada, cada parte passa a ter um pólo norte e um pólo sul. Logo, a pequena parte restante se comporta como a agulha original da bússola. Você acertou! Sempre que um ímã é cortado ao meio, cada parte se comporta como um novo ímã com o pólo norte e o pólo sul C Irá oscilar apenas para leste pois agora a agulha cortada possui apenas pólo norte. D Irá oscilar apenas para oeste pois a agulha cortada possui apenas pólo norte. Questão 3/5 - Física - Eletricidade Uma bobina circular com raio de 0,075 m possui 50 espiras e está situada sobre um plano horizontal, conforme mostra a figura. Ela conduz uma corrente de 6,5 A no sentido anti-horário, quando observada de cima para baixo. A bobina está em um campo magnético uniforme orientado da esquerda para a direita, com módulo igual a 1,75 T. O módulo do momento magnético e o módulo do torque sobre a bobina são respectivamente: Considere as seguintes afirmações: I. A área A da bobina é 1,77.10-2 m2; II. O momento magnético de cada espira da bobina é 0,4788 A.m2; III. O momento magnético total de todas as 50 espiras da bobina é 5,75 A.m2; IV. O módulo do torque sobre a bobina é 5,87 N.m. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Somente as proposições I e II são verdadeiras; B Somente as proposições II e III são verdadeiras; C Somente as proposições I e III são verdadeiras; Você acertou! O gabarito das questões de cálculo das Apols são disponiblizadas na Aula 14 - Gabaritos (Questões de Cálculo) APOLS - AVA D Somente as proposições III e IV são verdadeiras. Questão 4/5 - Física - Eletricidade Através da experiência relatada por Oersted, onde uma corrente elétrica percorre um fio condutor, foi possível verificar algumas características a respeito do campo magnético gerado nessa situação. Nesse contexto é correto afirmar que: Nota: 20.0 A As linhas de campo magnético geradas ao redor de um condutor retilíneo são radiais e uniformemente distribuídas ao longo do comprimento do condutor; B O campo magnético gerado pelo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica é independente da distância do fio; C As linhas de campo magnético geradas ao redor de um condutor retilíneo são circulares, concêntricas e estão situadas em planos perpendiculares ao comprimento do condutor; Você acertou! Gabarito: De acordo com a teoria (Aula 4 página 22) D O campo magnético gerado pelo fio condutor percorrido por uma corrente elétrica tem a mesma direção do comprimento do fio. Questão 5/5 - Física - Eletricidade Uma carga – 4,80 μμC está se deslocando a uma velocidade escalar constante, de 6,80 x 105 m/s, no sentido positivo de Ox em relação a um plano de referência. No instante em que a carga puntiforme está na origem, qual é o módulo do vetor campo magnético que ela produz em um ponto determinado pelas coordenadas x = 0,50 m, y = 0,50 m e z = 0? Assinale a correta: Nota: 20.0 A 6,81 x 10-6 T B 5,10 x 10-3 T C 4,61 x 10-7 T Você acertou! D 2,48 x 10-2 T Apol 5 Questão 1/5 - Física - Eletricidade Considere um alternador com uma bobina de 500 espiras circulares e raio igual a 3,6 cm que se encontra entre os polos de um imã, conforme mostra a figura. O campo magnético é uniforme e forma um ângulo de 60º com o plano da bobina. Se o campo magnético diminui com uma taxa igual a 0,200 T/s, então o módulo e o sentido da fem induzida são respectivamente: Nota: 20.0 A O módulo da fem é 0,352 V e o sentido é horário; Você acertou! B O módulo da fem é 0,574 V e o sentido é anti-horário; C O módulo da fem é 0, 574 V e o sentido é horário; D O módulo da fem é 0,352 V e o sentido é anti-horário. Questão 2/5 - Física - Eletricidade Um dos principais resultados dos estudos sobre a indução eletromagnética foi a possibilidade de se converter energia mecânica em energia elétrica. O dispositivo que realiza essa função é denomina gerador elétrico. Assinale a alternativa correta relacionada ao funcionamento de um gerador elétrico elementar. Nota: 20.0 A A fem fornecida por um motor elementar é contínua. B Quanto maior for a velocidade de rotação do rotor maior será a fem gerada. Você acertou! rota 5 página 16-18 C Não é necessária a atuação de nenhum campo magnético para o funcionamento de um gerador elétrico, apenas em motores. D Quanto menor o número de espiras em um rotor maio será a fem fornecida pelo gerador. Questão 3/5 - Física - Eletricidade A figura representa uma espira condutora imersa em um campo magnético entre os polos de um eletroímã, o módulo do campo magnético aumenta com uma taxa crescente e constante de 0,015 T/s. A área da espira condutora imersa no campo é igual a 20 cm2 e a resistência total do circuito, incluindo o galvanômetro ligado nos pontos a e b, é igual a 3,0 ohms. A fem induzida e a corrente induzida no circuito são respectivamente: Nota: 20.0 A Fem e=50.10-5 V e I=10.10-6 A; B Fem e=30.10-6 V e I=20.10-5 A; C Fem e=30.10-6 V e I=10.10-6 A; Você acertou! D Fem e=50.10-5 V e I=20.10-5. Questão 4/5 - Física - Eletricidade Analise as afirmações a seguir: I. A impedância é a oposição à passagem de corrente elétrica devido a presença de capacitores, indutores e resistores em um circuito e depende diretamente da frequência; II. Em um circuito RLC em série, a corrente elétrica será máxima quando a impedância do circuito for mínima; III. A impedância de um circuito RLC em série é mínima quando a reatância capacitiva for exatamente igual à reatância indutiva do circuito; IV. Na condição de ressonância a diferença de fase entre a tensão e a corrente elétrica total de um circuito é zero. Assinale a alternativa correta: Nota: 20.0 A Somente as proposições I, II e III são verdadeiras; B Somente as proposições II, III e IV são verdadeiras; C Somente as proposições II e IV são verdadeiras; D Todas as proposições são verdadeiras. Você acertou! Gabarito: Aula 6 páginas 20-26 Questão 5/5 - Física - Eletricidade Estão relacionados às correntes de Foucault (correntes parasitas): (I) O aquecimento de um fio devido a passagem de corrente contínua. (II) Freios magnéticos; (III) Detectores de metais; (IV) Fornos indutivos; Assinale a alternativa que contenha todas as afirmações corretas. Nota: 20.0 A I, II e III B II, III e IV Você acertou! A afirmação (I) está errada pois apesar da corrente elétrica contínua gerar um aquecimento no fio ela não é uma corrente de Foucault, ou seja, não é uma corrente elétrica induzida. (rota 5 pg. 21-24) C II e IV D I, III e IV