Prévia do material em texto
Questão 1/10 - Eletromagnetismo Se você desejar poderá criar seu próprio sistema de coordenadas para resolver problemas de distribuição de grandezas vetoriais. Ainda que eventualmente esta solução seja necessária, na maior parte das vezes, tudo que teremos que fazer será adequar nosso problema a um dos sistemas que existe, sabendo que as conversões entre sistemas mais comuns estão disponíveis na Tabela a seguir: Nota: 10.0 A -40º B -45º C -50º D -55º E -60º Você acertou! Questão 2/10 - Eletromagnetismo Leia o texto a seguir: “Nuvens, relâmpagos e trovões talvez estejam entre os primeiros fenômenos naturais observados pelos humanos pré-históricos. [...]. A teoria precipitativa é capaz de explicar convenientemente os aspectos básicos da eletrificação das nuvens, por meio de dois processos [...]. No primeiro deles, a existência do campo elétrico atmosférico dirigido para baixo [...] Os relâmpagos são descargas de curta duração, com correntes elétricas intensas, que se propagam por distâncias da ordem de quilômetros [...].” (FERNANDES, W. A.; PINTO Jr. O.; PINTO, I. R. C. A. Eletricidade e poluição no ar. Ciência Hoje. v. 42, n. 252. set. 2008. p. 18.) Revistas de divulgação científica ajudam a população, de um modo geral, a se aproximar dos conhecimentos da Física. No entanto, muitas vezes alguns conceitos básicos precisam ser compreendidos para o entendimento das informações. Nesse texto, estão explicitados dois importantes conceitos elementares para a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico e o de corrente elétrica (UEL-2009). Assinale a alternativa que corretamente conceitua campo elétrico. Nota: 10.0 A O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica. Você acertou! o campo elétrico é uma grandeza vetorial e é definido por: E=FpQpE=FpQp Livro: Engenharia Eletromagnética de Willian H. Hayt, capítulo 2. B As linhas de força do campo elétrico convergem para a carga positiva e divergem da carga negativa. A opção B está errada por que as linhas de força do campo elétrico convergem para a carga negativa; C O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica. A opção C está errada por que o campo elétrico não é escalar. Ele depende de magnitude, ou módulo, direção e sentido. D Como as linhas de força convergem para a carga positiva, a intensidade de campo elétrico em um ponto será função apenas da distribuição destas cargas. A opção D está errada por que as linhas de força divergem da carga positiva e por que, em qualquer ponto do espaço, a intensidade do campo elétrico é função da distribuição tanto das cargas positivas quanto das cargas negativas E O sentido do campo elétrico independe do sinal da carga Q, geradora do campo. A opção E está errada por que o sentido do campo é elétrico depende do sinal da carga e foi arbitrado como tendo origem nas cargas positivas e destino nas cargas negativas. O campo elétrico diverge das cargas positivas e converge para as negativas. Questão 3/10 - Eletromagnetismo Como trabalharemos com grandes quantidades de carga atravessando áreas específicas, vamos introduzir a noção, de densidade de corrente. Para isso, usando a definição de densidade, vamos dividir um elemento infinitesimal de corrente por um elemento infinitesimal de área, esta definição permite o cálculo da densidade de corrente em qualquer espaço independente da sua forma. Nota: 10.0 A 3 mA B 4 mA Você acertou! C 5 mA D -4 mA E -8 mA Questão 4/10 - Eletromagnetismo A tensão, ou diferença de potencial é uma das grandezas mais importantes da engenharia elétrica. Representa a energia necessária para deslocar uma determinada carga entre dois pontos distintos e está relacionada tanto com o campo elétrico quanto com o diferencial de percurso. Contudo, não têm relação direta com o percurso já que o campo elétrico e conservativo. Nota: 10.0 A 9 V B 10 V Você acertou! C 21 V D 8 V E 1,3 V Questão 5/10 - Eletromagnetismo A algebra vetorial é muito útil na disciplina de eletromagnetismo. Não é raro você ter que projetar uma força sobre um percurso fechado ou sobre outra força. Para tal recorremos aos métodos que estudamos em algebra vetorial. Nota: 10.0 A B C D Você acertou! E Questão 6/10 - Eletromagnetismo O sistema de coordenadas cartesianas é, provavelmente, o mais popular sistema de coordenada. Esta popularidade deve-se, em parte, ao uso deste sistema para descrever o mundo em que vivemos. Afinal, a maior parte de nossas casas e apartamentos está definida em uma planta que atende precisamente este sistema de coordenadas. Para a definição de vetores no sistema de coordenadas cartesiano precisamos usar componentes vetorias. Com relação aos componentes vetoriais em um sistema de coordenadas cartesiano podemos afirmar, de forma correta, que: Nota: 10.0 A O componente vetorial sobre o eixo é resultado de uma operação algébrica entre os componentes vetoriais sobre os eixos y e z e não tem relação com a magnitude do vetor; B O uso de componentes vetoriais torna possível definir um conjunto de vetores em termos de vetores unitários. Você acertou! os vetores unitários são representados por um vetor que tem a mesma direção e sentido de um conjunto infinito de vetores e magnitude um. O vetor unitário é apenas um vetor dividido pela raiz quadrada da soma dos quadrados dos seus componentes vetoriais. Livro: Engenharia Eletromagnética de Willian H. Hayt, capítulo 1. C O componente vetorial sobre o eixo é resultado de uma operação algébrica entre os componentes vetoriais sobre os eixos x e z e não tem relação com a magnitude do vetor; D O componente vetorial sobre o eixo é resultado de uma operação algébrica entre os componentes vetoriais sobre os eixos x e y e não tem relação com a magnitude do vetor; E Os componentes vetoriais só têm significado e uso no sistema de coordenadas cartesiano. Questão 7/10 - Eletromagnetismo A álgebra vetorial fornece as ferramentas necessárias ao cálculo de distância entre pontos e operações com vetores além de cálculos com planos e vetores, indispensáveis para o estudo da física em geral e do eletromagnetismo em particular. Nota: 10.0 A B C D Você acertou! E Questão 8/10 - Eletromagnetismo Na álgebra vetorial operações como o produto vetorial e produto escalar podem ser utilizadas para encontrar informações importantes sobre um conjunto de dois vetores. Como, por exemplo, o vetor unitário perpendicular ao plano formado por eles. Nota: 10.0 A B C D E Você acertou! Questão 9/10 - Eletromagnetismo O campo elétrico em um determinado ponto do espaço pode ser determinado por meio da observação das cargas elétricas que têm influência sobre este ponto. Chamamos a esse efeito de superposição. Sabendo disso: Nota: 10.0 A Você acertou! B C D E Questão 10/10 - Eletromagnetismo Duas esferas carregadas de diâmetro desprezível estão afastadas por um metro e se atraem com uma força de 720pN720pN. Sabe-se que a carga de uma esfera é duas vezes maior que a carga da outra. Considerando que a força eletrostática entre duas cargas é determinada pela Lei de Coulomb, determine a carga destas esferas sabendo que a Lei de Coulomb é dada por: F=Q1Q24πϵ0R2a21F=Q1Q24πϵ0R2a21 E que a constante de permissividade deste meio é: ϵ0=10−936πF/mϵ0=10−936πF/m Nota: 10.0 A 60 pC e 120pC B 150 pC e 300pC C 75 pC e 150 pC D 100 pC e 200 pC E 200 pC e 400 pC Você acertou!