3em- fisica (1)

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S IMULADO Física 1 1 1 (Uespi-PI) Três esferas metálicas, apoiadas em suportes isolantes, são colocadas próximas, como no desenho abaixo, porém sem se tocarem. Um bastão carregado positivamente é aproximado da primeira esfera. 2 (Uespi-PI) Três pequenas esferas idênticas e de raios desprezíveis, carregadas positivamente com carga Q, cada uma, encon- tram-se em equilíbrio no vácuo, de acordo com o arranjo da figura. As esferas B e C estão fixas a uma distância de 10 cm da esfera A. Sobre a esfera A, atuam apenas a sua força peso, de módulo 0,9 N, e as forças eletrostáticas. Assinale o diagrama que melhor representa a distribuição de cargas nas esferas. a) b) c) d) e) Sabendo que a constante elétrica no vácuo vale 9 10 9 Nm 2 /C 2 , que sen (30º) = 1 2 e que cos (30º) = 3 2 , o valor de Q, em coulombs, é igual a: a) 10 6 b) 10 1 c) 1 d) 10 e) 10 3 Resolução Por indução elétrica, ocorre a polarização das esferas conduto- ras, e as cargas se distribuem conforme o esquema da alterna- tiva a. Não há troca de cargas, pois elas não estão em contato. Resolução Forças que atuam na esfera com carga Q em A: P = 0,9 N F F k Q d Q N elAB elAC , = = = 2 2 9 2 9 10 0 01 Na direção vertical, a resultante é dada por: P = 2F el sen 30º 09 2 9 10 0 01 1 2 01 10 9 2 11 2 2 , , , = = = Q Q Q 10 10 12 6 - - = Q C

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Apostila de física

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  • SIMULADO Fsica1

    1

    1 (Uespi-PI) Trs esferas metlicas, apoiadas em suportes isolantes, so colocadas prximas, como no desenho abaixo, porm sem se tocarem. Um basto carregado positivamente aproximado da primeira esfera.

    2 (Uespi-PI) Trs pequenas esferas idnticas e de raios desprezveis, carregadas positivamente com carga Q, cada uma, encon-tram-se em equilbrio no vcuo, de acordo com o arranjo da fi gura. As esferas B e C esto fi xas a uma distncia de 10 cm da esfera A. Sobre a esfera A, atuam apenas a sua fora peso, de mdulo 0,9 N, e as foras eletrostticas.

    Assinale o diagrama que melhor representa a distribuio de cargas nas esferas.

    a)

    b)

    c)

    d)

    e)

    Sabendo que a constante eltrica no vcuo vale 9 109

    Nm2/C2, que sen (30) = 12 e que cos (30) =

    32

    , o valor

    de Q, em coulombs, igual a:a) 106

    b) 101

    c) 1

    d) 10

    e) 103

    Resoluo

    Por induo eltrica, ocorre a polarizao das esferas conduto-ras, e as cargas se distribuem conforme o esquema da alterna-tiva a. No h troca de cargas, pois elas no esto em contato.

    Resoluo

    Foras que atuam na esfera com carga Q em A:P = 0,9 N

    F F kQd

    QNelAB elAC ,

    = = =

    2

    29

    2

    9 100 01

    Na direo vertical, a resultante dada por:P = 2Fel sen 30

    0 9 2 9 100 01

    12

    0 1 10

    92

    11 2

    2

    ,,

    ,

    =

    =

    =

    Q

    Q

    Q 10

    10

    12

    6

    =Q C

  • SIMULADO Fsica1

    2

    3 (Mack-SP) Na determinao do valor de uma carga eltrica punti-forme, observamos que, em um determinado ponto do campo eltrico por ela gerado, o potencial eltrico de 18 kV e a intensidade do vetor campo eltrico de 9,0 kN/C.Se o meio o vcuo (k0 = 9 10

    9 Nm2/C2), o valor dessa carga :a) 4,0 uC

    b) 3,0 uC

    c) 2,0 uC

    d) 1,0 uC

    e) 0,5 uC

    4 (Unioeste-PR) A fi gura abaixo representa a regio central de duas placas paralelas idnticas (P1 e P2), de espessura desprezvel e carregadas eletricamente com igual quantidade de carga, porm de sinais opostos. A carga em cada placa est uni-formemente distribuda e, como consequncia, existe, en-tre as placas, um campo eltrico uniforme de intensidade E = 1,0 104 V/m, cuja orientao est indicada na fi gura.

    Tendo por base os dados apresentados, assinale a alter-nativa correta.a) Se a distncia entre as placas d = 3,0mm, o valor

    da diferena de potencial entre as placas P1 e P2 30 000 volts.

    b) A placa P1 no est sujeita a uma fora de atrao exer-cida pela placa P2.

    c) A fora eletrosttica sobre uma partcula eletricamente carregada com carga q = 3,0 106 C de 0,01 N e atua na mesma direo e sentido que o campo eltrico.

    d) O trabalho realizado pela fora eletrosttica para deslocar uma partcula carregada eletricamente com uma carga q = +3,0 106 C, do ponto B ao ponto A, positivo.

    e) Uma partcula de massa m colocada na regio entre as placas P1 e P2 permanece em equilbrio. Isto signifi ca que a partcula eletricamente carregada com carga

    negativa de mdulo q =mgE

    , onde g a acelerao da

    gravidade.

    Resoluo

    V kQd

    V

    E kQd

    N C

    E kQd

    /

    = =

    = =

    =

    18000

    9000

    1

    2

    dd

    Ed

    d m

    V kQd

    =

    = =

    =

    = =

    9000

    180001

    9000

    2

    99 102

    18000

    4 10 4

    9

    6

    =

    = =

    Q

    Q C C

    Resoluo

    a) Errada. U = Ed = 1,0 104 0,003 = 30 U = 30 Vb) Errada. Existe uma fora de atrao eltrica entre as cargas.c) Errada. A fora eletrosttica sobre uma partcula eletrica-mente carregada com carga q = 3 106 C de: F = qE F = 3 106 1,0 104 F = 3,0 102 = 0,03 F = 0,03 N d) Errada. Uma carga positiva inserida no interior das placas tem movimento espontneo no sentido da placa inferior, ou seja, no sentido de B. Assim, o trabalho realizado pela fora eletrosttica no deslocamento contrrio, isto , de B para A, negativo.e) Correta.

    P F

    mg qE

    qmgE

    el=

    =

    =

  • SIMULADO Fsica1

    3

    5 (UFPE) A fi gura ilustra duas placas no condutoras, paralelas e infi nitas, com a mesma densidade uniforme de cargas e separadas por uma distncia fi xa. A carga numa das placas positiva, e na outra negativa. Entre as placas, foi fi xada uma partcula de carga negativa Q, na posio indicada na fi gura.

    6 (UECE) Uma corrente eltrica de 3,0 A percorre um fi o de cobre. Sabendo-se que a carga de um eltron igual a 1,6 1019, o nmero de eltrons que atravessa, por minuto, a seo reta deste fi o , aproximadamente:a) 1,1 1021

    b) 3,0 106

    c) 2,0 1010

    d) 1,8 1011

    ++++++++++++

    ax

    xe

    xb

    xc

    xd

    Q

    Determine em qual dos pontos o mdulo do campo el-trico resultante tem o maior valor.a) a

    b) b

    c) c

    d) d

    e) e

    7 (UEM-PR)Qual o sentido e a intensidade da corrente eltrica que passa no resistor de 4,0 ?

    a) Anti-horrio com intensidade de 1,0 A.

    b) Horrio com intensidade de 2,0 A.

    c) Anti-horrio com intensidade de 3,0 A.

    d) Horrio com intensidade de 1,0 A.

    e) Horrio com intensidade de 3,0 A.

    Resoluo

    O campo eltrico resultante no interior das placas constante em qualquer ponto e tem sentido para a esquerda. O campo eltrico da carga Q, que tem direo radial e sentido apon-tando para o centro, defi nir o ponto com maior intensidade do campo eltrico resultante.

    Pela fi gura, verifi camos que no ponto d ocorre a soma algbrica dos mdulos dos campos eltricos das placas e da carga Q.

    ++++++++++++

    ax

    xe

    xb

    xc

    xd

    Q

    Resoluo

    iQt

    net

    n

    n

    ,

    ,

    = =

    =

    =

    316 1060

    18016

    19

    = = =

    , , ,10

    112 5 10 11 10 1119

    19 21 n 1021 eltrons

    Resoluo

    U = Ri 18 9 = (4 + 5)i 9 = 9ii = 1 AO sentido da corrente determinado pelo gerador de 18 V. Como, por conveno, a corrente sai do polo positivo (trao maior), a corrente no sentido horrio.

  • SIMULADO Fsica1

    4

    8 (Uespi-PI) O circuito indicado na fi gura composto por uma bateria ideal de fora eletromotriz e cinco resistores hmicos idnticos, cada um deles de resistncia eltrica R.

    9 (UFMG) Observe este circuito, constitudo de trs resistores de mesma resistncia R; um ampermetro A; uma bateria ; e um interruptor S:

    Em tal situao, qual a intensidade da corrente eltrica que atravessa a bateria ideal?

    aR

    bR

    cR

    dR

    eR

    )( )

    )( )

    )( )

    )( )

    )

    37

    5

    34

    45

    Considere que a resistncia interna da bateria e a do ampermetro so desprezveis e que os resistores so hmicos.Com o interruptor S inicialmente desligado, observa-se que o ampermetro indica uma corrente eltrica I.Com base nessas informaes, correto afi rmar que, quando o interruptor S ligado, o ampermetro passa a indicar uma corrente eltrica:

    aI

    bI

    c I

    d I

    )

    )

    )

    )

    23

    22

    3Resoluo

    R R

    RR

    R RR R

    U Ri

    eq

    eq

    eq

    1

    2

    2

    3

    23

    73

    =

    =

    = + =

    =

    == =( )

    73

    37

    Ri i

    R

    Resoluo

    U Ri

    RI

    U R i

    Ri

    RIR

    =

    =

    =

    =

    =

    2

    23

    223

    =

    i

    i I

    3

  • SIMULADO Fsica1

    5

    10 (UFMG) No circuito esquematizado a seguir, o ampermetro ideal indica uma corrente de intensidade 2,0 A.

    O valor da resistncia R da lmpada, em ohms, igual a: a) 10

    b) 12

    c) 8

    d) 15

    e) 20

    2,0

    9,0

    10

    R

    1,0

    12 V

    48 V

    Resoluo

    R

    R RR

    R

    R

    eq

    eq

    eq

    1

    2

    2

    12

    1 110

    1 1010

    1

    =

    = + =+

    =

    0010

    48 12 1210

    10

    RR

    U Ri

    RR

    +=

    = ++

    2

    18 1210

    10

    610

    1060 6 10

    = ++

    =

    ++ =

    RR

    RR

    R RR

    R

    R

    60 4

    15

    =

    =