banco de questoes de fisica moderna

7/28/2019 Banco de Questoes de Fisica Moderna

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Captulo

exerccio fcil exerccio mdio exerccio difcil

Os fundamentos da Fsica Volume 3

1 Eletrizao. Fora eltrica

1

1. (UEM-PR) Das afirmativas a seguir, assinale o que for correto.

(01) Um corpo eletricamente neutro desprovido de carga eltrica.

(02) A carga eltrica quantizada.

(04) A carga eltrica de um eltron , em mdulo, menor que a carga do prton.

(08) Nos isolantes, os eltrons se deslocam livremente ao longo do material que

os constitui.

(16) Sempre que um condutor for eletrizado por induo, sua carga ser de sinal

oposto ao da carga do corpo indutor.

(32) Atritando-se corpos feitos do mesmo material, eles adquirem cargas eltricas

de mesmo sinal.

(64) O nanocoulomb um submltiplo da unidade de carga eltrica.

D como resposta a soma dos nmeros que precedem as afirmativas corretas.

2. (Unifesp) Em uma atividade experimental de Eletrosttica, um estudante verificou

que, ao eletrizar por atrito um canudo de refresco com um papel toalha, foi possvel

grudar o canudo em uma parede, mas o papel toalha no. Assinale a alternativa

que pode explicar corretamente o que o estudante observou.

a) S o canudo se eletrizou, o papel toalha no se eletriza.

b) Ambos se eletrizam, mas as cargas geradas no papel toalha escoam para o corpo

do estudante.

c) Ambos se eletrizam, mas as cargas geradas no canudo escoam para o corpo do

estudante.

d) O canudo e o papel toalha se eletrizam positivamente, e a parede tem carga

negativa.

e) O canudo e o papel toalha se eletrizam negativamente, e a parede tem carga

negativa.


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Os fundamentos da Fsica Volume 3 2Captulo 1

3. (PUC-PR) Quatro esferas condutoras idnticas, A, B, Ce D, esto isoladas uma das

outras. Inicialmente, A est com carga Q e as outras esto neutras. Em seguida, faz-

se o contato entre as esferas A e B; aps, realiza-se o contato entre as esferas A e Ce finalmente entre A e D. Aps cada contato, as esferas so separadas. Pode-se

afirmar que as cargas eltricas das esferas aps os contatos so:

a) qQ

qQ

qQ

qQ

A B C D8,

2

4e

8 ,

b) qQ

qQ

qQ

qQ

A B C D8,

6

4e

2 ,

c) qQ

qQ

qQ

qQ

A B C D2,

4

6e

8 ,

d) q Q q Q q Q q QA B C D2,

4

2e

2 ,

e) qQ

qQ

qQ

qQ

A B C D8,

8

8e

8 ,

4. (Udesc) Assinale a alternativa correta.

a) Cargas eltricas de mesmo sinal se atraem e de sinais contrrios se repelem.

b) Em um corpo eletricamente neutro h a mesma quantidade de eltrons e prtons,

mas, como a massa do prton maior do que a massa do eltron, a carga

eltrica total do corpo positiva.

c) Os metais no possuem eltrons livres e, por isso, so bons condutores de

eletricidade.

d) O mdulo da fora entre dois pequenos corpos eletrizados inversamente

proporcional ao quadrado da distncia entre eles.

e) Quando uma barra de vidro atritada com um pano de l, h a transferncia de

prtons de um para o outro.


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5. (UFMG) Duas cargas eltricas idnticas esto fixas, separadas por uma distncia L.

Em um certo instante, uma das cargas solta e fica livre para se mover. Considerando

essas informaes, assinale a alternativa cujo grfico melhor representa o mduloda fora eltrica Fe, que atua sobre a carga que se move, em funo da distncia d

entre as cargas, a partir do instante em que a carga solta.

a) c)

6. (Fuvest-SP) Um objeto A, com carga eltrica Q e dimenses

desprezveis, fica sujeito a uma fora de intensidade 20 106 N

quando colocado em presena de um objeto idntico, distncia

de 1,0 m. Se A for colocado na presena de dois objetos idnti-

cos, como indica a figura, fica sujeito a uma fora de intensida-

de aproximadamente igual a:

a) 40 106 N c) 7,1 106 N e) 14,1 106 N

b) 10 106 N d) 5,0 106 N

7. (Unicap-PE) Trs cargas positivas iguais de 2,0 106 C esto fixas nos vrtices

de um tringulo eqiltero de lado igual a 0,30 m. A constante eletrosttica do

meio k 9 109 N m2/C2. A fora eltrica resultante (em N) numa delas tem

intensidade:a) 0,69 b) 0,71 c) 0,72 d) 0,70 e) 0,68

8. (UEL-PR) A estrutura interna do tomo s foi explicada adequadamente com o

advento da Fsica Moderna por meio da Mecnica Quntica. Uma descrio bastante

simples do tomo foi proposta pelo fsico dinamarqus Niels Bohr (1885-1962) em

1913. Segundo esse modelo, os eltrons se movem em torno do ncleo, sob a

ao da fora de Coulomb, em rbitas circulares e estveis. Utilizando os dados a

seguir, calcule a velocidade linear aproximada do eltron no tomo de hidrognio,que formado de um eltron e um prton.

Fe

L d

Fe

L d

Fe

L d

Fe

L d

b) d)

2,0 m

2,0 m

A


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Dados:

r 5 1011 m o raio da rbita; m 9,1 1031 kg a massa do eltron;

e 1,6 1019 C a carga do eltron em mdulo; k 9 109 Nm2/C2 a constan-

te eletrosttica do vcuo.

a) v 7 103 m/s c) v 3 108 m/s e) v 5 106 m/s

b) v 7,1 101 m/s d) v 5 1012 m/s

9. (PUC-SP) Pode-se imaginar o tomo de hidrognio constitudo por um prton

fixo, em torno do qual um eltron descreve rbita circular de raio r 5,3 1011 m,

com velocidade v1,0 107 m/s.

a) Qual a intensidade, direo e sentido da fora que o prton exerce sobre o

eltron?

b) Calcule o perodo do eltron.

(Dado: carga elementare 1,6 1019 C)

10. (Ufop-MG) A figura mostra a configurao de equilbrio de uma pequena esfera A

e um pndulo Bque possuem cargas de mesmo mdulo.

a) O que pode ser afirmado sobre os sinais das cargas de A e B?

b) Se tg 4

3 e a massa de B 0,1 kg, determine os mdulos das cargas

de A e B.

(Dados: acelerao da gravidade g 10 m/s2; k0 9 109 N m2/C2)

B

0,1 m A


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11. (ITA-SP) Trs cargas eltricas puntiformes esto nos

vrtices U, Ve Wde um tringulo eqiltero. Su-

ponha-se que a soma das cargas nula e que afora sobre a carga localizada no vrtice W per-

pendicular reta UVsur

e aponta para fora do trin-

gulo, como mostra a figura.

Conclui-se que:

a) as cargas localizadas em Ue Vso de sinais contrrios e de valores absolutos

iguais.

b) as cargas localizadas nos pontos Ue Vtm valores absolutos diferentes e sinais

contrrios.

c) as cargas localizadas nos pontos U, Ve Wtm o mesmo valor absoluto, com

uma delas de sinal diferente das demais.

d) as cargas localizadas nos pontos U, Ve W tm o mesmo valor absoluto e o

mesmo sinal.

e) a configurao descrita fisicamente impossvel.

12. (Mackenzie-SP) Duas pequenssimas esferas condutoras idnticas esto situadas

sobre uma mesma reta vertical, conforme ilustra a figura abaixo. A esfera A, suspensa

por um fio isolante inextensvel e de massa desprezvel, tem massa 2,00 g e esteletrizada com carga QA 4,0 C. A esfera B, presa a uma haste rgida, isolante,

est inicialmente neutra. Em seguida, eletriza-se a esfera Bcom uma carga eltrica

QB1,0 nC. Aps a eletrizao da esfera B, a intensidade da fora tensora no fio

isolante:

a) duplicar. c) reduzir-se- a1

3. e) permanecer inalterada.

b) triplicar. d) reduzir-se- de1

3.

Dados:acelerao gravitacional local: g 10 m/s2

constante eletrosttica do meio: k0 9 109 N m2/C2

3,00 cm

Haste rgida

Fio isolante

A

B

F

V

WU


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Captulo



2 Campo eltrico

1

13. (Unitau-SP) O campo eltrico E1 de uma carga puntiforme qa uma distncia d

tem intensidade x. O campo eltrico E2 de uma carga 4qa uma distncia 2dtem

intensidade:

a)x

4b)

x

2c) x d) 2x e) 4x

14. (UFPE) Trs cargas pontuais q 1,0 109 C so

fixadas nos vrtices de um tringulo eqiltero de

lado L 0,5 m, como mostra a figura. Determine o

mdulo do campo eltrico, em N/C, no ponto

mdio Pda base do tringulo.

Dado: k0 9 109 N m2/C2

15.

(UFRGS-RS) Trs cargas puntiformes, de valores

2Q,

Q e

2Q, esto localizadasem trs vrtices de um losango, do modo indicado na figura abaixo.

Sabendo-se que no existem outras cargas eltricas presentes nas proximidades

desse sistema, qual das setas mostradas na figura representa melhor o campo eltrico

no ponto P, quarto vrtice do losango?

a) a seta 1 b) a seta 2 c) a seta 3 d) a seta 4 e) a seta 5

1P

2

3

4

5

2Q+2Q

+Q> 0

q

L = 0,5 m

q qP


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16. (E. Naval-RJ) Duas cargas Q1 3 C e Q2 16 C esto colocadas nos vrtices de

um retngulo, conforme a figura.

O mdulo do vetor campo eltrico resultante no vrtice A do retngulo vale:

a) 2 2 10 N/C5 c) 5 105 N/C e) 19 105 N/C

b) 3 105 N/C d) 7 105 N/C

(Dados: k0 9 109 N m2/C2; 1 C 1 106 C)

17. (UFMT) No vrtice A de um quadrado de lado a, est fixada

uma carga eltrica puntiforme positiva de valorQ. No vrtice

C, uma carga idntica est tambm fixada.

Se E a intensidade do campo eltrico gerado por uma das

duas cargas no ponto B, ento correto afirmar que:

a) a intensidade do campo eltrico resultante no ponto B igual aE

2

.

b) no centro do quadrado, a intensidade do campo eltrico resultante das duas

cargas igual a 2E.

c) em relao ao ponto B, o momento da fora exercida pela carga fixa em A sobre

a carga fixa em C QEa 2

4.

d) o equilbrio de uma carga eltrica q 0, colocada no centro do quadrado,

estvel, para deslocamentos na direo da diagonal AC.

e) o equilbrio de uma carga eltrica q 0, colocada no centro do quadrado,

instvel, para deslocamentos na direo da diagonal BD.

Q2

0,6 m

0,3m

A

Q1

C

D A

B

Qa

a

Q


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18. (Fuvest-SP) Quatro cargas pontuais esto colocadas nos vrtices de um quadrado.

As duas cargas Q e Q tm mesmo valor absoluto e as outras duas, q1 e q2, so

desconhecidas. A fim de determinar a natureza dessas cargas, coloca-se uma cargade prova positiva no centro do quadrado e verifica-se que a fora sobre ela F,

mostrada na figura.

Podemos afirmar que:

a) q1q2 0 c) q1q2 0 e) q1q2 0

b) q2q1 0 d) q1q2 0

19. (UFF-RJ) Esto representadas, a seguir, as linhas de fora do campo eltrico criado

por um dipolo.

Considerando-se o dipolo, afirma-se:

I. A representao das linhas de campo eltrico resulta da superposio dos campos

criados pelas cargas puntiformes.

II. O dipolo composto por duas cargas de mesma intensidade e sinais contrrios.

III. O campo eltrico criado por uma das cargas modifica o campo eltrico criado

pela outra.

Com relao a estas afirmativas, conclui-se:

a) Apenas a I correta.

b) Apenas a II correta.

c) Apenas a III correta.

d) Apenas a I e a II so corretas.

e) Apenas a II e a III so corretas.

q2

Carga deprova positiva

Q

F

+

q1+Q


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20. (Unicap-PE) Uma esfera de peso 20 3 N,

com carga de 2 C, est em repouso sobre

um plano inclinado, liso, feito de um material

isolante, como mostra a figura. Determine,

em N/C, a intensidade do campo eltrico E.

Dados: sen 301

2cos 30

3

2 ;

21. (Ufes) A massa da partcula alfa quatro vezes a massa do prton, e sua carga o

dobro da carga do prton. Considere-se que uma partcula alfa e um prton so

submetidos influncia de um mesmo campo eltrico externo. Os mdulos dasaceleraes causadas pelo campo eltrico externo na partcula alfa e no prton

so, respectivamente, a e ap. A relao que essas aceleraes satisfazem :

a) aa

p4

c) apa e) ap 4a

b) aa

p2

d) ap 2a

22. (Ufla-MG) Estima-se que o campo eltrico produzido pela terra, nas vizinhanas de

sua superfcie, seja de 150 N/C, vertical, apontando para baixo. Que carga deveria

ter uma moeda de massa 1,5 g para que a fora eltrica sobre ela equilibrasse a

fora gravitacional? (Use g 10 m/s2.)

a) 150 C c) 104 C e) 10 C

b)150 C d)104 C

E

30


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Captulo


Os fundamentos da Fsica Volume 3 1

3 Trabalho e potencial eltrico

23. (UEPG-PR) Seja V1 o potencial eltrico num ponto Psituado a uma distncia R de

uma carga q1. Se reduzirmos pela metade a distncia R, o novo potencial, V2, se

relacionar com V1 da seguinte maneira:

a) V2 2 V1 c) V2V1 e) VV

21

4

b) VV

21

2 d) V2 4 V1

24. (Mackenzie-SP) No vcuo (k0 9 109 N m2/C2), a intensidade do vetor campo

eltrico e o potencial eltrico em um ponto Pdo campo gerado por uma carga

eltrica puntiforme Q 0 valem, respectivamente, 1,8 104 N/C e 3,6 104 V. O

valor de Q :

a) 5,0 107 C c) 4,0 106 C e) 8,0 106 C

b) 2,0 106 C d) 6,0 106 C

25. (UCSal-BA) Considere as cargas eltricas qe qlocalizadas como mostra o es-quema abaixo.

Pelas indicaes do esquema, o potencial eltrico gerado pelas cargas nulo noponto:

a) P1 b) P2 c) P3 d) P4 e) P5

P1 P2

P4 P3

P5

q+q


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26. (Ufal) Duas cargas puntiformes Q1 3,0 C e Q212 C esto fixas nos pontos

A e B, no vcuo, separadas de 9,0 cm e isoladas de outras cargas.

Considerando a constante eletrosttica k 9,0 109 N m2/C2 e tomando o

referencial no infinito, determine sobre AB:

a) o potencial eltrico no ponto M, mdio de AB;

b) o ponto onde o campo eltrico resultante nulo.

27. (UFSM-RS) Uma partcula com carga q 2

107

C se desloca do ponto A ao pontoB, que se localizam numa regio em que existe um campo eltrico. Durante esse

deslocamento, a fora eltrica realiza um trabalho $ 4 103 J sobre a partcula.

A diferena de potencial VBVA entre os dois pontos considerados vale, em V:

a) 8 1010 c) 2 104 e) 0,5 104

b) 8 1010 d) 2 104

28. (UFPR) Embora a fora de atrao e repulso entre corpos carregados fosse

conhecida empiricamente desde Tales de Mileto, na Grcia Antiga, somente a partirdos trabalhos experimentais de Coulomb foi possvel calcular a intensidade dessa

fora. Sobre o assunto, considere a seguinte situao: uma carga qencontra-se

localizada no ponto (0, a) e uma segunda carga qlocaliza-se no ponto (0, a).

Desejando-se deslocar, com velocidade constante, uma carga Q, inicialmente no

infinito, at o ponto com coordenadas (a, 0), calcule o trabalho realizado por essa

fora externa para realizar tal deslocamento. Justifique sua resposta.

Q1 = 3,0 C

A M B

Q2 = 12,0 C


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29. (UFRJ) A figura mostra, num certo instante, algumas linhas do campo eltrico

(indicadas por linhas contnuas) e algumas superfcies eqipotenciais (indicadas

por linhas tracejadas) geradas pelo peixe eltrico Eigenmannia virescens. A diferenade potencial entre os pontos A e B VAVB 4,0 10

5 V.

Suponha que a distncia entre os pontos Ce D seja 5,0 103 m e que o campoeltrico seja uniforme ao longo da linha que liga esses pontos.

Calcule o mdulo do campo eltrico entre os pontos Ce D.

30. (UEL-PR) Uma carga eltrica positiva Q gera um

campo eltrico sua volta. Duas superfcies

eqipotenciais e o percurso de uma carga eltrica

q 2 106 C, que se desloca de A para B, esto

representados na figura ao lado.O trabalho realizado pelo campo eltrico de Q

sobre a carga q nesse deslocamento vale, em

joules:

a) 4 106 d)4 106

b) 6 106 e) 6 105

c) 1 105

31. Coloca-se uma carga de 3 C no ponto A de um campo eltrico e ela adquire

energia potencial de 60 J. Essa mesma carga, quando colocada em outro ponto B

do referido campo, adquire energia potencial de 90 J. Determine:

a) os potenciais eltricos em A e B;

b) o trabalho da fora eltrica quando a carga de3 C levada de Bat A.

B

D

A

C

Q

3,0 V

5,0 V

A

B


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32. (PUC-SP) Assinale a afirmao falsa.

a) Uma carga negativa abandonada em repouso num campo eletrosttico fica

sujeita a uma fora que realiza sobre ela um trabalho negativo.b) Uma carga positiva abandonada em repouso num campo eletrosttico fica

sujeita a uma fora que realiza sobre ela um trabalho positivo.

c) Cargas negativas abandonadas em repouso num campo eletrosttico dirigem-

se para pontos de potencial mais elevado.

d) Cargas positivas abandonadas em repouso num campo eletrosttico dirigem-se

para pontos de menor potencial.

e) O trabalho realizado pelas foras eletrostticas ao longo de uma curva fechada

nulo.

33. (UFRGS-RS) Uma carga eltrica puntiforme positiva deslocada ao longo dos

trs segmentos indicados na figura, AB BC CA, e , em uma regio onde existe

um campo eltrico uniforme, cujas linhas de fora esto tambm representadas na

figura.

Assinale a alternativa correta.

a) De A at Ba fora eltrica realiza sobre a carga um trabalho negativo.

b) De A at Ba fora eltrica realiza sobre a carga um trabalho nulo.

c) De A at Ba fora eltrica realiza sobre a carga um trabalho de mdulo igual a

$CA cos , onde$CA o mdulo do trabalho realizado por esta fora entre Ce A.d) De Bat Ca fora eltrica realiza sobre a carga um trabalho nulo.

e) De B at C a fora eltrica realiza sobre a carga um trabalho igual quele

realizado entre A e B.

E

A B

C


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34. (PUC-SP) Uma partcula de massa m, eletrizada positivamente, lanada vertical-

mente para baixo, com velocidade inicial no-nula (v0), em um campo eltrico

uniforme descendente.

Se vrepresenta a velocidade escalar da partcula e a, a acelerao escalar do movi-

mento, qual das alternativas a seguir apresenta, corretamente, os grficos de ve a

em funo do tempo t?a) d)

c)

b) e)

m

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

+

v0

a

t

v

t

a

t

v

t

a

t

v

t

a

t

v

t

a

t

v

t


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35. (UFJF-MG) A diferena de potencial eltrico

existente entre o lquido no interior de uma

clula e o fluido extracelular denominadopotencial de membrana (espessura da

membrana d 80 1010 m). Quando esse

potencial permanece inalterado, desde que

no haja influncias externas, recebe o nome

de potencial de repouso de uma clula.

Supondo que o potencial de repouso de uma

clula seja dado pelo grfico ao lado, calcule

o que se pede.

a) A intensidade do campo eltrico no meio externo, na membrana e no interior

da clula.

b) A fora eltrica que uma carga eltrica positiva de carga q 1,6 1019 C sofre

nas trs regies.

c) Somente considerando a existncia desse potencial, a clula estaria mais

protegida contra a entrada de qual tipo de vrus: de um com carga eltrica

negativa ou de um com carga eltrica positiva? Justifique.

36. (UEM-PR) Considere duas placas condutoras horizontais imersas no vcuo distantes0,90 m e ligadas aos terminais de uma bateria de 450 V. Uma partcula de massa

2 106 kg e carga eltrica de 4 106 C lanada com uma velocidade inicial de

100 m/s perpendicularmente ao campo eltrico gerado entre as placas e na posio

intermediria entre essasd

2

. A que distncia horizontal da origem do lanamento

a partcula atinge uma das placas? (Considere desprezvel a ao da fora

gravitacional sobre a partcula.)

a) 2,0 m b) 1,5 m c) 3,0 m d) 3,5 m e) 2,5 m

V(mV)

0

Meioexterno

80

xMembranaMeiointerno

d


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37. (UFPA) A preservao da qualidade do ar requer o controle da

emisso de poluentes pelas indstrias. Um mecanismo simples

para reduo de partculas slidas lanadas na atmosfera emprocessos industriais o filtro eletrosttico acoplado aos

sistemas de exausto. O funcionamento desse dispositivo pode

ser entendido considerando um par de placas planas e

paralelas, eletrizadas com cargas opostas, como indicado na

figura ao lado. As partculas slidas, em geral eletrizadas, so

defletidas pelo campo eletrosttico e se acumulam nas pare-

des do filtro. Suponha que a velocidade de ascenso da

partcula P indicada seja igual a 0,50 m/s e que sua carga

eltrica seja positiva. Utilizando os dados abaixo, calcule a di-

ferena de potencial eltrico mnima entre as placas, U, para

que o filtro retenha essa partcula. Despreze os efeitos da

atrao gravitacional e considere que o campo eltrico, E,

uniforme na regio entre as placas.

Dados:

massa da partcula 3,2 109 kg

carga da partcula 3,2 1019 C

L 2,0 m

d 0,10 m

E

d

L

Pv


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Captulo


Os fundamentos da Fsica Volume 3 1

4 Condutores em equilbrio eletrosttico.Capacitncia eletrosttica

38. (Uece) Uma pequena esfera metlica de raio R, com carga Q, produz em um ponto

P, distante rdo centro da esfera, um campo eltrico cujo mdulo E. Suponha

rbem maior que R.

Se em vez da esfera for colocado, no ponto antes ocupado pelo seu centro, uma

carga puntiforme Q, o mdulo do campo eltrico, no ponto P, ser:

a) ER

r R

b) Er

R c) E d) E

R

r

39. (UFC-CE) Coloca-se uma carga puntiforme no interior de uma esfera condutora

oca, em uma posio deslocada do centro da esfera. Nas figuras abaixo, a carga

puntiforme representada por um ponto preto no interior da esfera. Assinale a

alternativa que melhor representa a distribuio das linhas de campo eltrico no

exterior da esfera.

a) c) e)

b) d)


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40. (UFRRJ) Seja uma esfera condutora de raio R, carregada com uma carga Q.

Determine o potencial eltrico em um ponto situado:

a) a uma distncia 2R do seu centro;

b) a uma distncia R do seu centro;

c) a uma distnciaR

2 do seu centro.

(Considere dada a constante eletrosttica Kdo meio.)

41. (UFPE) O grfico mostra o potencial eltrico em

funo da distncia ao centro de uma esfera

condutora carregada de 1,0 cm de raio, no vcuo.

Calcule o potencial eltrico a 3,0 cm do centro da

esfera, em volts.

42. (PUC-Campinas-SP) Uma esfera metlica oca encontra-se no ar, eletrizada

positivamente e isolada de outras cargas. Os grficos a seguir representam a

intensidade do campo eltrico e do potencial eltrico criado por essa esfera, em

funo da distncia ao seu centro.

Dado: k 9,0 109 Nm2/C2

Com base nas informaes, correto afirmar que:

a) a carga eltrica do condutor 4,5 106 C.

b) o potencial eltrico no interior do condutor nulo.

c) o potencial eltrico do condutor vale 3,6 104 V.

d) o potencial eltrico de um ponto a 2,0 m do centro do condutor vale 9,0 103 V.

e) a intensidade do campo eltrico em um ponto a 3,0 m do centro do condutor

vale 6,0 103 N/C.

2R

R

R

2

V(V)

186

d(cm)1,00 2,0 3,0

E(N/C)

9,0 103

d(m)1,00 2,0

V(V)

d(m)1,00 2,0


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43. (Olimpada Brasileira de Fsica) Duas esferas condutoras de raios R1iR2 esto

carregadas com cargasQ1 e Q2 respectivamente. Ao conect-las por um fio condutor

fino, correto afirmar que:a) suas cargas sero iguais.

b) a esfera de menor raio ter maior carga.

c) as cargas nas esferas sero proporcionais ao inverso de seus raios.

d) a diferena de potencial entre as esferas ser nula.

e) o potencial maior na esfera de raio menor.

44. (UFC-CE) Duas esferas condutoras de raios r1 e r2 esto

separadas por uma distncia muito maior que o raio dequalquer das duas esferas. As esferas esto conectadas por

um fio condutor, como mostra a figura ao lado. Se as cargas

das esferas em equilbrio so, respectivamente, q1 e q2,

determine:

a) a razo entre as cargas q1 e q2.

b) a razo entre as intensidades do campo eltrico na superfcie

das esferas em funo de r1 e r2.

45. Duas esferas metlicas A e Bde raios, respectivamente, 5 cm e 10 cm so eletrizadas

com 5 109 C cada uma e separadas a uma distncia tal que a induo de uma

sobre a outra possa ser desprezada. Um fio metlico fino estabelece um contato

entre as duas esferas. Determine as novas cargas aps o equilbrio eltrico.

46. (UFC-CE) Trs esferas condutoras de raio R, 3R e 5R e eletrizadas, respectivamente,

com quantidade de cargas iguais a15 C,30 C e13 C esto muito afastadas

entre si. As esferas so ento interligadas por fios metlicos de capacitnciadesprezvel at que o sistema atinge completo equilbrio. Nessa situao, determine

o valor de quantidade de carga, em microcoulombs, da esfera de raio 3R.

r2

r1


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Banco de questes


47. (UFF-RJ) Considere a seguinte experincia:

Um cientista construiu uma grande gaiola metlica, isolou-a da Terra e entrou

nela. Seu ajudante, ento, eletrizou a gaiola, transferindo-lhe grande carga.Pode-se afirmar que:

a) o cientista nada sofreu, pois o potencial da gaiola era menor que o de seu

corpo.

b) o cientista nada sofreu, pois o potencial de seu corpo era o mesmo que o da

gaiola.

c) mesmo que o cientista houvesse tocado no solo, nada sofreria, pois o potencial

de seu corpo era o mesmo que o do solo.

d) o cientista levou choque e provou com isso a existncia da corrente eltrica.

e) o cientista nada sofreu, pois o campo eltrico era maior no interior que na

superfcie da gaiola.


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Captulo



5 Corrente eltrica

1

48. (Unimes-SP) Um fio metlico percorrido por uma corrente eltrica contnua e

constante. Uma seo transversal do fio atravessada por uma carga de 16 C em

5 segundos. A intensidade da corrente eltrica nesse fio igual a:

a) 80 A b) 11 A c) 5,0 A d) 3,2 A e) 0,3 A

49. (Unifesp) Um condutor percorrido por uma corrente eltrica de intensidade

i 800 mA. Conhecida a carga eltrica elementar, e 1,6 1019 C, o nmero

de eltrons que atravessa uma seo normal desse condutor, por segundo, :

a) 8,0 1019 c) 5,0 1018 e) 1,6 1022

b) 5,0 1020 d) 1,6 1020

50. (UFTM-MG)

O tempo um fiopor entre os dedos.

Escapa o fio,

perdeu-se o tempo.

O tempo um fio

que vale muito

(Henriqueta Lisboa, Antologia potica, MG, 1985)

O tempo uma grandeza fsica que vale muito, porm h casos em que ele dispensvel como, por exemplo, na determinao:

a) da corrente eltrica.

b) da freqncia.

c) da potncia.

d) do potencial eltrico.

e) da velocidade.

51.

Calcule, em kW, a potncia de um aparelho eltrico que consome a energia de2,5 kWh em 10 min.


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52. (Cesgranrio-RJ) Os raios so descargas eltricas naturais que, para serem produzidos,

necessitam que haja, entre dois pontos da atmosfera, uma ddp mdia da ordem

de 2,5 107 volts. Nessas condies, a intensidade da corrente eltrica avaliadaem torno de 2,0 105 ampres. Supondo-se que o intervalo de tempo em que

ocorre a descarga de aproximadamente 1,0 103 segundo, ento a energia

eltrica liberada durante a produo de um raio vale:

a) 1,4 kWh c) 5,0 103 kWh e) 5,0 109 J

b) 1,4 106 kWh d) 5,0 106 J

53. Sabendo-se que 1 kWh custa R$ 0,20, pode-se afirmar que o custo da energia

eltrica consumida por uma lmpada de potncia igual a 60 W acesa durante 8 hpor dia, num ms de 30 dias, :

a) R$ 0,72 c) R$ 1,60 e) R$ 7,2

b) R$ 1,44 d) R$ 2,88

54. (Unifesp) Atualmente, a maioria dos aparelhos eletrnicos, mesmo quando

desligados, mantm-se em standby, palavra inglesa que nesse caso significa pronto

para usar. Manter o equipamento nesse modo de operao reduz o tempo

necessrio para que volte a operar e evita o desgaste provocado nos circuitos internos

devido a picos de tenso que aparecem no instante em que ligado. Em outras

palavras, um aparelho nessa condio est sempre parcialmente ligado e, por isso,

consome energia. Suponha que uma televiso mantida em standbydissipe uma

potncia de 12 watts e que o custo do quilowatt-hora R$ 0,50. Se ela for mantida

em standbydurante um ano (adote 1 ano 8.800 horas), o seu consumo de

energia ser, aproximadamente, de:

a) R$ 1,00 b) R$ 10,00 c) R$ 25,00 d) R$ 50,00 e) R$ 200,00

55. (UFG-GO) No equador, a radiao solar mdia, por ms, sobre a superfcie da

Terra, de aproximadamente 792 MJ/m2. Por quantas horas, aproximadamente,

deve permanecer ligado um aquecedor com tenso igual a 220 V e corrente eltrica

de 20 A para produzir uma quantidade de calor equivalente energia solar mensal

incidente em 1,00 m2?

a) 3 horas c) 50 horas e) 1.000 horas

b) 20 horas d) 250 horas


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Captulo



6 Resistores

1

56. (PUC-PR) Observe o grfico abaixo. O comportamento de R1 e R2 no se altera

para valores de ddp at 100 V. Ao analisar o grfico, um aluno concluiu que, para

valores abaixo de 100 V:

I. A resistncia de cada um dos condutores constante, isto , eles so hmicos.

II. O condutorR1 tem resistncia eltrica maior que o condutorR2.

III. Ao ser aplicada uma ddp de 80 V aos extremos de R2, nele passar uma corrente

de 0,8 A.

Quais as concluses corretas?

a) apenas I e III c) apenas II e III e) todasb) apenas II d) apenas I

57. (Unirio-RJ) Um condutor, ao ser submetido a uma

diferena de potencial varivel, apresenta o dia-

grama U versusirepresentado ao lado.

Sobre esse condutor, considerando a temperatura

constante, correto afirmar que:

a) hmico, e sua resistncia eltrica 3,0 .b) hmico, e sua resistncia eltrica 6,0 .

c) no hmico, e sua resistncia eltrica 3,0 quando a intensidade da corrente

eltrica 1,0 A.

d) no hmico, e sua resistncia eltrica 3,0 quando a intensidade da corrente

eltrica 2,0 A.

e) no hmico, e sua resistncia eltrica 6,0 quando a intensidade da corrente

eltrica 1,0 A.

i(A)

0,4

U(V)0 4020

0,2

R2R1

U(V)

3,0

i(A)0 2,01,0

9,0

12

6,0


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58. (Efoa-MG) As linhas de campo eltrico (contnuas) e as linhas eqipotenciais

(tracejadas) para o peixe eltrico Eigenmannia virescensesto esquematizadas na

figura abaixo.

O tipo de carga na cabea do peixe eltrico e a corrente eltrica que um outro peixe,de resistncia 3 , experimentaria ao se colocar entre os pontos A e B, indicados na

figura, so, respectivamente:

a) negativa e 1 mA

b) positiva e 1 mA

c) positiva e 1 A

d) negativa e 1 A

e) positiva e 10 mA

59. (UFG-GO) Nos choques eltricos, as correntes que fluem atravs do corpo humano

podem causar danos biolgicos que, de acordo com a intensidade da corrente,

so classificados segundo a tabela abaixo.

DURAN, J. E. R. Biofsica fundamentos e aplicaes. So Paulo, Pearson Prentice Hall, 2003. p. 178.

[adaptado].

Considerando que a resistncia do corpo em situao normal da ordem de 1.500,

em qual das faixas acima se enquadra uma pessoa sujeita a uma tenso eltrica de

220 V?

a) I b) II c) III d) IV e) V

B

2 mV 2 mV

CabeaA

1 mV 0 mV 1 mV

Corrente eltrica Dano biolgico

I at 10 mA dor e contrao muscular

II de 10 mA at 20 mA aumento das contraes musculares

III de 20 mA at 100 mA parada respiratria

IV de 100 mA at 3 A fibrilao ventricular que pode ser fatal

V acima de 3 A parada cardaca, queimaduras graves


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60. (ITA-SP) Pedro mudou-se da cidade de So Jos dos Campos para So Paulo, levando

consigo um aquecedor eltrico. O que dever ele fazer para manter a mesma

potncia de seu aquecedor eltrico, sabendo-se que a ddp na rede em So Josdos Campos de 220 V, enquanto em So Paulo de 110 V? Deve substituir a

resistncia do aquecedor por outra:

a) quatro vezes menor.

b) quatro vezes maior.

c) oito vezes maior.

d) oito vezes menor.

e) duas vezes menor.

61. (Fuvest-SP) Na figura da esquerda esquematizada uma mquina de solda eltri-

ca. So feitas medidas da tenso eltrica Uem funo da corrente ique circula

atravs do arco, obtendo-se a curva mostrada na figura da direita.

Nos grficos a seguir, as curvas que qualitativamente melhor representam a potncia

dissipada Pot e a resistncia RU

i do arco, em funo da corrente i, so,

respectivamente:

a) A e Z c) Be Y e) Be X

b) Ce Z d) A e X

U(V)

40

i(A)0 12080

80

120

40

A

i

V

+

Arco

i

Pot

i

R

C B

A

Z Y

X


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62. (Olimpada Brasileira de Fsica) Um aquecedor eltrico, projetado para operar com

tenso de 220 V, leva certa quantidade de gua fervura em um tempo T0. Se

utilizarmos uma fonte de 110 V, a mesma quantidade de gua fervida em umtempo igual a:

a) 2T0 b)T0

2c) 4T0 d)

T0

4e) T0

63. (Unaerp-SP) Um estudante prepara seu caf da manh aquecendo 200 cm3 de

gua em um ebulidor. O ebulidor possui uma resistncia eltrica de valor 50 ohms

e foi ligado a uma tenso de 125 V. Sabendo que a temperatura da gua estava

inicialmente a 20

C, o tempo necessrio para aquecer essa massa de gua at100 C , em segundos:

a) 215 b) 12 c) 313 d) 125 e) 51

Considere: 4,2 J/cal; cgua 1,0 cal/gC; dgua 1,0 g/cm3

64. (ITA-SP) Para se proteger do apago, o dono de um bar conectou uma lmpada a

uma bateria de automvel (12,0 V). Sabendo que a lmpada dissipa 40,0 W, os

valores que melhor representam a corrente ique a atravessa e sua resistncia R so,

respectivamente, dados por:

a) i 6,6 A e R 0,36

b) i 6,6 A e R 0,18

c) i 6,6 A e R 3,6

d) i 3,3 A e R 7,2

e) i 3,3 A e R 3,6

65. (PUC-SP) Durante o inverno, o chuveiro eltrico da residncia de um eletricista-apren-

diz no esquenta a gua o suficiente para proporcionar aquele banho. Ele resolve,ento, duplicar o comprimento do fio metlico que compe a resistncia do chuveiro,

pretendendo, com isso, que ela aquea mais ainda a mesma quantidade de gua.

a) O eletricista-aprendiz consegue seu intento? Explique. Se voc discorda da idia

dele, d outra sugesto.

b) Se a ddp nos terminais da resistncia de 100 do chuveiro for de 220 V, qual ser

a corrente que a percorrer? Nesse caso, se o kWh custar R$ 0,20, que impor-

tncia ser gasta por semana, caso o chuveiro seja usado durante 1 h por dia?


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66. (Fatec-SP) Um chuveiro eltrico tem um seletor que lhe permite fornecer duas

potncias distintas: na posio vero o chuveiro fornece 2.700 W; na posio

inverno fornece 4.800 W. Jos, o dono desse chuveiro, usa-o diariamente naposio inverno, durante 20 minutos. Surpreso com o alto valor de sua conta de

luz, Jos resolve usar o chuveiro com o seletor sempre na posio vero, pelos

mesmos 20 minutos dirios.

Supondo-se que o preo do quilowatt-hora seja de R$ 0,20, isso representar uma

economia diria, em reais, de:

a) 0,14 c) 1,40 e) 20,00

b) 0,20 d) 2,00

67. (Esal-MG) Dois fios, um de cobre com resistividade 1,7 108 m e outro de

alumnio com resistividade 2,8 108 m, possuem mesmo comprimento e

mesmo dimetro. Se ambos forem percorridos pela mesma corrente i, pode-se

afirmar que:

a) as resistncias hmicas dos dois fios so iguais.

b) a ddp menor no fio de cobre.

c) o fio de cobre fica submetido a um campo eltrico maior do que o do fio de

alumnio.

d) a perda de energia pelo efeito Joule menor no fio de alumnio.e) se os dois fios forem submetidos a uma mesma tenso, separadamente, a corrente

eltrica ser a mesma nos dois fios.


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Captulo



7 Associao de resistores

1

68. (Fuvest-SP) Na associao de resistores da figura abaixo, os valores de I e de R so,

respectivamente:

a) 8 A e 5 c) 1,6 A e 5 e) 80 A e 160

b) 5 A e 8 d) 2,5 A e 2

Pode-se afirmar que vlida a relao:

a) i is p1

9 c) isip e) is 9 ip

b) i is p1

3 d) is 3 ip

69. (PUC-Campinas-SP) As figuras abaixo representam, em ( I ), uma associao de trs

resistores iguais a R, ligados a uma tenso U, percorrida por uma corrente eltrica

is. Em ( II ) esto representados os mesmos resistores numa associao em paralelo,

ligada mesma tenso U, percorrida pela corrente ip.

20

R

I 10 4 A

16 A

U

is(I)

RR R

R

U

ip(II)

R

R


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70. (ITA-SP) Determine a intensidade de corrente que atravessa o resistorR2 da figura,

quando a tenso entre os pontos A e Bfor igual a Ve as resistncias R1, R2 e R3 forem

iguais a R.

a)V

Rb)

V

R3c)

3V

Rd)

2

3

V

Re)

3

2

V

R

71. (Vunesp) Um circuito com 3 resistores iguais submetido a uma diferena de

potencialV

entre os pontosA

eC

, conforme mostra a figura.

A diferena de potencial que se estabelece entre os pontos A e B:

a)V

4b)

V

3c)

V

2d)

2

3V e)

3

2V

Fazendo um curto-circuito entre os pontos A e B, a resistncia equivalente do circuito

ser:

a) 5R b)24

5

Rc) 13R d) 9R e)

1

2

1R

R2 R3R1

A B

R

VR R

C

A B

3R

U

A 2R

R 2R

2R 2R

B

72. (Olimpada Brasileira de Fsica) Considere o seguinte circuito eltrico, no qual a

bateria e os fios tm resistncia desprezvel:


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110 V

110 V

73. (UFC-CE) Considere o circuito mostrado na figura abaixo.

Assinale a alternativa que contm, respectivamente, os valores da resistncia R e da

diferena de potencial entre os pontos A e B, sabendo que a potncia dissipada no

resistor de 5 igual a 45 W.

a) 1 e 5 V c) 10 e 15 V e) 15 e 45 V

b) 5 e 15 V d) 10 e 30 V

74. (Mackenzie-SP) Dispe-se de quatro lmpadas idnticas, de caractersticas nominais

iguais a 100 W-110 V. Das associaes abaixo ilustradas, quando submetidas

mesma ddp de 110 V, a que proporciona o maior consumo de energia eltrica :

a) c) e)

b) d)

A4

42 V

B

2 3

5 3 4

3 10 R

110 V 110 V

110 V


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75. (Fuvest-SP) A especificao de fbrica garante que uma lmpada, ao ser submetida

a uma tenso de 120 V, tem potncia de 100 W. O circuito abaixo pode ser utiliza-

do para controlar a potncia da lmpada, variando-se a resistncia R.

Para que a lmpada funcione com uma potncia de 25 W, a resistncia R deve ser

igual a:

a) 25 b) 36 c) 72 d) 144 e) 288

76. (Fatec-SP) Um fio de extenso est ligado numa tomada de 110 V. Esse fio de

extenso tem trs sadas, nas quais esto ligados um aquecedor de 500 W, uma

lmpada de 100 W e um secador de cabelos de 200 W. Esses aparelhos esto

ligados em paralelo e permanecem funcionando por 5,0 minutos.

O valor aproximado da corrente eltrica que passa pelo fio e o gasto de energia

com esses trs aparelhos, quando funcionando simultaneamente, aps 5,0 minutos,

so, respectivamente:

a) 1 A e 8,3 105 J c) 4 A e 5,4 105 J e) 10 A e 1,2 105 J

b) 2 A e 7,2 105 J d) 7 A e 2,4 105 J

77. (UFF-RJ) A figura abaixo mostra o esquema eltrico de um dos circuitos da cozinha

de uma casa, no qual est ligada uma geladeira, de potncia especificada na prpria

figura. Em cada uma das tomadas I e II pode ser ligado apenas um eletrodomstico

de cada vez. Os eletrodomsticos que podem ser usados so: um microondas

(120 V 900 W), um liqidificador (120 V 200 W), uma cafeteira (120 V 600 W)e uma torradeira (120 V 850 W).

Quanto maior a corrente eltrica suportada por um fio, maior seu preo. O fio,

que representa a escolha mais econmica possvel para esse circuito, dever suportar,

dentre as opes abaixo, uma corrente de:a) 5 A b) 10 A c) 15 A d) 20 A e) 25 A

R

120 V

Lmpada

120 V Geladeira120 W

I II


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Captulo



8 Medidas eltricas

1

78. Um ampermetro de resistncia 0,06 deve ser shuntado para que seja percor-

rido por apenas 25% da intensidade da corrente eltrica total a ser medida. A

resistncia do shunt:

a) 0,02 c) 0,015 e) um valor diferente desses

b) 0,03 d) 0,012

79. (UFF-RJ) Os aparelhos eltricos possuem, normalmente, um fusvel de proteo

que queima, impedindo a passagem de correntes eltricas superiores quela

permitida. Deseja-se ligar uma lmpada a uma bateria e, ao mesmo tempo,

monitorar a corrente no circuito por meio de um ampermetro A, verificar a ddp

fornecida pela bateria por meio de um voltmetro V e colocar um fusvel F de

proteo.

A opo que apresenta a maneira correta de se ligarem todos os componentes do

circuito, de modo que a lmpada acenda, :

a) c) e)

b) d)

F

V

A

+

F

A

V

+

F

V

A

+

F

A

V

+

F

A

V

+


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Os fundamentos da Fsica Volume 3 23 Captulo 8

80. (Olimpada Brasileira de Fsica) A curva 1 do grfico abaixo representa a tenso V

em funo da corrente que passa por um resistorR1. A curva 2 tambm mostra a

tenso V em funo da corrente medida por um voltmetro e um ampermetro,supostamente ideais, no circuito da figura.

O valor da resistncia R2 :

a) 10 b) 20 c) 30 d) 25 e) 5

81. (Vunesp) Um estudante utiliza-se das medidas de um

voltmetro V e de um ampermetro A para calcular a

resistncia eltrica de um resistor e a potncia dissipada

nele. As medidas de corrente e voltagem foram realizadas utilizando o circuito da

figura. O ampermetro indicou 3 mA e o voltmetro 10 V. Cuidadoso, ele lembrou-

se de que o voltmetro no ideal e que preciso considerar o valor da resistncia

interna do medidor para se calcular o valor da resistncia R. Se a especificao para

a resistncia interna do aparelho 10 k, calcule:

a) o valor da resistncia R obtida pelo estudante;

b) a potncia dissipada no resistor.

82. No circuito da figura determine o valor da resistncia R que faz com que VAVB

seja nula.

a) 5 c) 13 e) 20

b) 12 d) 16

R2R1 V

A

0 i (A)

V (volts)

5

0,5

10

15

1,0

(1)

(2)

V

A

Voltmetro

Ampermetro

R

A

V

A B

5

10

U = 40 V

R

8


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Banco de questes

Os fundamentos da Fsica Volume 3 33 Captulo 8

83. (UFV-MG) A figura abaixo ilustra uma malha de um circuito alimentado por uma

bateria ideal de tenso U. Nessa figura, R1, R2, R3 e R4 so resistores e i1 a corrente

eltrica no ramo AB.

Dados:

R1 5

R2 20

R3 15

R4 60

U 16 V

i1 0,80 A

B

A

D

C

R3

i1

R4

R1

R2

U

Determine:

a) a resistncia eltrica equivalente entre os pontos A e Cdo circuito;

b) a corrente eltrica no ramo DC;

c) a potncia dissipada pelo resistorR3.


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Captulo



9 Geradores eltricos

1

84. (Unicentro-PR) Quando se liga uma resistncia de 3,0 a um gerador, a corrente

nesse gerador de 2,0 A. Quando se liga uma resistncia de 8,0 ao mesmo

gerador, a corrente no gerador passa a valer 1,0 A. Pode-se afirmar que a resistncia

interna re a fora eletromotriz do gerador valem:

a) r 0 e 8,0 V

b) r 0 e 6,0 V

c) r 2,0 e 6,0 V

d) r 2,0 e 8,0 V

e) r 2,0 e 10 V

5

8

2

R48 V

6

3

2

70 V

A

10+

86. (Uece) No circuito eltrico esquematizado, o ampermetro ideal A acusa uma cor-

rente eltrica de intensidade igual a:

a) 8 A b) 7 A c) 3 A d) 5 A

85. (Mackenzie-SP) No circuito representado abaixo, o gerador de tenso ideal e a

intensidade da corrente eltrica que percorre o resistor de 8 igual a 1 A. A

resistncia eltrica do resistorR

:a) 7 b) 6 c) 5 d) 4 e) 3


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Banco de questes


87. (PUC-Campinas-SP) No circuito da figura abaixo, A um ampermetro e V um

voltmetro supostos ideais, cujas leituras so, respectivamente:

a) 6,0 A e 0,5 V c) 2,0 A e 1,5 V e) 0,5 A e 2,5 V b) 3,0 A e 1,0 V d) 1,0 A e 2,0 V

88. (Fuvest-SP) No circuito, quando se fecha a chave S, provoca-se:

a) aumento da corrente que passa porR2.

b) diminuio do valor da resistncia R3.

c) aumento da corrente em R3.

d) aumento da voltagem em R2.

e) aumento da resistncia total do circuito.

89. (UEL-PR) No circuito eltrico abaixo, as resistncias so todas iguais e G um

gerador ideal. A potncia dissipada em R4 de 2,0 W.

4,0

3,0

5,0

6,0 V

A

V

E

R1

S

R2 R3

G

R1 R2 R4R3

A potncia dissipada em R1, em W, :

a)2

9b)

2

3c) 1 d) 6 e) 18


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Banco de questes


90. O gerador de 12 V e 1 da figura lana, no circuito externo, uma potncia de:

a) 6 W c) 20 W e) medida diferente dessas

b) 12 W d) 24 W

91. (Unirio-RJ) O circuito esquematizado na figura foi montado por um grupo de alunos

com o objetivo de ampliar seus conhecimentos sobre medies eltricas.O circuito composto por uma pilha de E 1,5 V e resistncia interna r 1,5 ,

um resistor de R 5,0 , um voltmetro V e um ampermetro A, ambos ideais, e

fios de ligao de resistncia eltrica desprezvel.

As indicaes do voltmetro V e do ampermetro A so, respectivamente:

a) 0 A e 0 V c) 0,25 A e 1,5 V e) 2,0 A e 2,0 V

b) 0 A e 1,5 V d) 0,3 A e 2,0 V

92. (Unisa-SP) No circuito eltrico esquematizado, o gerador tem fora eletromotriz

E 12 V e resistncia interna r 2,0 .

Nas condies representadas, o rendimento do gerador, em porcentagem, vale:

a) 68 b) 75 c) 78 d) 85 e) 90

+

r= 1 E= 12 V

10

5

5

R= 5,0A

V

r= 1,5 +

E= 1,5 V

E= 12 V

r= 2,0

R1 = 3,0 R2 = 6,0

R3 = 4,0


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Banco de questes


93. (UFPR) Uma questo tecnolgica importante nos dias de hoje consiste em produ-

zir baterias portteis capazes de armazenar muita energia eltrica. Uma medida da

energia que a bateria capaz de fornecer por unidade de tempo (potncia) podeser obtida a partir do levantamento da curva da tenso produzida entre seus

terminais, em funo da corrente que passa por ela. Considere uma bateria cujo

grfico Ui se comporta como mostra a figura.

Com base nas informaes acima, considere as seguintes afirmativas:

1. A potncia mxima fornecida pela bateria vale 1,2 W.

2. A bateria tem uma fora eletromotriz, ou fem, que vale 2,5 V.

3. Ao produzir uma tenso de 2,0 V entre seus terminais, a bateria percorrida por

uma corrente de 100 mA.

4. A resistncia interna da bateria vale 12,5 .

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 2 verdadeira.

b) Somente as afirmativas 1 e 4 so verdadeiras.

c) Somente as afirmativas 1 e 2 so verdadeiras.

d) Somente as afirmativas 3 e 4 so verdadeiras.

e) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 so verdadeiras.

U(V)

0 i(mA)

2,5

400


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Banco de questes

Captulo



10 Receptores eltricos

1

94. O grfico abaixo representa as curvas caractersticas de um gerador e de um motor

eltrico.

a) Qual a fem e a resistncia interna do gerador?

b) Qual a fcem e a resistncia interna do motor eltrico?

c) Estando o gerador fornecendo energia ao motor apenas, quais os rendimentos

eltricos do gerador e do motor eltrico?

95. (Acafe-SC) A figura deste problema apresenta uma bateria B ligada, em srie, com

um motor M e uma resistncia R.

Para que a corrente no circuito no seja superior a 1,0 A, o mnimo valor que deve

ter a resistncia Rx, em , :

a) 2,0 b) 4,0 c) 1,0 d) 6,0 e) 1,5

0 i(A)

U(V)

86,490

120

12

E'= 6,0 Vr'= 1,0

r= 0,5

E= 12 V

R= 2,5

RX

M

B


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96. (Vunesp) Duas baterias de foras eletromotrizes iguais a 6,0 V e 9,0 V tm resistncias

internas de 0,5 e 1,0 , respectivamente. Ligando essas baterias em paralelo,

pergunta-se:1) Qual a corrente ique vai percorrer o circuito fechado?

2) Qual a energia Edissipada sob a forma de calor, durante um intervalo de tempo

igual a 10 s?

i(A) E(J)

a) 2,0 60

b) 10,0 150

c) 2,0 30

d) 3,0 135

e) 3,0 90

97. (Uece) No circuito visto na figura, as baterias so ideais e os resistores so constantes.

A corrente, em ampres, no trecho PQ tem mdulo igual a:

a) 3 b) 4 c) 1 d) 6

98. (Unifei-MG) A figura representa uma usina geradora de corrente contnua G, que

fornece energia a uma fbrica distante, por meio de uma linha de transmisso

(condutoresBCe AD). A tenso nos terminais do geradorUBA vale 230 V e a corrente

na linha 50 A. O ponto A est ligado Terra. Se cada um dos condutores BCe AD

tem uma resistncia de 0,1 , calcule:

a) a tenso que chega fbrica;

b) a potncia fornecida fbrica.

2

P

6 V

Q

6 V

6 V

2

2

A

G (gerador)

B C

D

Fbrica


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99. (FMTM-MG) Um motor eltrico est acoplado a uma bomba de elevao de gua

para uma caixa de capacidade 100 L. A tenso de alimentao do motor de 110 V

e a corrente eltrica de 5 A. Se para elevar 1 L de gua so necessrios 9.900 J eo rendimento do motor de 90%, o tempo necessrio para encher a caixa , em

minutos, aproximadamente igual a:

a) 10,3 b) 22,7 c) 33,3 d) 45,8 e) 51,7


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Captulo



11 As leis de Kirchhoff

1

100. Considerando o esquema e os valores nele indicados, a diferena de potencial

entre os pontos Xe Y, em volts, igual a:

a) 10 b) 20 c) 50 d) 90 e) 154

101. Determine a diferena de potencial entre os pontos A e Bdo circuito esquemati-

zado.

102. (Mackenzie-SP) No circuito abaixo, os geradores so ideais, as correntes eltricas

tm os sentidos indicados e i1 1A.O valor da resistncia R :

a) 3 b) 6 c) 9 d) 12 e) 15

X

10 5,0 A

7,0 A

2,0 A30

20 Z

Y

+

10 V

4 V

3

1

6

16 V+ + A B

R

20

120

100 V

150 Vi

i2

i1


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103. (PUC-SP) A figura mostra um circuito eltrico onde as fontes de tenso ideais tm

fem e1 e e2.

As resistncias de ramo so R1 100 , R2 50 e R3 20 ; no ramo de R3 aintensidade da corrente de 125 miliampres com o sentido indicado na figura. A

fem e2 10 volts.

O valor de e1 :

a) 3,0 volts c) 2,0 volts e) zero

b) 2,5 volts d) 1,5 volt

104. (Uece) No circuito visto na figura, R 10 e as baterias so ideais, com E1 60 V,

E2 10 V e E3 10 V.

A corrente, em ampres, que atravessa E1 :

a) 2 c) 6 e) 10

b) 4 d) 8

+

+

e1

R1

R2

R3

e2

i= 125 mA

R

E2

E3

RR

E1


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A corrente iindicada :

a)i

V R V R

R R R R R R

( )

( )1 2 2 1

1 2 2 1

d)i

V R V R

R R R R R R

( )

( )1 2 2 1

1 2 2 1

b)i

V R V R

R R R R R R ( )

( )1 1 2 2

1 2 2 1

e)i

V R V R

R R R R R R ( )

( )2 1 1 2

1 2 2 1

c)i

V R V R

R R R R R R

( )

( )1 1 2 2

1 2 2 1

R1

V1 V2

R2

Ri

105. (ITA-SP) No circuito da figura, tm-se as resistncias R, R1, R2 e as fontes V1 e V2

aterradas.


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Captulo



12 Capacitores

1

106. (Uece) Um tcnico em Eletrnica preparou dois capacitores de placas paralelas

para testar as 20 sadas de um sistema de alarme.

Observe na tabela as caractersticas dos dois capacitores.

A razoC

C

1

2

entre a capacitncia de 1 e de 2 igual a:

a)

4

3b)

2

3c)

3

4d)

3

2

107. (UCSal-BA) Numa reproduo do experimento de Millikan, uma gotcula de leo

com massa de 1,28 1014 kg est em equilbrio no espao entre duas placas

planas e paralelas, distanciadas 5 mm uma da outra. A diferena de potencial

entre as placas de 4 kV.

Capacitorrea de cada Distncia entre Constante do

placa as placas dieltrico1 A d

2 2A 6d 4

Sendo desprezveis o empuxo e a fora resistiva do ar, pode-se verificar que a cargaeltrica na gotcula vale, em coulombs:

a) 16 1019 c) 1,6 1019 e) 16 1019

b) 1,6 1019 d) 3,2 1019

(Dado: g 10 m/s2)

108. (Uesb-BA) Um capacitor de um circuito de televiso tem uma capacitncia de 1,2 F.

Sendo a diferena de potencial entre seus terminais de 3.000 V, a energia que ele

armazena de:

a) 6,7 J b) 5,4 J c) 4,6 J d) 3,9 J e) 2,8 J

E


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109. Dois capacitores em srie, um de 8 106 F e outro de 2 106 F, esto ligados a

uma ddp de 100 V. Determine a carga e a ddp de cada capacitor.

110. (Uece) Considere os seis capacitores vistos na figura:

Suponha que a capacitncia de cada capacitor C, a capacitncia equivalente

entre os pontos Pe Q :

a) 6C b)

5

12

C c)

5

8

C d) 3C

111. (Aman-RJ) Na figura aplica-se entre os pontos A e Buma ddp de 100 V.

A energia potencial eltrica armazenada na associao dos capacitores vale:

a) 7,5 101 J c) 2,0 102 J e) 5,0 102 J

b) 2,5 102 J d) 7,5 103 J

112. (Mackenzie-SP) No circuito ao lado temos um ge-

rador eltrico de fora eletromotriz 6,0 V e resis-tncia interna de 0,050. Quando o ampermetro

ideal assinala 0 A, o voltmetro ideal assinala V,

a carga eltrica do capacitor C1 C e a

carga eltrica do capacitorC2 C.

Os valores que preenchem correta e respectiva-

mente as lacunas, na ordem de leitura, so:

a) 6,0; 14,4 e 14,4 c) 5,95; 9,6 e 14,4 e) 6,0; 14,4 e 9,6

b) 5,95; 14,4 e 14,4 d) 6,0; 9,6 e 14,4

C C

C C

CCPQ

3,0 F

A

B

6,0 F 3,0 F

C1 = 6,0 F

A

V

r E

C2 = 4,0 F


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113. (ITA-SP) No circuito esquematizado a corrente i constante e a capacitncia C2 o

dobro da capacitncia C1.

Designando porU1 e W1, respectivamente, a tenso e a energia eletrosttica arma-

zenadas no capacitorC1, e porU2 e W2 as grandezas correspondentes para C2,

podemos afirmar que:

a) U2 2U1 e W2 2W1 d) U2U1 e W2 2W1

b) UU

WW

22

2

e1

21

e) U2 2U1 e W2 8W1

c) UU

W W22

e1 2 1

114. (UEM-PR) Trs capacitores C1 12 F, C2 6 F e C3 3 F esto ligados, como

mostra o circuito da figura abaixo, e carregados sob uma diferena de potencialde 20 V.

Assinale o que for correto.

(01) A carga acumulada no capacitorC2 igual a 40 C.

(02) A carga total da associao dos capacitores igual a 0,28 nC.(04) A carga acumulada no capaciorC2 igual carga acumulada no capacitorC3,

pois os dois esto submetidos mesma diferena de potencial.

(08) A energia armazenada no capacitorC3 igual a 6,0 104 J.

(16) A energia total da associao dos capacitores igual a 2,8 mJ.

(32) Substituindo-se os capacitores C2 e C3 por um equivalente igual a 9 F, a

carga acumulada nesse novo capacitor ser a mesma que havia nos capacitores

substitudos.

(64) Invertendo-se as posies dos capacitores C1 e C2, a energia total da associao

permanecer inalterada.D como resposta a soma dos nmeros que precedem as afirmativas corretas.

C1

R

C2

i

+

C120 V

C2

C3


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115. (UFU-MG) No circuito mostrado na figura abaixo a fora eletromotriz (fem) da bateria

vale Ee sua resistncia interna desprezvel. Sendo R a resistncia do resistor e Ca

capacitncia do capacitor e sabendo que o capacitor j se encontra totalmentecarregado, responda:

a) Quais so as indicaes do ampermetro A e do voltmetro V?

b) Qual a carga armazenada no capacitor?

116. (IME-RJ) Um bloco de material isolante eltrico, de peso 5 N, abandonado do

repouso na situao da figura abaixo. Na queda, o bloco puxa a placa metlica

inferiorP2 de um capacitor, enquanto a placa superiorP1 permanece fixa. Determine

a tenso eltrica no capacitor quando a mola atinge a compresso mxima. Dados:

constante da mola: k 30 N/m; carga no capacitor: q 18 C; capacitncia

inicial: C0 9 F; distncia inicial entre as placas: d0 32 cm; distncia inicial entre

o bloco e a mola: h 8 cm.

C

R

E

A

V

5 N

h

d0

P1

P2


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Captulo



13 Campo magntico

1

117. (Fuvest-SP) A figura I representa um m permanente em forma de barra, onde N

e S indicam, respectivamente, plos norte e sul. Suponha que a barra seja dividida

em trs pedaos, como mostra a figura II.

Colocando lado a lado os dois pedaos extremos, como indicado na figura III,

correto afirmar que eles:

a) se atrairo, pois A plo norte e B plo sul.

b) se atrairo, pois A plo sul e B plo norte.

c) no sero atrados nem repelidos.

d) se repeliro, pois A plo norte e B plo sul.

e) se repeliro, pois A plo sul e B plo norte.

118. (UFV-MG) Assinale o diagrama que melhor representa as linhas de induo

magntica criadas entre os ms.

a) d)

b) e)

c)

N

A S

B

N A B S

N S

N S

N S

N S

N S

N S

Figura I Figura II Figura III


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119. (PUC-SP) Na experincia de Oersted, o fio de um circuito passa sobre a agulha de

uma bssola. Com a chave C aberta, a agulha alinha-se como mostra a figura I.

Fechando-se a chave C, a agulha da bssola assume nova posio (figura II).

A partir desse experimento, Oersted concluiu que a corrente eltrica estabelecida

no circuito:

a) gerou um campo eltrico numa direo perpendicular da corrente.

b) gerou um campo magntico numa direo perpendicular da corrente.

c) gerou um campo eltrico numa direo paralela da corrente.

d) gerou um campo magntico numa direo paralela da corrente.

e) no interfere na nova posio assumida pela agulha da bssola, que foi causada

pela energia trmica produzida pela lmpada.

120. (UEMG) O campo magntico no interior de um solenide tem intensidade

B 8 102 T, o comprimento do solenide L 0,5 m e a corrente que o

atravessa tem intensidade i 4 A. Sabendo-se que 0 4 107 T m/A,

o nmero de espiras do solenide ser igual a:

a) 6.000 c) 10.000 e) 25.000

b) 2.500 d) 4.800

C

S N

C

S N

Figura I

Figura II


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121. (PUC-Campinas-SP) Quando se suspende uma agulha

imantada pelo centro de gravidade, ela assume uma posio

que forma um ngulo ycom o plano horizontal e outro ngu-lo xcom o plano meridiano geogrfico do local. Somente o

ngulo xest representado no esquema.

Esses ngulos variam de ponto para ponto na superfcie

terrestre.

De acordo com o conhecimento cientfico atual, a causa mais

provvel dessa variao :

a) o movimento de translao da Terra.

b) o movimento de rotao da Terra.

c) a radiao resultante das exploses solares.

d) o efeito magntico da gua no subsolo.

e) o efeito das correntes eltricas no interior da Terra.

122. (FGV-SP) Da palavra aimant, que traduzido do francs significa amante, originou-

se o nome m, devido capacidade que esses objetos tm de exercer atrao e

repulso.

Sobre essas manifestaes, considere as proposies:

I. Assim como h ms que possuem os dois tipos de plos, sul e norte, h msque possuem apenas um.

II. O campo magntico terrestre diverge dos outros campos, uma vez que o plo

norte magntico de uma bssola atrado pelo plo norte magntico do planeta.

III. Os pedaos obtidos da diviso de um m so tambm ms que apresentam os

dois plos magnticos, independentemente do tamanho dos pedaos.

Est correto o contido em:

a) I, apenas c) I e II, apenas e) I, II e III

b) III, apenas d) II e III, apenas

123. (Efoa-MG) Um explorador est nas vizinhanas do plo norte geogrfico, junto a

um dos plos magnticos da Terra.

a) Descreva (ou desenhe) as linhas do campo magntico terrestre nessa regio,

indicando a direo e o sentido dessas linhas em relao superfcie terrestre.

b) Uma bssola magntica seria til para a orientao do explorador nessa regio?

Justifique.

Nortegeogrfico

x


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124. (Vunesp) Num laboratrio de Biofsica, um pesquisador realiza uma experincia

com bactrias magnticas, bactrias que tm pequenos ms no seu interior.

Com o auxlio desses ms, essas bactrias se orientam para atingir o fundo doslagos, onde h maior quantidade de alimento. Dessa forma, devido ao campo

magntico terrestre e localizao desses lagos, h regies em que um tipo de

bactria se alimenta melhor e, por isso, pode predominar sobre outro. Suponha

que esse pesquisador obtenha trs amostras das guas de lagos, de diferentes

regies da Terra, contendo essas bactrias. Na amostra A, predominam as bactrias

que se orientam para o plo norte magntico; na amostra B, predominam as

bactrias que se orientam para o plo sul magntico; e na amostra C, h quantidades

iguais de ambos os grupos.

a) A partir dessas informaes, preencha o quadro abaixo, assinalando a origem

de cada amostra em relao localizao dos lagos de onde vieram.

Lagos prximos ao Lagos prximos ao Lagos prximos ao

plo Norte geogrfico plo Sul geogrfico equador

Amostra: Amostra: Amostra:

b) Baseando-se na configurao do campo magntico terrestre, justifique as

associaes que voc fez.


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Captulo



14 Fora magntica

1

125. (Fuvest-SP) Ao penetrar numa regio com um campo magntico uniforme B, per-

pendicular ao plano do papel, uma partcula de massa m e carga eltrica qdescreve

uma trajetria circular de raio R, conforme indica a figura.

a) Qual o trabalho realizado pela fora magntica que age sobre a partcula no

trecho ACda trajetria circular?

b) Calcule a velocidade vda partcula em funo de B, R, m e q.

126. (Vunesp) Uma partcula de massa m 9,1 1031 kg e

carga q 1,6 1019 C penetra com velocidade v 4,4 106 m/s numa

regio onde existe um campo de induo magntica B 1,0 103 T uniforme,

perpendicular trajetria da partcula e sentido para fora do papel (ver figura).

a) Calcule a fora que Bexerce sobre a partcula.

b) Qual a direo dessa fora em relao trajetria da partcula?

c) Que tipo de trajetria a partcula descreve? Justifique.

B

vA

R

C

B

v

m


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127. (Unirio-RJ)

Um eltron penetra por um orifcio de um anteparo com velocidade constante de

2,0 104 m/s, perpendicularmente a um campo magntico uniforme Bde intensidade

0,8 T. A relao massa/carga do eltron aproximadamente 1012 kg/C. Determine o

trabalho realizado pela fora magntica sobre o eltron, desde o instante em que

penetra no orifcio at atingir o anteparo.

a) 0,40 J c) 0,20 J e) zero

b) 0,30 J d) 0,10 J

128. (Fuvest-SP) Uma partcula carregada lanada com velocidade v0 6 105 m/s

paralelamente ao eixo y, em uma regio R onde existe um campo magntico B.

Penetrando nessa regio na origem dos eixos coordenados, descreve em seu interior

a trajetria circular mostrada na figura.

a) Qual deveria ser a velocidade de lanamento para que a partcula atingisse o

ponto Pde abscissa x 4 cm?

b) Represente graficamente a fora que age sobre a partcula quando ela passa

pelo ponto Q.

B

v

Anteparo

v0

x(cm)80

y

P

RQ


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129. (Mackenzie-SP) A figura mostra um dispositivo usado para a medida da massa de

eltrons. Um eltron com carga e(em valor absoluto) liberado, a partir do repouso,

por uma fonte F. Ele acelerado pela bateria B de fem E, de modo a penetraratravs da pequena abertura A, num campo magntico B, cujas linhas de induo

so perpendiculares ao plano da figura. A partir da, move-se no campo magnti-

co, indo incidir numa chapa fotogrfica CF, a uma distncia dda abertura A.

a) Qual a polaridade da bateria?

b) Qual o sentido das linhas de induo?

c) Desprezando as aes gravitacionais, calcular a massa m do eltron.

130. (Mackenzie-SP) Um condutor retilneo de comprimento L percorrido por uma

corrente eltrica de intensidade ie sentido de Mpara N. Esse condutor, quando se

encontra numa regio onde existe um campo magntico uniforme de vetor induoB, perpendicular a ele, fica sob a ao da fora F, de intensidade FB i L.

Considerando as situaes abaixo, assinale a alternativa que indica corretamente a

direo orientada da fora F.

d

A

F

B

CF

Campo magntico

B

NM i

i NM

B

BN

M

i

(I)

(II)

(III)

Situao

I II III

a)

b)

c)

d)

e)


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131. (UnB-DF) O funcionamento de alguns instrumentos de medidas eltricas, como,

por exemplo, o galvanmetro, baseia-se no efeito mecnico que os campos

magnticos provocam em espiras que conduzem correntes eltricas, produzindo omovimento de um ponteiro que se desloca sobre uma escala. O modelo abaixo

mostra, de maneira simples, como campos e correntes provocam efeitos mecni-

cos. Ele constitudo por um fio condutor, de comprimento igual a 50 cm, suspenso

por uma mola de constante elstica igual a 80 N/m e imerso em um campo

magntico uniforme, de intensidade B igual a 0,25 T, com direo perpendicular

ao plano desta folha e sentido de baixo para cima, saindo do plano da folha.

Calcule, em ampres, a corrente eltrica ique dever percorrer o condutor, da es-

querda para a direita, para que a mola seja alongada em 2,0 cm, a partir da posio

de equilbrio estabelecida com corrente nula. Desconsidere a parte fracionria do

seu resultado, caso exista.

132. (Uneb-BA) Um fio condutor, de peso 1 N, sustentado por dois fios ideais e isolantes

numa regio onde existe um campo de induo magntica B, de mdulo 1 T,

conforme a figura.

Fazendo-se passar uma corrente de 1 A no fio condutor, no sentido de Q para P, a

trao, em newtons, em cada fio ideal, igual a:

a) 0,5 b) 1,0 c) 1,5 d) 2,0 e) 2,5

B

50 cm

i i

B

Fio condutorQP

2 m


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134. Na figura faltam ligaes eltricas para que, sendo efetuadas, faam com que a

lmina de ferro L passe a oscilar entre a pea (3) e o ncleo de ferro. A lmina L fica

suspensa pelo eixo fixo (4), de material condutor, e pode oscilar em torno dele.

133. (UFPA) Eletroms so largamente utilizados como guindastes para transporte de

cargas metlicas pesadas (ferro). Na figura, representa-se esquematicamente um

eletrom constitudo de um ncleo de ferro e um solenide com 1.000 espiras/metro,percorrido por uma corrente eltrica i 5 A.

(Dado: 0 4 107 Tm/A)

Para que o sistema funcione, preciso que se faam as seguintes ligaes:

a) 1 com 2; 3 com 4

b) 1 com 4; 2 com 1

c) 2 com 3; 4 com 1 e com 3

d) 1 com 4; 2 com 3e) 1 com 4; 3 e 2 com 4

i

L1

2

+

4

3

Ncleode ferro

Mola

Pede-se:

a) fazer um desenho representando esquematicamente as linhas de induo do

campo magntico do solenide da figura;

b) considerando que a presena do ncleo de ferro aumenta de 1.000 (mil) vezes

o campo magntico no interior do solenide, em relao ao campo que ele

produziria no ar, calcule, em teslas, o campo no eixo do solenide da figura.


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Banco de questes

Captulo



15 Induo eletromagntica

1

135. (UFPR) Desde que Oersted descobriu que uma corrente eltrica era capaz de pro-

duzir um campo magntico, surgiu entre os cientistas o interesse em demonstrar

se poderia ocorrer o efeito inverso, ou seja, se um campo magntico seria capaz de

produzir corrente eltrica. Um estudo sistemtico desse problema foi realizado por

Faraday em 1831 e resultou na formulao da lei da induo eletromagntica. Em

seus trabalhos experimentais, Faraday utilizou ms, pedaos de fio e bobinas. A

demonstrao e o entendimento desse fenmeno possibilitou a construo dos

primeiros dnamos e tambm o desenvolvimento de inmeros aparelhos eltricos

e eletrnicos at os dias de hoje.

A figura abaixo ilustra uma montagem que permite estudar o fenmeno da induo

eletromagntica. Nela, uma haste metlica h de 40 cm de comprimento desliza

sem atrito, com velocidade constante de 2,5 m/s, sobre dois trilhos condutores. A

extremidade esquerda de cada um desses trilhos est ligada a um resistorR com

resistncia 4 m

.Considere que a haste e os trilhos tm resistncia eltrica desprezvel, e que o

campo magntico B tem mdulo 1,5 mT.

Calcule o mdulo da diferena de potencial aplicada aos terminais do resistorR

devido induo de fora eletromotriz no circuito.

Rv

h

B


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Banco de questes


136. Um condutorABde resistncia eltrica 0,50 pode deslizar livremente sobre um

fio condutor ideal dobrado em U e imerso num campo magntico uniforme de

induo B, perpendicular ao plano do circuito, conforme a figura. Btem intensi-dade 0,20 T. Um agente externo puxa ABcom velocidade constante v, induzindo

uma corrente eltrica de 2,0 A. Determine:

a) o sentido da corrente eltrica induzida;

b) o mdulo da velocidade v.

137. (Inatel-MG) Quando o fio mvel da figura abaixo deslocado para a direita, apa-

rece no circuito uma corrente induzida ino sentido mostrado. O campo magnti-

co existente na regio A:

a) aponta para dentro do papel.

b) aponta para fora do papel.

c) aponta para a esquerda.

d) aponta para a direita.

e) nulo.

138. (UFV-MG) A figura abaixo ilustra uma espira retangular, de lados a e b, rea A e

resistncia eltrica R, movendo-se no plano desta pgina. Aps atingir a interface

com a regio II, a espira passar a mover-se nessa nova regio, agora sujeita a um

campo magntico B, uniforme e perpendicular ao plano da pgina.

A velocidade Vda espira mantida constante ao longo de toda a sua trajetria.

Regio I

Regio II

0,20 m

B

A

B

v

A

Fio mvel

Deslocamentoi

V

b

a


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a) Complete a tabela abaixo, marcando com um X, em cada situao, quando h

na espira fluxo magntico (), variao do fluxo magntico

te fora

eletromotriz induzida ().

b) Expresse, em termos das grandezas fsicascitadas, a fora eletromotriz induzida na

espira.

c) Esboce, no grfico ao lado, a curva que

relaciona a corrente eltrica na espira com o

tempo (t0 o instante em que a espira atinge

a regio II e t1 o instante em que abandona

por completo a regio I).

139. (UFV-MG) Com uma bobina, fios condutores, uma lmpada e um m, possvel

elaborar uma montagem para acender a lmpada. Pede-se:

a) traar o esquema da montagem;

b) explicar seu princpio de funcionamento.

0

i

t0 t1 t

Fios condutores

N S

(1) A espira move-

se unicamente

na regio I

(2) A espira

encontra-se

passando da

regio I para

a regio II

(3) A espira move-

se unicamente

na regio II

Situao

Fluxomagntico

()

Variao do fluxomagntico

t

Foraeletromotriz

induzida()


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140. (UFG-GO) Um m permanente realiza um movimento peridico para a frente e

para trs, ao longo do eixo de um solenide, como mostra a figura abaixo.

Esse movimento produz:

a) uma corrente induzida no fio que tem sentido anti-horrio para um observador

no m.

b) um fluxo estacionrio de campo magntico atravs das espiras.

c) uma corrente contnua no fio que causa dissipao de energia por efeito Joule.

d) uma repulso entre o solenide e o m, quando eles se aproximam, e atrao,

quando eles se afastam.

e) uma fora eletromotriz que independe da freqncia de oscilao do m.

N

1

S

2

141. (Unifesp) O biomagnetismo um campo de pesquisa que trata da medio dos

campos magnticos gerados por seres vivos, com o objetivo de obter informaes

que ajudem a entender sistemas biofsicos, a realizar diagnsticos clnicos e a criar

novas terapias, com grandes possibilidades de aplicao em Medicina. Os campos

magnticos gerados pelos rgos do corpo humano so muito tnues da ordem

de 1015 a 109 tesla e, para a sua medio, necessitam-se de equipamentos

capazes de detect-los de forma seletiva, devido interferncia de outros campos

magnticos, inclusive o terrestre, milhares de vezes mais intenso.

A figura mostra duas espiras paralelas e de mesmo raio, que compem um

gradimetro magntico, dispositivo capaz de detectar seletivamente campos

magnticos, e um m em forma de barra, que se move perpendicularmente aos

planos das espiras, afastando-se delas, numa direo que passa pelo centro das espiras.

NS

A


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Segundo a lei de Lenz, pode-se afirmar que as correntes eltricas induzidas em

cada espira, no instante mostrado na figura:

a) somam-se, resultando em corrente eltrica de 1 para 2.

b) somam-se, resultando em corrente eltrica de 2 para 1.

c) subtraem-se, resultando em corrente eltrica de 1 para 2.

d) subtraem-se, resultando em corrente eltrica de 2 para 1.

e) anulam-se, no interferindo na medio de outros campos.

142. (UFRGS-RS) A figura abaixo representa uma espira condutora quadrada, inicial-

mente em repouso no plano da pgina. Na mesma regio, existe um campo mag-

ntico uniforme, de intensidade B, perpendicular ao plano da pgina.

Considere as seguintes situaes.

I. A espira se mantm em repouso e a intensidade do campo magntico varia no

tempo.

II. A espira se mantm em repouso e a intensidade do campo magntico permanece

constante no tempo.

III. A espira passa a girar em torno do eixoOO e a intensidade do campo magntico

permanece constante no tempo.

Em quais dessas situaes ocorre induo de corrente eltrica na espira?

a) apenas em I

b) apenas em II

c) apenas em III

d) apenas em I e III

e) em I, II e III

O

O

B


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145. (Unicentro-PR) Para diminuir a tenso de 127 V para 9 V h um transformador

constitudo por duas bobinas: a primria e a secundria. A bobina primria a bobina

de entrada no transformador, que conectada tomada de 127 V e a bobina secun-dria a bobina de sada com 9 V. Sobre o transformador, correto afirmar:

a) O transformador composto pela associao de bobinas eficiente para qual-

quer fonte de tenso, seja ela de corrente alternada ou de corrente constante.

b) A bobina primria tem sempre mais voltas que a bobina secundria, seja o trans-

formador rebaixador ou aumentador.

c) O transformador descrito eficiente nas mudanas de tenses de entrada e

sada somente para fontes de corrente alternada.

d) Quando a bobina secundria do transformador enrolada em torno da prim-

ria, o transformador aumenta ou reduz tenso constante.e) Transformadores, que tm a bobina secundria com mais voltas que a bobina

primria, so transformadores aumentadores de energia.

146. (UFMG) O circuito de um aparelho eletrnico projetado para funcionar com uma

diferena de potencial de 12 V. Para esse aparelho poder ser ligado rede eltrica

de 120 V, utiliza-se um transformador que reduz a diferena de potencial.

Esse transformador consiste em um ncleo de ferro, em que so enroladas duas

bobinas a do primrio e a do secundrio como mostrado nesta figura:

Nesse caso, a bobina do primrio ligada rede eltrica e a do secundrio, ao

circuito do aparelho eletrnico.a) Com base nessas informaes, responda:

Esse transformador pode ser usado em uma rede eltrica de corrente contnua?

Justifique sua resposta.

b) Considere que, nesse transformador, as perdas de energia e as resistncias el-

tricas das bobinas so desprezveis e que a resistncia equivalente do circuito

ligado na bobina do secundrio de 30 . Calcule a corrente na bobina do

primrio.

SecundrioPrimrio


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147. (UnB-DF) O autodidata Michael Faraday (1791-1867), notvel cientista ingls,

dedicou seus estudos a diversos ramos da Fsica, entre eles o Eletromagnetismo.

Nesse ramo, a sua grande contribuio foi, sem dvida, a descoberta do fenme-no da induo eletromagntica, que possibilitou o surgimento e o desenvolvi-

mento dos grandes geradores eltricos e dos transformadores, equipamentos im-

prescindveis aos atuais sistemas eltricos de energia, utilizados em todo o mundo.

Antes de Faraday anunciar a sua descoberta, o que se sabia era que uma corrente

eltrica, ao percorrer um condutor, produzia um campo magntico. Tal fenmeno

foi estudado por vrios cientistas, entre eles Andr-Marie Ampre (1775-1836),

fsico e matemtico francs que construiu o primeiro eletrom.

Com relao ao Eletromagnetismo, julgue os itens que se seguem.

(0) Faraday descobriu que, em determinadas condies, um campo magnticopode originar uma corrente eltrica.

(1) Nos enrolamentos de um transformador, h induo de fora eletromotriz

devido ao movimento relativo entre eles e o campo magntico existente no

ncleo de ferro do transformador.

(2) O funcionamento do gerador eltrico (alternador) de um automvel moderno

pode ser explicado com a utilizao da lei de Faraday.

(3) A lei de Faraday, apesar de sua inquestionvel importncia para o Eletromagne-

tismo, tem uma grande limitao: s aplicvel a equipamentos em corrente

contnua, isto , no-alternada.


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banco de questoes de fisica moderna

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