Questão 21) Resolução - Lógico Cursos Aliados

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Eletricidade
ELETRICIDADE
Questão 21) No circuito representado pela figura abaixo, estando o capacitor completamente
carregado, leva-se a chave K da posição A para a posição B.
A quantidade de energia, em mJ dissipada pelo resistor de 1, após essa operação, é igual a:
a) 5,0
b) 10
c) 25
d) 50
ELETRICIDADE
Questão 21) Resolução:
A figura mostra o circuito com o capacitor carregado, a chave fechada em B e os três
resistores através dos quais é efetuada a descarga de energia. À medida que vai ocorrendo a
descarga, a tensão (U) no capacitor vai diminuindo, diminuindo igualmente a tensão em cada
um dos resistores, pois eles estão em paralelo, ligados ao capacitor. O tempo de descarga (Δt)
também é igual ao tempo de funcionamento dos três resistores. O capacitor está carregado
quando está sob tensão igual à da bateria, ou seja, U0 = 100 V.
ELETRICIDADE
Questão 21) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 21) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 21) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 22) Visando economizar energia elétrica, uma família que, em 30 dias, consumia em
média 240 kWh, substituiu doze lâmpadas de sua residência, dez de 60 W e duas de 100 W,
por lâmpadas econômicas de 25 W. Na situação em que as lâmpadas ficam acesas 4 horas
por dia, a troca resultou em uma economia de energia elétrica, aproximadamente, de:
a) 62%
b) 37%
c) 25%
d) 15%
e) 5%
ELETRICIDADE
Questão 24) O esquema abaixo mostra uma rede elétrica constituída de dois fios fase e um
neutro, alimentando cinco resistores ôhmicos.
Se o fio neutro se romper no ponto A, a potência dissipada irá aumentar apenas no(s)
resistor(es):
a) R1 e R3
b) R2 e R5
c) R3
d) R4
ELETRICIDADE
Questão 24) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 24) Resolução: Com o fio neutro rompido, esses dois resistores ficam associados em
série e a associação submetida à tensão U = 220 V e percorridos pela mesma corrente (i),
como mostra a figura a seguir.
ELETRICIDADE
Questão 24) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 24) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 28) Dois geradores ideais, de tensões iguais a V, foram ligados a dois resistores
iguais, de resistência R, conforme ilustram os circuitos a seguir.
Considerando o exposto, a razão da corrente em um dos resistores do circuito (a) pela de um
resistor de (b) é:
a) 1/4
b) 1/2
c) 1
d) 2
e) 4
ELETRICIDADE
Questão 28) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 28) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 30) Com relação ao campo magnético terrestre e à orientação geográfica, analise as
alternativas abaixo e assinale o que for correto.
ELETRICIDADE
Questão 30)
01) O polo Sul magnético terrestre situa-se na região do polo Norte geográfico terrestre.
Correto. Uma bússola colocada próxima a um ímã tem o seu polo norte atraído pelo polo sul
do ímã. Portanto o polo norte de uma bússola imersa no campo magnético deve ser atraído
pelo polo Sul do grande ímã que é o planeta que está localizado no Norte geográfico.
02) As linhas de campo magnético do campo magnético terrestre emergem do polo, na
região do polo Sul geográfico.
Correto. As linhas de campo magnético de um ímã emergem do polo Norte magnético que é
o polo Sul geográfico.
ELETRICIDADE
Questão 30)
04) O magma, presente na litosfera terrestre, e a revolução da Terra em torno do Sol são as
fontes do campo magnético terrestre.
Errado. A revolução da Terra em torno do Sol não tem nada a ver com isto.
08) Os fenômenos atmosféricos das auroras Boreal e Austral são observados em função da
existência do campo magnético terrestre.
Certo. Os campos magnéticos desviam partículas emitidas pelo Sol que colidem com a
atmosfera terrestre.
16) Na Groenlândia, situada entre as latitudes 60º e 80º norte, o fluxo magnético associado
ao campo magnético terrestre é menor do que o fluxo magnético existente no Brasil, que
está situado entre as latitudes 20º e 50º sul.
Errado. Quanto mais próximo dos polos mais intenso é o campo magnético.
ELETRICIDADE
Questão 32) Um elétron penetra numa região entre duas placas planas e paralelas pela fenda
F1 e a atravessa segundo a direção tracejada mostrada na figura, saindo pela fenda F2, sem
sofrer desvio. Durante a travessia, o elétron fica sujeito a um campo de indução magnética B
e a um campo elétrico E, ambos uniformes.
ELETRICIDADE
Questão 32) Considerando o sistema de referência xyz, e sabendo que as placas são paralelas
ao plano xz, isso será possível se:
a) B tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo x, e E tiver a mesma direção e o
mesmo sentido do eixo z.
b) B tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo z, e E tiver a mesma direção e o
mesmo sentido do eixo y.
c) B tiver a mesma direção e o mesmo sentido do eixo y, e E tiver a mesma direção e o
sentido oposto ao do eixo z.
d) B e E tiverem a mesma direção e o mesmo sentido do eixo z.
e) B e E tiverem a mesma direção e o mesmo sentido do eixo x.
ELETRICIDADE
Questão 32) Resolução: Justificativa da letra “A”
Para que o elétron não seja desviado, a resultante das forças atuantes sobre ele é nula. Como
a partícula possui carga negativa, a força elétrica tem sentido oposto ao do campo. Se E tem
o mesmo sentido do eixo z, a força elétrica está sobre esse mesmo eixo orientada para baixo.
Se B tem o mesmo sentido do eixo x, pela regra da mão direita, a força magnética está sobre
o eixo z, orientada para cima. Podemos ainda relacionar as intensidades desses campos.
Sendo v e q os módulos da velocidade e da carga do elétron, temos:
Fe le t  Fm a g

q E  q v B

E
B
 v.
ELETRICIDADE
Questão 42) Um feixe de partículas eletrizadas P1 e P2, de mesma massa, penetra em um
campo magnético com mesma velocidade v. Observa‐se que o feixe, ao penetrar no campo
magnético, divide‐se em dois, percorrendo trajetórias circulares de raios R1 = 2 R2, conforme
figura a seguir. É CORRETO afirmar:
ELETRICIDADE
Questão 42) a) a força magnética que atua nas partículas eletrizadas P1 é maior que a força
magnética que atua nas partículas eletrizadas P2, e por isso descrevem uma trajetória de raio
R1 maior que R2.
b) a força magnética que atua nas partículas eletrizadas P2 é maior que a força magnética
que atua nas partículas eletrizadas P1, e por isso descrevem uma trajetória de raio R2 menor
que R1.
c) as cargas elétricas das partículas P1 e P2 são de mesmo sinal, sendo a carga da partícula P1
maior que a da partícula P2.
d) as cargas elétricas das partículas P1 e P2 são de sinais contrários, sendo a carga da partícula
P2 menor que a da partícula P1.
ELETRICIDADE
Questão 42) Resolução: Justificativa da letra “B”
ELETRICIDADE
Questão 42) Resolução: Justificativa da letra “B”
ELETRICIDADE
Questão 44) Na figura a seguir está representada uma espira quadrada de lado igual a 10,0
cm, situada no interior de um campo magnético uniforme B, perpendicular ao plano do
papel e dirigido para dentro do papel, cuja intensidade é 0,50 Weber/m2. O plano formado
pela espira é paralelo ao papel. Quando o campo magnético tem seu sentido completamente
invertido, surge na espira uma força eletromotriz induzida de 5,0 V.
O intervalo de tempo médio utilizado para inverter completamente o sentido do campo
magnético, neste caso, é:
a) 1,0 x 10-4 s
b) 1,0 x 10-3 s
c) 2,0 x 10-3 s
d) 10 s
e) zero
ELETRICIDADE
Questão 44) FLUXO MAGNÉTICO ( = B.A.cos )
LEI DE FARADAY (   (induzida)  i(induzida) )
B

n
A
ELETRICIDADE
Questão 44) LEI DE FARADAY (   (induzida)  i(induzida) )
ELETRICIDADE
Questão 44) LEI DE FARADAY (   (induzida)  i(induzida) )
ELETRICIDADE
Questão 44) LEI DE LENZ: O sentido da corrente elétrica induzida é tal que seus efeitos
tendem a se opor à causa que lhe deu origem.
ELETRICIDADE
Questão 44) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 47) Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados em bicicletas para
acender uma pequena lâmpada. Para isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato
com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em movimento, é gerada energia elétrica para
acender a lâmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um imã e uma bobina.
ELETRICIDADE
Questão 47) O princípio de funcionamento desse equipamento é explicado pelo fato de que
a:
a) corrente elétrica no circuito fechado gera um campo magnético nessa região.
b) bobina imersa no campo magnético em circuito fechado gera uma corrente elétrica.
c) bobina em atrito com o campo magnético no circuito fechado gera uma corrente elétrica.
d) corrente elétrica é gerada em circuito fechado por causa da presença do campo
magnético.
e) corrente elétrica é gerada em circuito fechado quando há variação do campo magnético.
Resolução:
LEI DE FARADAY:
A corrente elétrica induzida num circuito fechado ocorre quando há variação do fluxo
magnético através do circuito.
OBSERVAÇÃO:
DÍNAMO: GERADOR DE CORRENTE CONTÍUNUA (CC)
ALTERNADOR: GERADOR DE CORRENTE ALTERNADA (CA)
ELETRICIDADE
Questão 15) Um estudante deseja medir o campo magnético da Terra no local onde ele
mora. Ele sabe que está em uma região do planeta por onde passa a linha do Equador e que,
nesse caso, as linhas do campo magnético terrestre são paralelas à superfície da Terra. Assim,
ele constrói um solenóide com 300 espiras por unidade de comprimento, dentro do qual
coloca uma pequena bússola. O solenóide e a bússola são posicionados em um plano
paralelo à superfície da Terra de modo que, quando o interruptor está aberto, a direção da
agulha da bússola forma um ângulo de 90º com o eixo do solenóide. Ao fechar o circuito, o
amperímetro registra uma corrente de 100,0 mA e observa-se que a deflexão resultante na
bússola é igual a 62º.
A partir desse resultado, determine o valor do campo magnético da Terra, considerando:
0 = 1,26 . 10−6 T.m/A, sen 62º = 0,88, cos 62º = 0,47 e tg 62º = 1,87.
ELETRICIDADE
Questão 15) Resolução:
Pela regra da mão direita nº1 (lei de Ampère), o vetor indução magnética no interior do
solenóide é horizontal para direita. O vetor indução magnética terrestre é orientado para o
norte. A figura ilustra esses vetores:
ELETRICIDADE
Questão 18) Em uma balança analítica eletrônica, o prato que recebe a massa M, a ser
aferida, fica sobre um suporte acoplado a uma bobina quadrada de lado 5,0 cm e com 10
voltas, que se ajusta perpendicularmente às linhas de campo magnético B, uniforme e
constante, de módulo igual a 2,0 T, orientado para fora do plano da figura. A corrente elétrica
produzida pela célula fotoelétrica C, ao percorrer a bobina, interage com o campo magnético,
resultando em uma força magnética que sustenta o prato e o suporte na posição de
equilíbrio mecânico. A balança está zerada quando o nível do braço indicador D coincide com
o fundo do prato vazio. Quando a massa M é colocada sobre o prato, o conjunto sai da
posição de equilíbrio e tende a mover-se para baixo, desalinhando o braço indicador com o
fundo do prato. Nesta situação surge uma corrente elétrica na bobina fazendo com que o
fundo do prato volte à sua posição original.
ELETRICIDADE
Questão 18) Considere que a balança encontra-se inicialmente zerada e o fluxo do campo
magnético sobre a bobina mantenha-se constante. Dado: g = 10,0 m/s2
Determine:
a) O módulo, a direção e o sentido da força magnética resultante sobre a bobina devido à
massa de 10 g colocada sobre o prato.
Resolução:
Como o sistema corpo-prato-bobina está em equilíbrio, a resultante das forças externas
sobre ele é nula, ou seja, a força magnética resultante é a que age sobre o lado da bobina
totalmente imerso no campo magnético (as forças magnéticas laterais, F1 e F2, têm
resultante nula), equilibrando a força peso atuante no corpo: ambas têm a mesma
intensidade, em sentidos opostos.
ELETRICIDADE
Questão 18) Resolução:
Como o peso do corpo é vertical para baixo, a força magnética tem direção vertical, sentido
para cima e sua intensidade é: F = P = m g = 10–2  10  F = 0,1 N.
A figura abaixo mostra essas forças:
ELETRICIDADE
Questão 18) b) O módulo e o sentido (horário ou anti-horário) da corrente elétrica na bobina
necessária para equilibrar a massa de 10 g, bem como a potência elétrica dissipada pela
bobina nessa situação. A resistência ôhmica R equivalente da bobina é 50 Ω.
Resolução:
Pela regra da mão direita nº 2 (produto vetorial), o sentido da corrente elétrica na bobina é
horário, como indicado na figura anterior.
A força magnética na bobina é:
ELETRICIDADE
Questão 19) Com o objetivo de separar isótopos de um determinado elemento químico,
pode-se usar o dispositivo esquematizado abaixo.
Os isótopos ionizados com carga q são acelerados por uma diferença de potencial V. Em
seguida, passam por uma região, o filtro, onde estão aplicados um elétrico E e um campo
magnético B, perpendiculares entre si. Considerando o exposto e desprezando os efeitos
gravitacionais, calcule a massa do isótopo que chega ao coletor em função de q, V, E e B.
ELETRICIDADE
Questão 19) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 19) Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 23) Um transformador tem os seguintes valores nominais: 110 V, 220 V e 2200 W.
Sabendo que o enrolamento cujos terminais indicam 110 V tem 250 espiras, determine:
ELETRICIDADE
Questão 23) Um transformador tem os seguintes valores nominais: 110 V, 220 V e 2200 W.
Sabendo que o enrolamento cujos terminais indicam 110 V tem 250 espiras, determine:
a) o número de espiras do enrolamento correspondente à força eletromotriz de 220 V;
Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 23) b) a intensidade da corrente em cada terminal quando se utiliza esse
transformador para ligar uma televisão, com valores nominais de 220 V e 880 W, a uma
tomada que fornece 110 V;
Resolução:
ELETRICIDADE
Questão 23) c) a intensidade máxima da corrente em cada terminal.
Resolução:

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