colÉgio estadual vicente rijo 3ª sÉrie ensino … · duas regiões, se pudéssemos aumentar o...

COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO ENSINO FUNDAM ENTAL, MÉDIO E PROFISSIONAL

PROF: PAULO ROBERTO ANGÉLICO DISCIPLINA: FÍSICA BLOCO 2

3ª SÉRIE ENSINO MÉDIO

ALUNO(A): N0 TURMA :

CARGA ELÉTRICA

Se g u ndo a F í s ic a Q uâ nt ic a , a mat ér ia é i n te rp r eta da

co mo se n do co n st i t u í da p o r ÁTOM O S qu e, a gr u pa d o s,

fo rmam to da s a s co is as qu e co n he cemo s. Os áto mo s

são fo rm ado s po r d ua s re g iõ e s: u m NÚCLEO o n de

es tão co nf i na do s o s p r ó to n s, nê ut ro ns e o ut r as

par t í cu la s me no r e s po r m eio d e fo rç as nu c l ear e s e a

ELETRO S FER A o nd e mo vi m en tam -s e o s e l ét ro ns :

Para te rmo s u ma id éi a da s d im e nsõ e s r e l at iva s de s sa s

du as re g iõ e s , s e p ud é ss e mo s au me n tar o áto mo de

h i d ro g ên io – o me no r d e t o do s, co m a p en as 1 p ró to n e

1 e l ét ro n – d e ta l fo r ma qu e se u n úc leo a lca nça ss e o

tama n ho de uma aze i to na , o r a io da e l et ro sf e ra s e r ia

do t ama n ho de um e s tá dio d e f ut e bo l .

A ma s sa do pró to n (o u d o nê ut ro n) é tam bé m m u ito

d i fe re n te da ma ssa do e l ét ro n . S e fo s se po s s ív e l

co mpa rá- lo s n uma ba l an ça o bt er íamo s a s e gu i n te

re lação :

E lé tro ns e p ró to ns não s e

par ec em co m bo l i n has .

Nó s o s re p re se n tamo s

as s im a pe na s po r se r m ai s

s im p le s . O s e l étro n s, po r

ex em p lo , s e par ec em m ai s

co m n uv e ns, e s tã o

es pa l ha do s e m re g iõ e s

cham ad as ORBITAIS .

Co nv e nc io no u -s e c ham a r a ca rg a e lé tr ica do s

PRÓTONS d e POSIT IVA e a do s ELÉTRONS d e

NEGATIVA . O s n êu tro n s não po ss u em car ga l í qu i da .

No rm alm e nt e c ad a áto mo é e l etr ica mente neutr o, o u

se ja , t em q ua nt id ad e s i gu a i s de ca r ga ne ga t iv a e

po s i t iva .

Os p ró to ns do n úc l eo e o s e l ét ro n s d as ó r b i ta s se

atra em e nt r e s i . A e sta fo rça d e a traç ão r ec í p r o ca

cham amo s d e FORÇA ELÉTRICA . O s e l ét r o ns,

en tr et an to , r e pe le m o u t ro s e l ét ro n s e o s pró t o ns

re p el em o ut ro s p ró to ns . D iz emo s, po r i s to , q ue as

par t í cu la s co m car ga d e m es mo s i na l s e r ep e lem :

E pa rt íc u la s co m ca rga de s i na is o po sto s s e a tra em :

COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 2 -

Pró to ns e nê u tro ns es t ão fo rte me n te l ig ado s ao

nú c l eo do s áto mo s. Já o s e l ét ro n s po d em s er

fac i lm en te t ra n sf er ido s d e um co rpo par a o u tro p o r

um p ro c es so ch ama do ELETRIZAÇÃO . Pa ra i s so , é

nec e ss ár io faz er co m qu e o n úm ero d e e l ét ro n s se

to r ne d i f er e nt e do nú me r o d e pró to n s.

Se o n úm e ro de e l ét ro ns fo r maio r q ue o n úm e ro de

pró to n s, o co rpo e st ará e le tr i za do n e ga t iv ame n te ; se

o n úm ero d e e l ét ro n s fo r me no r q ue o de p ró to ns, e l e

es ta rá e l et r i z ado po s i t i va me nt e.

QUANTIZAÇÃO DA CARGA ELÉTRICA

A me no r ca r ga e nco nt rad a l iv r e n a Na t ur eza é

cham ad a de CARGA ELEM ENTAR . No S i st e ma

Int e rn ac io na l de U ni da d es (S I ) s e u v a lo r é d ado po r :

No t e co mo a ca rg a e l em en tar é p e qu e na:

Em fu nção da ca rg a e le me nta r , a s ca rga s de e lé tro n s e

pró to n s são e xp r es sa po r :

QUANTIDADE DE CARGA ELÉTRICA

A c ar ga e lé tr ica to t a l d e um co r po é se mp r e um

nú me ro in te i ro d e vez es o va lo r da c ar ga e l em e nta r :

O n úme ro i n te i ro n co rr e spo n de à d i f e re nça e nt re o

nú me ro de p ró to n s e e l ét r o ns do co r po co ns id e ra do :

CONSERVAÇÃO DA CARGA ELÉTRICA

Em um s is te ma i so l ado a qu an t i da d e d e car ga e l ét r ic a

pe rma n ece co n st an te . Me smo o co r re n do um

fe nô me no qu a l q ue r , po r ex em p lo um a r eação q u í mica

o u nuc l ear , a q ua nt id ad e de car ga e lé tr ica é a m es ma

ant e s e a pó s o f e nô me no :

O s ímbo lo Σ ( S ig ma) é o S g re go e s i gn i f ica SO MA .

SUBMÚLTIPLOS DA UNIDADE DE CARGA

Co mo a u n id ad e COULOMB re ve lo u -s e m ui to g ra nd e,

é co m um a ut i l i zação d e s eu s s u bm úl t i p lo s :

MATÉRIA E ANTIM ATÉRIA

A T eo r i a R el at iv í s t ica do E lé tro n, p ro po st a po r P au l

Di rac p r ev i u (e fo i co mp ro va do em 193 2) q u e to da

par t í cu la te m su a a nt ip ar t ícu la , d e me sma ma ssa , m as

co m c arga e létr i ca e outr as pr o pir ie da des o po sta s .

Part ícu la Ant ipar t ícu la

el ét ro n ( - ) pó s i t ro n (+ )

pró to n (+) ant i pró to n ( - )

nê u tro n ( ne u tro ) ant i ne u tro n ( ne u tro )

Mat ér ia e A nt ima té r ia se an iq u i la m pro d uz i n do l uz .

TESTES

01) So b r e o s n úc leo s atô m ic o s e s e us co n st i t u i nt e s ,

são f e i ta s q uat ro a f i rma t i vas .

I . Os n úc leo s atô m ico s s ão co ns t i t u í do s po r

pró to n s, n êu tro n s e e l ét ro ns .

I I . O pró to n é uma pa rt íc u la id ê nt ica ao e lé tro n,

po r ém d e ca rg a po s i t iva .

I I I . No s n úc leo s a tô mico s es tá co nc en tr ad a a

qu as e to ta l id ad e da ma ss a do á to mo .

IV . As fo rç as nuc l ear e s são as re s po nsá ve i s po r

man te r un i da s a s par t íc u l as q ue co m põ em o s

nú c l eo s atô m ico s.

Q uai s a f i rma t i vas e s tão co rr eta s?

(A) a p e na s I I

(B ) a pe na s I e I I I

(C ) a pe na s I I I e IV

(D) a p en as I , I I e IV

(E ) I , I I , I I I e IV


02) Cam po s e l e tr i za do s o co rr em nat u ra l me n te no

no s so co t i d ia no . Um e x e mp lo d i s so é o fato de

a lg um as vez e s l eva rm o s p e qu e no s c ho q ue s

e l ét r ico s ao e nco sta rmo s em au to mó v ei s . T a i s

cho q u es são d ev ido s a o fato de e s tar em o s

auto mó ve i s e l e tr icam e nt e car re ga do s . So br e a

nat u rez a do s co r po s ( e l et r i za do s o u ne ut ro s) ,

co ns i de re a s a f i r mat iva s a s eg u ir :

I . Se um co r po es tá e le tr i za do , e ntão o n úme ro d e

carg as e lé tr ica s ne ga t iv a s e po s i t i vas n ão é o

me smo .

I I . Se um co r po t em ca r ga s e l ét r ic as , e n tão es tá

e l et r i z ado .

I I I . Um co r po ne ut ro é aq u e le q ue não te m car ga s

e l ét r ic as .

So b r e as a f i rma t i va s ac i m a, as s i na l e a a l t er na t iv a

co rr eta .

(A) A pe na s a a f i r mat iva I é v er da d ei ra .

(B ) A p en as a a f i rma t iv a I I é v er da d ei ra .

(C) Ap e na s a a f i rma t i va I I I é ve r da de ir a .

(D) Ap e na s a s a f i rma t iv as I e I I são ve r da de ir as .

(E ) A p en as as a f i rm at iva s I e I I I s ão v er da d ei ra s .

03) A ma té r i a , e m s e u es ta d o no rm al , não m an i f e sta

pro pr i ed ad e s e l ét r ic as . No a t ua l e st ág io de

co nh ec im en to s da e st ru tu ra a tô mic a , i s so no s

pe rm it e co nc l u i r q u e a ma té r ia :

(A) é co ns t i tu í da so m e nt e de nê u tro ns .

(B ) po s s ui ma io r n úm ero d e n êu tro n s qu e d e pró to n s.

(C) po s s ui q ua nt i da de s i gu a i s de p ró to n s e e l ét ro n s.

(D) é co ns t i tu í da so m e nt e de pró to n s.

(E ) é co ns t i tu í da so m e nt e de e l ét ro n s.

04) Uma c a i xa d e p ar ed e s f i n as no vác uo , ex po st a a

ra io s gam a po d e to r na r-s e o pa lco d e uma

“cr iação de par ” , e ve nto no q ua l um fó to n d e a l ta

en e rg ia t erm i na s ua e x i s t ênc ia co m a c r iaç ão de

um e l étro n ne ga t ivo e um e lé tro n po s i t i vo

(pó s i t ro n ) co m c ar ga s ig ua is em mó du lo .

An al i sa ndo o f enô me no d esc r i to , po de -s e co nc lu i r

qu e :

(A) o fó to n po s su i c ar ga e l é tr i ca po s i t i va .

(B ) o fó to n po s su i c ar ga e l é tr i ca n e gat iva .

(C) o fó to n é u ma pa rt ícu la n eu tr a .

(D) o pr inc í p io da co ns e rvaçã o da ca rg a e lé tr ica não é

sat i s fe i to .

(E ) o fe nô me no não po de o co rr er po i s não e x i s tem

el ét ro n s po s i t ivo s .

05) Co n si d er e a s a f i rmaçõ e s aba i xo r e lac io na da s ao s

co nce i to s da e le tro st át ica :

I . Car ga s d e me smo s i na l s e r ep el em ; car ga s d e

s i na is o po sto s s e a tra em.

I I . A ca r ga d e um e lé tro n te m o m es mo mó d ulo ,

mas s in a l o po sto ao de um p ró to n .

I I I . A u ni da d e d e car ga e lé tr ica , no S i st ema

Int e rn ac io na l de U ni da d es , é o Co u lo m b.

IV . Pró to ns e e lé tro n s po ss u e m a me sma m as sa de

re po uso .

V. Um co r po ca rr e ga do po s i t iva me nt e te m

ex ce s so d e e lé tro ns .

Estão co rr e tas a pe na s as a l t er na t iv as :

(A) I , I I e I I I

(B ) I , I I I e IV

(C ) I , IV e V

(D) I e I I

(E ) I I , I I I e V

06) Ret i ra m- se 2 .102 0

e l ét ro ns d e um co r po i n ic ia l -

me nt e ne u tro . Q ua l a ca rg a a dq u ir id a pe lo co r po ?

(A) + 0 , 32 C

(B) + 3 , 2 C

(C) + 3 2 C

(D) + 3 20 C

(E ) – 3 20 C

07) Ad ic io n am- se 4 .102 1

e l étr o ns a u m co rpo i n ic i a l -

me nt e n e utro . A car ga to ta l no co rpo pas sa a se r

ig ua l a :

(A) + 6 4 C

(B) − 64 C

(C) + 6 40 C

(D) − 64 0 C

(E ) + 6 , 4 C

08) Na e le tro sf er a de um át o mo de ma gn é s io t emo s

12 e lé tro n s. Qu a l a c arg a e lé tr ica de s ua

e l et ro s fe ra?

(A) -12 C

(B) -1 ,6 . 10- 1 9

C

(C) -19 ,2 C

(D) -1 ,92 .10- 1 8

C

(E ) -1 ,92 .102 0

C


MATERIAIS CONDUTORES

Em a l gu n s t i po s d e

áto mo s, es p ec ia lm e nt e

o s qu e co m põ em o s

met a i s ta is co mo f er ro ,

o uro , co br e e pr ata , a

ú l t i ma ó r b i ta e le trô nic a

pe r de u m e l ét ro n co m

gra n d e fac i l i da de .

Est es e l étro n s l iv re s s e d es ga rra m da s ú l t im as ó r bi tas

e l et rô n ica s e f i c am v ag a ndo de áto mo par a á to mo ,

se m d ir eção d ef in i da . O s áto mo s q u e p e rd em e lé tr o ns

tam bé m o s re ad q ui r em co m fac i l i da de do s áto mo s

v iz i n ho s, p ara vo l -

tar a pe r dê - lo s

mo me nto s d epo is .

No in t er io r do s

met a i s o s e lé tro n s

l iv re s v ag u eia m

po r e nt re a re d e

de áto mo s, e m

to do s se nt i do s .

Dev i do à fac i l id ad e d e f o rn ece r e lé tro ns l iv re s , o s

METAIS são u sa do s par a fab r ic ar o s f io s d e a pa re l ho s

e l ét r ico s: e l e s são B ONS CONDUTORES do f l uxo de

e l ét ro n s l i v r es .

CONDUÇÃO EM SOLUÇÃO ELETROLÍTICA

A á g ua p ur a (H 2 O) e o s a l d e

co z in ha ( NaC l ) n ão são co n-

du to r e s q ua n do s ep ar ado s,

mas qu an do m is t ura do s o co rr e

a d i s so c iaç ão da s mo léc u l as d e

ág ua e sa l , pro d uz i n do o s ío n s

Na+, C l

-, H

+ e OH

-

Os ío n s po s i t ivo s são at ra ído s em di reç ão ao e l et ro do

ne ga t i vo , en q ua nto q u e o s ío n s n eg at ivo s , par a o

e l et ro do po s i t i vo . E st e mo vim en to de ío n s l iv re s to r na

a so luç ão co nd u to ra d e e l et r ic id ad e.

EXPERIM ENTO : F aça a mo nta g em d a f i gu ra e

acre sc e nt e v aga ro s am en te u m po uco d e sa l no

rec ip i en t e co m ág ua, mi s t ura n do b em. O bs e rve o q ue

aco nt ec e co m o b r i lho d a l âm pa da. S e u t i l i z ar u ma

lâm pa da de 1 10 V o l ts re t i r e a p i l ha e l i g ue o s f i o s

d i re tam e nt e na to ma da (C UID ADO ! !) . T ro qu e o sa l p o r

açúca r e de sc re va s uas o b se rvaçõ e s.

LIGAÇÃO À TERRA

Ao e s ta be lec e rmo s u m ca mi nho d e co nd uto r es e nt re

um o bj eto ca rr e ga do e a

su p er f íc ie da T er ra , e sta mo s

faze n do a s ua l ig ação à t er ra

Esta l i gação ca u sa a ne u tra -

l i zaç ão do o bj e to . O f io v er d e d e

um c huv e iro e o t erc e i ro p i no d a

to ma da de u m co m p uta d o r são

ex em p lo s de l i gaç ão à te r ra . U m

fato im po r ta nt e a s er l em bra do é

qu e a p e le hu ma na tam bé m é

co nd u to ra d e e l et r i c id ad e.

Q ua nto m ai s úmi da a pe l e , ma i s

co nd u to ra e la é . É m u ito p er igo so m u da r a c hav e d e

um c h uv ei ro l i ga do .

MATERIAIS ISOLANTES

Os mat er ia is q ue po s s u em p e qu e na qu an t i da d e de

po r ta do r es d e ca r ga e l ét r ic a l iv re s são m au s

co nd u to r es de e l e tr ic i da de . São e xem p lo s de m au s

co nd u to r es a bo r rac ha, ág ua p ur a , m ad ei ra s eca ,

p l ás t ico e nt r e o ut ro s . E le s n ão per m item a pa ssag em

do f lu x o de e lé tro ns ou de i xa m p assar ape nas um

peq ue no n úmer o de l es .

Se u s áto mo s têm gr an d e d i f icu l da de em c ed e r o u

rec e be r o s e l ét ro n s l i v re s da s ú l t ima s cam a da s

e l et rô n ica s . São o s cha m ado s mat er ia is I SOL A NT E S . O

v id ro é u m mat er ia l i so l ant e, ma s g era lm e nt e u ma

cama da d e va po r d ’ ág ua se fo rm a na s ua su p erf í c ie

to r na ndo -o co n d uto r .

MATERIAIS SEMICONDUTORES

Mat er ia is q ue po d em se co mpo r tar a lg uma s ve z es

co mo is ol an tes e a lgu mas ve zes c om o c on du tore s s ão

cham ado s d e SEMI CON DU T ORES.

O ger mâ nio e o s i l í c io , q ua ndo pu ro s , não são bo ns

co nd u to r es ne m bo ns i so l an te s , ma s to r na m-s e

ex ce le n te s co n du to r e s qu an do a p en as u m á to mo em

10 m i l hõ e s é s u b st i t u í d o po r uma im p ur eza q ue

ad ic io na o u re t i ra e lé tro n s da re d e.

MATERIAIS SUPERCONDUTORES

Os ma te r i a i s co m u ns, me smo o s co n d uto r e s , r e s i st em

ao f l u xo d e co rr en t e at r avé s de l es . En tr et an to , n um

SUPER CON DUT OR a res is t ênc i a é n ul a . Es ta b el ec en do -

se u ma co rr en t e e m um an el s u p erco nd u to r , e la s e

man te rá i na l te ra da po r um lo n go tem po , s em

nec e ss i da de de b at er ia o u d e q ua l q u er o u tra fo n t e de

en e rg ia . O merc ú r io só l i do p er de co m p le tam e nt e su a

re s i st ê nc i a e l é tr ica em t e mp era t ura s i nf er io r es a 4 ,2

Ke lv i n ( -26 8,8 °C) .


TESTES

09) Dua s c ha pas m et á l ica s , c o m

carg as e l ét r ic as d e s i n a is

co nt rár io s , são in t er l i ga da s

po r um f io m etá l ico c o n-

du to r , co n fo rm e a f i g ur a .

A tr av és do f io d es lo ca m-s e:

(A) el ét ro n s d e B pa ra A

(B) pró to n s d e A par a B

(C) pró to n s d e A par a B e e l é t ro n s de B pa ra A

(D) pró to n s d e B pa ra A e e l é t ro n s de A par a B

(E ) el ét ro n s d e A pa ra B

10) Os co r po s qu e acu mu la m el et r ic i da de s ão :

(A) bo n s co n du to r e s .

(B ) mau s co n du to r e s .

(C) su p erco n du to r e s .

(D) ne u tro s .

(E ) o rgâ n ico s .

11) Mar ia e s tava a p re n d en do na e sco l a as

pro pr i ed ad e s d e co nd uç ão d e e le tr ic i da d e do s

mat er ia i s . Se u p ro f es so r de F í s ic a d i s se qu e

mat er ia i s u sa do s em no s so co t i d ia no , co mo

mad ei ra , bo r rac ha e p lá s t ico são , no rma lm e nt e,

i so la nt es e l ét r ico s , e o utro s , co mo pa p el

a l umí n io , pr e go s e m eta i s em g er a l , s ão

co nd u to r es e l ét r ico s . O p ro fe s so r so l ic i to u a

Mar ia q u e mo n ta ss e um i n str um e nto p ara

ver i f i car ex p er im en -ta lm en t e se u m m at er ia l é

co nd u to r o u i so la n te e l ét r ico . P ara mo n tar ta l

in st r um en to , a l ém do s f io s e l ét r ico s , o s

co mpo ne nt e s q ue Ma r ia d ev e ut i l i zar s ão :

(A) ág ua e sa l .

(B ) pi l ha e lâm pa da.

(C) capac i to r e r e s i sto r .

(D) vo lt ím etro e d io do .

(E ) bo b i na e a mp e r ím et ro .

12) An al i se as a f i rm açõ e s ab a i xo :

I . Ao se l i ga r um co n du to r e l et r i z ado à T e rr a , e l e

pe r de s ua e le tr i zação .

I I . A pe l e sec a é ma i s co n d ut o ra de e le tr ic id ad e do

qu e a pe l e úmi da .

I I I . Os e l ét ro n s l i v r es s ão o s r e spo n sáv ei s p e l a

co nd ução e l étr ica e m to d o e q ua l q u er co rpo .

Está( ão ) co r r eta( s ) :

(A) Ap e na s I

(B ) Ap e na s I I .

(C ) Ap e na s I I I .

(D) Ap e na s I e I I .

(E ) Ap e na s I e I I I .

PALAVRAS CRUZADAS

1 E

2 L

3 E

4 T

5 R

6 I

7 C

8 O

1. Pro p r i e da de q ue é n u l a no s m at er ia is s up er -

co nd u to r es .

2 . Mat er ia l q ue não p e rmi te a pas sa ge m do f l u xo d e

e l ét ro n s o u d e ix a pa s sa r a p en as um p eq u e no

nú me ro de l es .

3 . São bo ns co n d uto re s d e e l et r ic id ad e.

4 . Part íc u la r es po ns áv el p e l a co n d ução e l ét r ic a no s

met a i s .

5 . L igaç ão q ue ca u sa a n eu tra l i z ação d e um co r po

e l et r i z ado .

6 . Exe mp lo d e ma te r i a l s e mico n d uto r m u ito u sa do

em c i rc u i to s e l et rô n ico s .

7 . Mat er ia l qu e s e co m po r t a co mo su p erco n du to r a

ba ix as t em pe ra tu ra s .

8 . Mat er ia is q u e po dem se c o mpo r tar a lg um as vez e s

co mo i so la nt e s e a lg um as veze s co mo co n d uto re s .

QUESTÕES

1) So b r e o e x p er ime n to d a co n duç ão em so luç ão

e l et ro l í t i ca r ea l i za do e m sa l a , e x pl iq u e po r q ue a

lâm pa da não ace n d e q ua ndo s e t ro ca s a l d e

co z in ha po r aç uca r .

2 ) Em c l im as s eco s as pe s so as e st ão mai s s uj e i ta s a

lev ar c ho q u es q ua ndo t o cam o bj eto s me tá l ico s .

Ex pl iq u e po r q u e i s to o co r re.

3 ) Mat er ia is i so la nt e s po de m s er e l e tr i za do s?

Ex pl iq u e e dê u m ex em p lo .


ELETRIZAÇÃO POR ATRITO

Ao at r i ta r - se do i s co r po s i so la nt e s i n ic ia lm e nt e

ne u tro s , p ro vo ca- s e um c o nta to i nt e nso en tr e par t es

do s co r po s. T a l co nt ato pe rm it e a t ro ca d e e l ét r o ns ,

e l et r i z an do - s e po s i t iva m en t e o co rpo qu e ce de

e l ét ro n s e n eg at ivam e nt e o q ue r ece b e e l ét ro ns.

Ce de rá e l é tro ns o áto m o cujo s e l ét ro n s da ú l t i ma

cama da e stão m eno s fo r te me nt e l i ga do s ao se u n úc l eo

em re lação ao s áto mo s q u e co m põ e o o utro ma te r i a l .

A e le tr i zação po r at r i to o co rr e, po r ex em p lo , q ua n do

es f r eg amo s u ma fo lh a d e pa pe l em uma r ég ua de

p l ás t ico :

In ic ia lm e nt e ta nto o p a pe l co mo o p l ás t ico e s tão

ne u tro s , o u s e ja , po s s u e m a me sm a q ua nt i da de de

carg a po s i t iv a e n eg at i va . Co m o atr i to o co r re

t ra n sfe r ênc ia d e e lé tro n s de um co rpo pa ra o ut ro . O

pa pe l pe rd e e l ét ro n s e f ica e l et r i za do co m ca rga

po s i t iva . O p lá s t ico ga n h a e lé tro ns e f ica e le tr i za do

co m car ga n e gat iva :

Na E l et r i zaç ão po r Atr i to , o s co rpo s f icam ca rr eg ad o s

co m:

• CARGAS DE M ESMO VALOR (MÓDULO) e

• CARGAS DE S INAIS CONTRÁRIOS.

Est e fato é uma co n s eq u ê nc ia do Pr i nc íp io da

Co n se rvaç ão d a C ar ga E lé t r ica .

ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO

No p ro ce s so d e I ND UÇ ÃO , a e l e tr i zação de um co n-

du to r n e ut ro o co r re po r s im p le s ap ro xim ação d e um

co rpo e l et r i zado , SE M QUE H AJ A CONT AT O E N T RE

EL ES. A s car ga s do o b j eto n e ut ro ( i nd uz ido ) s ão

se pa ra da s (po lar iza da s) pe la a pro x imaç ão do co rpo

e l et r i z ado ( i n d uto r) , f i ca n do as car ga s d e me smo s i na l

do i n d uto r o m ai s d i st an t e po ss ív e l d e l e .

Para ma nt er o o bj eto i n du z ido e le tr i za do , me smo ap ó s

o a fa sta me n to do i n d uto r , d ev emo s l i gar o la do m ais

d i st an t e à T er ra . Ao s e l ig ar um co n du to r e l e tr i za do à

T er ra , e l e s e de sca rr e ga d o la do da l i gaç ão .

Ao se d e sfaz er a l i gação c o m a T er ra o co r po i n duz i do

f ica e le tr i za do co m CARGA CONTRÁRIA à do i nd u t o r :

EXPERIM ENTO : A pó s fa zer a mo nta g em da f i g u ra ,

apro x im e o can u di n ho atr i ta do e o b se rv e o q ue

aco nt ec e co m a f i ta d e pa pe l a l umí n io . ( Não e nco s t e o

can u di n ho na f i ta ) . T o q ue o d i sco de c ar to l in a co m a

mão e a fa st e o canu d in h o . Des cr eva e ex p l i q ue s ua s

o bs er vaçõ es :


ELETRIZAÇÃO POR CONTATO

A e l et r i z ação po r CO NT A T O co n s i st e em e nco s ta r um

o bj eto já e le tr i za do 1 e m um o ut ro , e le tr icam e nt e

ne u tro 2 .

Du ra nt e o co n tato a s ca rg as i rão se re di s t r ib u ir en t re

o s do is o bj e to s , e l et r i z an do o co r po n e ut ro c o m

carg as d e ME SMO SI N AL d o e l et r i zado .

Se o s co r po s fo r em i g u a is , a pó s a s e par ação e le s

f i ca rão e l et r i za do s co m a M ESM A CARGA ( me s mo

va lo r e m esmo s i na l ) .

EXPERIM ENTO : V o c ê po d e o bs er var a e l et r i zação p o r

co nta to a tr avé s do p ên d ul o e l ét r ico :

Pr im e iro d ev e- se a tr i t ar o canu d in ho co m u m p ed aço

de pa p el e em s eg ui da e n co stá - lo no c í rc u lo d e p a pe l

a l umí n io . De scr ev a e e x p l i qu e o q u e aco nt ec e:

ANTES do CONTATO DEPOIS do CONTATO

TESTES

13) At r i ta - s e um ba stão d e v i dro co m u m pa no d e lã

in ic i a lm e nt e n eu tro s . Po d e- se a f i rm ar q u e:

(A) só a lã f i c a e l et r i za da .

(B ) só o ba stão f ic a e l et r i z ado .

(C) ambo s se e l et r i za m co m c arg as d e me smo s in a l .

(D) ambo s se e l et r i za m co m c arg as d e s in a i s o po s to s .

(E ) ne n h um do s co r po s s e e le tr i z a .

14) Pas sa ndo -s e um p en t e no s ca be lo s , ve r i f i c a -s e

qu e e l e po d e at ra i r pe q ue no s p ed aço s de pa p el . A

ex p l ic ação ma i s co e re n te co m e st e fa to é q u e, ao

pa ss ar o p e nt e no s ca be lo s , o co r re u :

(A) el et r i z ação do p en te e n ão do s c ab elo s , qu e faz

carg as p as sa re m ao s pe da ço s de p ap e l e o s at ra i .

(B ) aq uec im e nto do pe n t e, co m co n se q üe n te

e l et r i z ação do ar p ró xi mo , q u e pro vo ca o

fe nô me no d esc r i to .

(C) el et r i z ação do p en t e, q ue i n duz car ga s no p ap e l ,

pro vo c an do a s ua at ração .

(D) de s el et r i z ação do p en te, qu e a go ra pa ss a a s er

atra í do p elo s p e daço s d e pa pe l q u e s em pr e e st ão

e l et r i z ado s.

(E ) el et r i z ação do pa pe l , q u e i nd uz c ar ga s no pe n te

ne u tro , p ro vo ca ndo a su a atra ção .

15) O el e tro scó p io de fo l h as re p re -

se n ta do na f ig ur a e st á carr eg ado

po s i t iva me nt e. S e u ma pe sso a to ca r

na e sf era A e l e se de sca rr e ga

po r q ue :

(A) o s e l ét ro n s do e l et ro scó p i o pa s sam pa ra a pe s so a.

(B ) o s n êu tro n s da p e ss o a pas sa m pa ra o

e l et ro scó p io .

(C) o s pró to n s do e l et ro scó p i o pa s sam pa ra a pe s so a.

(D) o s e l ét ro n s da p e sso a p as sam pa ra o e l etro scó pio .

(E ) o s pró to n s da p es so a pa s s am par a o e l et ro scó p io .

16) Se u m co n d uto r e l et r i z ado po s i t iva me nt e fo r

apro x ima do d e u m co n du to r n e ut ro , s em to cá- lo ,

po d e- s e a f i r mar q u e o co n du to r n e ut ro :

(A) co ns er va su a car ga to ta l nu la , mas é a tra í do p elo

e l et r i z ado .

(B ) el et r i z a - se ne ga t iv am en t e e é a tra í do p elo

e l et r i z ado .

(C) el et r i z a - se po s i t ivam e nt e e é r e pe l ido pe lo

e l et r i z ado .

(D) co ns er va a s ua ca r ga to t a l nu la e não é at ra ído

pe lo e l et r i z ado .

(E ) f i ca co m a me ta d e d a car ga do co n d uto r

e l et r i z ado .


17) Os co r po s e l et r i z ado s po r a tr i to , co nta to e

in d ução f icam c ar re ga do s r e sp ect iva me n te co m

carg as d e s in a i s :

(A) ig ua is , i g ua i s e i gu a i s .

(B ) ig ua is , i g ua i s e co n trá r io s .

(C) co nt rár io s , co n tr ár io s e i g ua is .

(D) co nt rár io s , i g ua is e i gu a i s .

(E ) co nt rár io s , i g ua is e co n trá r io s .

18) Dua s pe q ue na s es fe ra s metá l ica s , d e ma ss as

de s pr ez í ve i s , e stão su s p en sa s , e m re po uso , po r

f io s lev e s e i so l an t es . O s i na l da ca rg a d e cad a

es fe ra e stá i n dic ado n a f ig u ra e a a u sê nc ia d e

s i na l in d ica q u e a e sf era e s tá e l e tr icam e nt e

ne u tra .

Das s i t uaçõ e s i n d ica das n as f i gu ra s são po s s ív e i s

so me n te :

(A) I , I I e I I I .

(B ) I , I I , I I I e IV .

(C ) I I , I I I e IV .

(D) I I , I I I , IV e V .

(E ) I I I , IV e V .

19) Em uma au la , o P ro f . Pau lo a pr es e nta um a

mo nt ag em co m do i s a n éi s p e n du ra do s, co mo

re pr e se n ta do na f i gu ra . Um do s a n éi s é d e

p l ás t ico – m at er ia l i so la nt e – e o o ut ro é d e co b r e

– ma t er ia l co n d uto r .

In ic ia lm e nt e, o Pro f . Pa u lo ap ro xim a u m b as tão

e l et r ic am en te car re ga do , pr im ei ro , do a ne l de

p l ás t ico e , d e po i s , do a ne l de co br e. Co m ba s e

ne s sa s info rmaçõ e s, é CO RRET O af i rma r q ue :

(A) o s do i s a n éi s se a pro x ima m do ba s tão .

(B ) o an el d e p lá st ico não se mo vim e nta e o d e co b re

se a fa st a do ba stão .

(C) o s do i s a n éi s se a f as tam d o ba st ão .

(D) o an el d e p lá st ico não se mo vim e nta e o d e co b re

se a pro xi ma do ba stão .

(E ) o s do i s a n éi s f i cam i mó ve i s .

CAM PO ELÉTRICO

A pr i nc i pa l c arac t er ís t ic a d e um a ca r ga e l é tr ica é a

su a cap ac i da d e d e i nt er ag i r co m o u tra s car ga s . Na

T eo r i a do E l et ro ma gn e t i s mo o CA MPO EL ÉT RICO te m o

pa pe l d e me d ia do r d e ssa i nt er ação . É atr avé s d e le q ue

uma car ga “ s en te ” a pr e se nça d e o ut ra s ca rg as .

Uma pro p r i e da de im po r ta nt e do ca mpo e lé tr ico é q ue

e l e é u ma GRANDEZA VETORIAL e, po r ta nto , de ve

se r car act er iza do po r INTENSIDADE , DIREÇÃO e

SENTIDO .

A di reç ão do cam po de uma car ga p u nt i fo r me é

RAD IAL e se u s e nt ido é DIV ERGE NT E s e a car ga f o r

po s i t iva e CO NV ERGE NT E s e a car ga fo r n eg at iva .

A I NT EN SI D ADE DO CA MP O DIMI N UI CO M A DI ST Â N CIA,

o u s e j a , o cam po e l é tr ico é ba sta n te i nt en so pró x i mo

à car ga e d i mi n ui pro gr es s ivam e nt e q u an do no s

a fas tamo s de la . O cam po de u ma ca rg a e lé tr ica s ó é

nu lo no in f i n i to .


SUPERPOSIÇÃO DE CAMPOS ELÉTRICOS

O campo e l é tr ico d e uma carg a n ão po d e s e r a l t era do

pe la pr e se nça do cam po e l ét r ico d e o u tra c ar ga , no

en ta nto , é co m um r ep r es e nta rmo s a s up e rpo s i ção

de s se s cam po s at rav és de uma so m a ve to r ia l . A f ig ura

a s eg u ir re pr e se n ta a s up e rpo s i ção do s ca mpo s de

du as ca rga s p u nt i fo rm e s. Q ual o s i na l de ca da ca r ga ?

CAM PO E FORÇA ELÉTRICA

Q ua ndo co lo ca mo s u ma car ga e lé tr ica p ró xim a d e

o ut ra ca rg a e la s in t era g e m at rav és do s se u s cam p o s

e l ét r ico s . Es ta i nt e raçã o dá o r i gem à s FOR Ç A S

EL ÉT RICA S q u e faz em co m qu e a s car ga s s e a pro xi m em

o u s e a fas t em. A fo r ça e l ét r ic a F q u e u ma ca rg a q

se n te, q ua n do co lo c ad a n um c am po e l étr ico E d e

o ut ra s ca rga s , é da da po r :

IMPORTANTE : S e a ca rg a fo r n e gat iva , o se n t i do da

fo rça é co nt rá r io ao s e nt i do do cam po .

BLINDAGEM ELETROSTÁTICA

O in te r io r d e u m co r p o COND UT OR f ic a b l i n d ado

co nt ra in f l u ênc ia s e l ét r i cas pro ve ni e nt e s de car ga s

s i tu ad as no e xt er io r de s s e co n du to r . Est e fe nô m e n o é

co nh ec ido co mo BL I ND AGE M EL ET ROST ÁT IC A. NO

INT ERIOR DE CORPO S CON DUT ORE S O C A MPO

EL ÉT RICO É SEMPRE N UL O . Um a pe s so a no in t er io r de

uma ga io la e l et r i zad a

não l eva c ho q u e

me smo qu e to q u e

ne la . Já u ma pe s so a

fo ra da ga io la v i r a

ch ur ras q ui n ho s e to ca r

a g ra de .

EXPERIM ENTO: A s o n da s de rá d io s ão co n st i t u íd as de

campo s e l é tr ico s e m ag né t ico s

o sc i la nt es . O q ue po d e aco nt ec er

se vo c ê co lo car um ra di n ho d e

p i l ha l i ga do de nt ro de u ma ca ix a

de l e i t e lo nga v id a vaz ia (o u

en ro l á- lo co m pa p el a lu mí nio )? E

nu ma ca i xa de sa pa to s? Faça o

ex p er im e nto e e xp l i q ue s ua s

o bs er vaçõ es.

TESTES

20) Q ual a i n te n s i da d e da fo rça q u e ag e so br e u ma

carg a e l é tr ica d e 8µC qu an do co lo ca da nu m

campo e lé tr ico de i nt e n s i da de 5 . 105 N/C ?

(A) 0,4 N

(B) 4 N

(C) 40 N

(D) 400 N

(E ) n. d.a .

21) Me teo ro lo g i sta s me d ira m a d i st r i b uição d e c ar ga s

e l ét r ic as no i n te r io r d as nu ve n s d e t em p es ta d e,

cham ad as d e “c úm ulo s n im bo s ”, e enco n tra ram

um pe rf i l par a e s sa d i st r i b ui ção d e ca rg as

se me l ha nt e ao mo st ra do n a f ig ur a . N e ssa f ig u ra , é

mo st ra do a in da o so lo so b a n uv em, q ue f ic a

carr e ga do po s i t ivam e nt e po r i n duç ão , a lé m do s

po n to s X , Y , Z e W em d e s taq u e.

De ss e mo do , e n tr e a p a rt e s u pe r io r e a pa rt e

in fe r io r da n uv em, b e m co mo en tr e a pa rt e

in fe r io r da n uv em e o so lo , são p ro d uz ido s c am po s

e l ét r ico s d a o r de m d e 1 00N /C. Po d e-s e a f i r mar

qu e o se nt i do do v eto r campo e l ét r ico e nt re o s

po n to s X e Y e e ntr e o s po n to s Z e W é,

re s pec t iv am en te ,

(A) par a ba ixo e p ara c im a.

(B ) par a c ima e pa ra ba i xo .

(C) par a c ima e pa ra c im a.

(D) par a ba ixo e p ara b a i xo .

(E ) par a a d i r e i ta e p ara a es q ue r da.


FORÇA ELÉTRICA – LEI DE COULOM B

O c ie n t i sta f r anc ê s C h ar l e s Co ulo m b ( 173 8-1 8 06)

co ns e gu i u es ta be l ece r e x pe r im e nt a lm e nt e uma

ex p re s são ma te mát ica q ue no s p e rmi te ca lc u lar o

va lo r da fo rça e n tr e do is pe q u eno s co r po s e l et r i z ad o s.

Co u lo mb ve r i f i co u q u e o va lo r d es sa fo rça ( s e ja de

atra ção o u d e r ep u ls ão ) é tan to maio r q ua nto ma io re s

fo rem o s va lo r es das ca rg as no s co r po s, e t an to m e no r

qu an to m aio r fo r a d is tâ n c ia e ntr e e le s .

• A in te n s i da d e da Fo rça E lé tr ica é p ro po rc io na l ao

pro d uto da s car ga s e i nv e rsa me n te pro po rc io na l ao

qu ad ra do da d is tâ nc i a en t re e la s .

• A di re ção da fo rça é a da r eta q u e u ne as ca rga s .

• O va lo r d a Co ns ta nt e E l et ro s tát ica K d ep e n de d o

meio n a qu a l as ca rga s e st ão im er sa s:

TESTES

22) Q ua ndo a d i st ân c ia en tr e du as par t ícu la s

e l et r i z ad as s e r e d uz à m eta d e, a i nt e ns i da de da

fo rça e l e tro stá t ic a en tr e e las :

(A) pe rma n ece a me sma

(B) qu ad r up l ica

(C) do b ra

(D) se r ed uz à m et ad e

(E ) se r ed uz a um q ua rto do v a lo r i n ic ia l

23) Dua s ca rga s po s i t i va s , s e par ad as po r u ma ce rta

d i st ânc ia , so f re m u ma f o rça d e re p ul são . S e o

va lo r d e um a da s ca rg as f o r do bra do e a d is tâ nc i a

du p l ic ad a, e nt ão , e m r e l ação ao va lo r a nt igo d e

re p ul são , a no va fo rça s er á :

(A) o do bro

(B) o q uá dr u plo

(C) a q ua rt a par te

(D) a me ta d e

(E ) ig ua l

24) Dua s ca r gas Q = 4 . 10

– 7C e q = 5 . 10

– 2C e stão no

vácuo s e par ad as po r um a d i stâ nc ia d e 6 m. A

in te n s i da d e d a fo rç a d e re p ul são e l et ro s tát ica

en tr e e l as va le :

(A) 5 N

(B) 30 N

(C) 50 N

(D) 500 N

(E ) n. d.a .

25) De te rm in e a in te n s i da d e d a fo rça e l ét r ic a e nt r e as

carg as d a f ig u ra .

(A) 14 N

(B) 10 N

(C) 9 N

(D) 5 N

(E ) n. d.a .


TENSÃO ELÉTRICA

A f i g ura a ba i xo mo st ra u ma pi l ha l ig ad a a d ua s p l ac as

met á l ica s par a l e l as .

Ao co n ec tar a p i lh a , a s

p l aca s a dq u ir em c ar ga s

e l ét r ic as de s i na i s o po s -

to s . Ca da uma de s sa s

carg as ca rr e ga co n s i go s e u

campo . A s u pe rpo s içã o

de s se s c am po s r es u l ta e m

um cam po e l étr ico a pro xi -

mad ame n te u ni fo rm e n a

re g i ão e n tr e a s p laca s:

A in te n s i da d e do c am po e lé tr ico de p e nd e da d i stâ n c ia

d e ntr e a s p l aca s e tam b é m de uma g ra nd eza c hama da

TENSÃO ELÉTRICA , qu e é um a ca ract e r í st ica da p i l h a .

Q ua nto ma io r a t e nsão e l ét r ica , m ai s car ga s se

acum u lar ão na s p lac as f aze ndo co m q ue o cam po

e l ét r ico a um en te de i n te ns i da de . Po r o ut ro l ado , s e

aum e nta rmo s a d i stâ nc ia e nt re a s p l aca s , o c am po

e l ét r ico te rá s ua in t en s i da de re d uz i da . Es sa r e l a ção

en tr e o cam po , a t e ns ão e a d i stâ nc ia e n tr e a s p la cas

é ma t ema t ica me n te e x pr e ss a po r :

Se e x i st i r em el é tro ns l i v re s e nt re a s p l aca s , e le s

sent i rão a p re s enç a do ca mpo e s e mo v im en ta rão em

di reç ão à p laca po s i t iva dev i do à at uação de u ma

fo rça e l é tr ica .

TESTES

26) De te rm in e a i nt en s id ad e do cam po e l é tr ico

un i fo rm e qu e s ur ge e n tr e as p laca s da f i gu ra :

(A) 24 V /m

(B ) 12 V /m

(C) 6 V /m

(D) 0,16 V /m

(E ) 3 V /m

27) Co n si d er e d ua s g ra n de s p l aca s p la na s , p ara le la s ,

carr e ga da s co m car ga s ig ua is e co ntr ár ia s .

Q ua ndo diz emo s q ue en tr e e las e x i st e u m cam po

e l ét r ico u n i fo rm e, i s to s ig ni f ica q u e:

(A) não a pa r ece fo rç a e l ét r ica so br e um a ca rg a

co lo cad a en tr e as p laca s .

(B ) a t en são e nt r e a s p l aca s é a l te rn ad a.

(C) o va lo r do cam po é i nv er s ame nt e pro po rc io n a l ao

qu ad ra do da d is tâ nc i a en t re as p lac as .

(D) o campo e l étr ico e nt re as p l aca s é s em p re n u lo .

(E ) o cam po e l ét r ico t em o m es mo va lo r e m to do s o s

po n to s s i t ua do s en tr e a s p laca s .

28) Du ra nt e a fo r mação d e u ma t em p es ta de, v er i f i c a -

se q ue o co rr e u ma s e pa ra ção d e car ga s e l étr ica s ,

f i ca n do a s n uv e ns m ais a l ta s e l et r i za da s

po s i t iva me nt e, e nq ua n to as ma i s b a i xa s a d q ui rem

carg as n eg at iva s qu e induzem ca rg as po s i t iv as na

su p er f íc ie d a T e rr a . À me di da q u e v ão s e

avo l uma n do a s ca rg as e l ét r ica s na s n uv en s, as

in te n s i da d es do s c a mpo s e l ét r ico s vão

aum e nta n do . Se o cam po e l ét r ico fo r i nfe r io r a

3 .106 N/ C, o a r pe rma n ec erá i so l an te e im p ed ir á a

pa ss ag em de c ar ga de um a n uve m p ara a T er ra o u

en tr e n uv e ns . Bas ea n do - se ne s tas in fo rm açõ e s,

de t erm i ne qu a l a a l t ur a máx ima da nu vem pa ra o

su r g im e nto d e r e l âm pa go s (Co n s i de r e q ue o

campo e lé tr ico é un i fo rm e ) .

(A) 25 m

(B ) 50 m

(C) 100 m

(D) 150 m

(E ) n. d.a .


CAPACITORES

Cap ac i to r es são e le me n to s e l ét r ico s c ap aze s de

armaz e nar c ar ga e l ét r i ca e , co ns e q üe nt em e n te,

en e rg ia po t e nc i a l e l é tr i ca . E l e s s ão ut i l i za do s d e

vár ias ma n ei ra s em c i rc u i t o s e l et rô n ico s :

• o s ca pac i to r e s po d em se r ut i l i za do s pa ra a rmaz e na r

carg a pa ra ut i l i zação rá p i da . É i sso qu e o f la s h fa z . A

d i fe re nça en tr e um ca pac i to r e uma pi lh a é q u e o

capac i to r po de de sca rr e g ar to d a s ua car ga em um a

pe q u en a f r ação de s eg u n do , já um a p i l ha d emo r a

mai s t em po pa ra de sca rr eg ar- s e. É po r i sso q ue o

f la sh e le trô nico em u ma câm era u t i l i za um

capac i to r , a p i l ha car re ga o capac i to r do f la s h

du ra nt e vá r io s s eg u ndo s, e e nt ão o capac i to r

de sca rr e ga to d a a carg a n o bul bo do f l as h q ua s e q u e

in st an ta n eam en t e. I s to p o de to rn ar um ca pac i to r

gra n d e e car r eg ado e xt rem am en te p e r i go so , o s

f la sh e s e a s T V s po ss u em adv er tê nc ia s so br e ab r í - lo s

po r e st e mo t ivo . E l e s po s su em gra n de s ca pac i to r e s

qu e po de r i am mat á- lo co m a ca r ga q ue co n tê m.

• o s ca pac i to re s tam b ém p o de m e l imi na r o nd u laçõ e s.

Se uma l in ha qu e co n du z co rr e nt e co nt í nu a (C C)

po s s ui o n du laçõ es e p ic o s , u m g ra nd e ca pa c i to r

po d e u ni fo rm izar a te n são ;

• um ca pac i to r po d e b lo q ue ar a co rr e nt e co n t í n u a

(CC) . Se vo c ê co nec ta r um pe q ue no ca pac i to r a u ma

pi l ha , e nt ão não f l u i rá c o rr en te en tr e o s pó lo s d a

p i l ha as s im q u e o capac i t o r es t i ve r car re ga do (o qu e

é i n st an tâ neo s e o capac i to r fo r p e q ue no ) .

Ent re ta nto , o s in a l d e co rr en te a l t er na da ( CA) f l u i

a tra vé s do ca pac i to r s e m q ua lq u er im p ed im e nt o .

I s to o co r re po r q ue o capac i to r i r á car re ga r e

de sca rr e gar à m ed i da q ue a co r re n te a l t er na d a

f l ut ua , faz e ndo pa rec e r qu e a co rr en t e a l te r na d a

es tá f l u i n do ;

Os ca pac i to r e s po d em s er es fé r ico s , c i l í nd r ico s o u

p l ano s, co ns t i t u i n do -s e d e do i s co n d uto re s d eno m i na -

do s arm ad u ra s qu e, a o se r em el et r i z ado s, n um

pro c es so d e i n d ução to ta l , a rm aze nam car ga s e l é tr i cas

de m es mo va lo r ab so l u to , po r ém d e s i na is co n tr ár io s .

ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES EM SÉRIE

• Os ca pac i to re s ad q ui re m a me sma car ga e l étr ica Q .

• A te n são U e nt r e o s te rm in a i s da a s so c iaç ão é i gu a l

à so m a da s t e nsõ e s em ca da c ap ac i to r .

• A te n são em ca da ca pac i t o r é in ve rs ame n te pro po r -

c io na l à r e sp ec t iv a ca pac i t ânc ia .

ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES EM PARALELO

• Os ca pac i to re s f ica m su je i to s à m es ma te n são U .

• A car ga to ta l Q ac um u la d a pe la a s so c iaç ão é i g ua l à

so ma da s c ar ga s de ca da c apac i to r .

• A ca rga d e ca da c apac i to r é d i r eta me n t e

pro po rc io n a l à s ua ca pac i t ânc ia .

ENERGIA ARM AZENADA NOS CAPACITORES

O gr áf ico ab a i xo r e pr e se n ta a c ar ga e l ét r ic a Q d e um

capac i to r e m fu nç ão da dd p U no s s e us te rm in a is .

Co mo , ne s se ca so , Q e U são g ra n deza s d i r e tam e nt e

pro po rc io n a i s , o g ráf ico co rr es po nd e a uma f u nç ão

l i ne ar , po is a c ap ac i da d e e l et ro s tá t ica C é co ns ta nt e.

Co n si d era n do q ue o ca pa c i to r t e nh a a d q ui r i do a ca r ga

Q q ua ndo s u bm et ido à t e ns ão U do gr áf i co , a e ne r g ia

e l ét r ic a We lé tr ica a rmaz en ad a no ca pac i to r

co rr es po nd e à á rea do t r i ân gu lo so m br ea do .

TESTES

29) A u ni da d e de ca pa c i tâ nc ia no S is te ma

Int e rn ac io na l de U ni da d es é o :

(A) Co u lo mb .

(B ) V o lt .

(C ) Watt .

(D) Fa ra d.

(E ) Jo ul e .


30) No co t i d ia no em p re ga m-s e ca pa c i to r es no s

c i rc ui to s e l et rô n ico s d e rá dio s , T V s ,

co mp uta do re s , etc . U ma d e su as f i na l i da d e s é :

(A) armaz e nar car ga e e n er g i a e l é tr ica .

(B ) ev i ta r pa ss ag em d e co r r en te a l te r na da no c i rc ui to .

(C) pro d uz i r a e ne r g ia e l ét r ic a do c i rcu i to .

(D) di mi n ui r a r es is t ênc ia e lé t r ica .

(E ) pro d uz i r o nd u laçõ e s em c o rr en te co n t í n ua s.

31) Um ca pac i to r é l ig ado ao s t er mi na is d e um a

bat e r ia de 1 2V . V er i f i ca - s e q ue a ca rg a ad q ui r i da ,

em va lo r ab so lu to , é d e 24 nC. A capac i tâ nc ia

de s se ca pac i to r é i g ua l a :

(A) 0,5 n F

(B) 1,0 n F

(C) 2,0 n F

(D) 288 n F

(E ) 36 n F

32) De te rm in e a car ga e l ét r ica a rmaz e na da no

capac i to r re pr e se n ta do n a f i gu ra ab a i xo :

(A) 3,0 µC

(B) 0,33 µC

(C) 16 µC

(D) 48 µC

(E ) 8 µC

33) Um ca pa c i to r p la no de ca pac i tâ nc ia 2 ,0 n F é l i ga do

ao s t er mi na is d e uma ba te r ia e a d q ui re c ar ga de

6 ,0 x10- 8

C . D et er mi n e a t e ns ão da ba te r i a .

(A) 0,03 V

(B) 0,3 V

(C) 3,0 V

(D) 30 V

(E ) 300 V

34) De te rm in e a ca pac i t â nc i a eq u iva le n te d as

as so c iaçõ e s de ca pac i to r e s a s eg u ir :

a )

b)

CORRENTE ELÉTRICA

A co r re nt e e l ét r ic a é u m mo v ime nt o or de nad o de

carga s e leme nt ares . Po d e se r um s im pl e s j a to de

par t í cu la s no v ácuo , co m o aco n tec e n um t ubo de T V ,

em q ue um fe i xe d e e l ét r o ns é la nça do co ntr a a te la .

No e nt an to , na ma io r ia d o s ca so s , a co rr e nt e e l ét r ica

não o co rr e no vác uo , mas s im no in t er io r d e um

co nd u to r . Po r e x em plo , a pl ica n do u ma vo l ta g em n um

f io m et á l ico , su r ge n e le u ma co r r en te e l ét r i ca

fo rma da p elo mo vi me n to o rd e na do d e e lé tro ns .

Não s e po d e d ize r q ue to do mo vim e nto d e c ar g as

e l ét r ic as se ja um a co rr e n te e l ét r ica . No f io m et á l i co ,

po r e x em plo , m es mo an te s d e ap l ic armo s a vo l t ag e m,

já e x is t e mo v ime n to d e car ga s e l étr ica s . T o do s o s

e l ét ro n s l i v r es e s tão em mo vim e nto , d ev i do à a g i t ação

té rmic a . No e nta n to , o mo vim en to é caó t ico e não há

co rr en te e l étr ica .

Q ua ndo a p l ica mo s a vo l t ag em, o mo vim e nto caó t ico

co nt in ua a e x is t i r , ma s a e l e s e so b r epõ e um

mo vim e nto o r d en ado , d e ta l fo rma q u e, em mé d ia , o s

e l ét ro n s l i v r es pas sa m a s e de s lo car ao lo n go do f io .

Q ua ndo a p l ica mo s uma vo l ta g em no s t er mi na is de um

f io co n d uto r e le f i ca po l a r iza do , su rg i ndo no i n te r i o r

de s te u m ca mpo e l étr ico . Os e l ét ro n s l i v r es se nt em

es s e cam po e são fo rça do s a s e mo v ime n tar n u ma

da da d i r eção d ev i do à açã o d e uma fo rça e lé tr ica .


CARGAS L IVRES

• No c o nd ut or met á l i c o , as ca rg as l i v r es são o s

e l ét ro n s, q ue s e mo v im en tam em se n t i do co nt rár io

ao do c am po e l ét r ico .

• No c o nd ut or l í qu i do (e le tró l i to ) , a s ca rg as l i v r es

são ío n s po s i t ivo s e ne ga t i vo s .

• No co n du tor gas os o (p l a sma ) a s car ga s l i v r es são

tan to ío n s q ua nto e lé tro n s.

EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA

EFEITO

TÉRM ICO

T o do f io q u e co nd uz e le tr i c id ad e s e

aq uec e (E fe i t o J ou l e ) . E s s e efe i to é

a b as e d e f u nc io nam e nto do s

aq uec e do r e s e l ét r ico s , c h uv ei ro s

e l ét r ico s , s eca do r es d e c a be lo ,

lâm pa da s inc an d esc e nt e s , etc .

EFEITO

LUM INOSO

Em d et er mi na da s co n diçõ es, a

pa ss ag em da co r re nt e e lé t r ica

atra vé s d e um gá s rar ef e i t o faz co m

qu e e le em it a luz . As lâ mp ada s

f l uo r esc e nt es e o s a nú nc i o s

lu mi no so s são ap l ic açõ e s de s se

ef e i to . Ne l es h á a t r an sfo r mação

d i re ta d e e ne rg ia e lé tr ica em

en e rg ia l umi no sa .

EFEITO

QUÍM ICO

Al g uma s re açõ e s q uím ica s ta is co mo

a e le tró l i s e da ág ua só o c o rr em na

pr e se nça d e co rr e nt es e lé tr i cas .

Ess e ef e i to é ut i l i za do , po r

ex em p lo , no r ev es t i me n to d e

met a i s po r c ro ma g em.

EFEITO

MAGNÉTICO

Car ga s em mo v im e nto p ro duz em

campo s m ag n ét ico s . U m c o nd u to r

pe rco r r i do po r u ma co rr e n te

e l ét r ic a c r ia , n a r e g i ão p r ó xi ma a

e l e , um cam po ma g n ét ico . Est e é

um do s efe i to s mai s im po r tan t es ,

co ns t i t u i n do a ba s e do f u nc io na -

me nto do s mo to re s ,

t ra n sfo rm ado re s , e tc .

EFEITO

ELETRO-

MAGNÉTICO

An t en as t r an sm i sso ra s ( r á dio e

te le fo n e c e l u lar ) s ão pe rc o rr i da s

po r co rr e nt es qu e o sc i lam em

a l t í s s ima s f r eq ü ênc ia s . Es t a o sc i l a -

ção p ro d uz um a o nd a e l et ro ma g-

né t ic a qu e s e pro pa ga no ar .

EFEITO

MECÂNICO

O cam po ma g né t ico p ro d u z ido po r

uma co rr e nt e a l te rn ad a p o de s er

ut i l i za do par a mo v e r í mã s . Co lo c ar

auto mó ve i s em mo v im e nt o o u to car

mú sic a no s fo n e s de o uv i d o são

a lg u n s ex em p lo s d es t e efe i to .

SENTIDO CONVENCIONAL DA CORRENTE

O s en t i do co nv e nc io na l da co rr e nt e e l ét r ica é o do

de s lo cam en to d e car ga s l iv r e s po s i t iva s no co n d ut o r

(me smo qu e e la s in e x is t am) , o u s e ja , é o m e s mo

se n t i do do cam po e lé tr ico .

TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA

De p en d en do da vo l ta gem ap l ica da, a co rr e nt e e lé tr i ca

qu e su rg e nu m c i rcu i to e l ét r ico po d e s er co nt í nu a o u

a l t er na da . V imo s q ue p i l ha s e bat er ia s fo r n ec em

vo l ta g en s co nt ín ua s, o u s e ja , não o co r re mu da nça do

se n t i do do ca mpo e lé tr ico no i nt er io r do s co nd u to r es .

Co mo o c am po e l ét r ico é f i xo o s e l ét ro ns l iv re s s e

mo vim e nta rão , em m é dia , to do s no m es mo se n t i do , o u

se ja , e l e s av an çam.

No ca so da s to m ad as re s i d en c ia i s , a vo l ta ge m é

a l t er na da . Es te t i po de vo l ta g em faz co m q u e o cam po

e l ét r ico no in te r io r do s co nd u to r es o r a apo nt e p ara

um l ado o ra a po n te pa ra o u tro . De st a fo rm a o s

e l ét ro n s l i v r es no i nt er io r do co n du to r e x ecu ta rão um

mo vim e nto d e v a i -e- ve m. E l e s não ava nça m pe lo

co nd u to r , a p en as o sc i lam pra lá e p ra cá 60 v eze s p o r

se g un do , o u s e ja , n um a f r eq ü ê nc ia d e 60 H e rtz .

INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA

A in te n s i da d e da co rr e nt e e l ét r ic a é a q ua nt i da de d e

carg a q u e a tra ve s sa uma su p er f íc ie t r an sv er sa l de um

co nd u to r , d iv i d i da pe lo i nt er va lo de tem po qu e l eva

par a i s so aco n tec er .


35) As s in a l e a a l t er na t iv a I NC ORRET A:

(A) Ao mo vi me n to o r de na do de c ar ga s e l étr ica s dá- s e

o no m e de co r re nt e e lé tr i ca .

(B ) Car ga s em mo vim e nt o pro duz em ca mpo s

mag n ét ico s .

(C) T o do f io q u e co nd uz e le tr i c id ad e s e a q uec e.

(D) An t en as t ra ns mi sso ra s d e rá dio e t e l ev i são s ão

pe rco r r i da s po r a l t í s s i ma s co rr e nt es co n t í n ua s.

(E ) O s en t i do co nv e nc io na l da co r re n te e l étr ica é

o po s to ao re a l .

36) (UEL /20 00 ) Q ua ndo u ma co rr en te e l ét r ic a pa ss a

po r u m co nd u to r e la p ro v o ca a l g u ns e fe i to s mu ito

im po rt an te s . Co n s id e re o s s e gu i nt es ef e i to s d a

co rr en te e l étr ica :

I . Efe it o J o ule o u t érm ic o: um co n du to r p erco rr i do

po r co rr e nt e e l ét r i ca so f r e um a q u ec im e nto .

I I . Efe it o qu ím i co : uma so l ução e l e tro l í t i ca so f re

deco mpo siç ão q ua n do é pe rco r r i da po r co r re nt e

e l ét r ic a .

I I I . Efe it o l um i nos o: a p as sa g em d a co rr e nt e e l é tr ica

atra vé s d e um gá s rar ef e i t o , so b ba i xa p r es são .

IV. Efe it o f is i o lóg i co: a co rr en te e l ét r ic a ao

atra ve s sar o rga n is mo s v i vo s p ro d uz co nt raçõ e s

mu scu la re s ( c ho q ue s e l é tr ico s) .

V. Efe it o mag nét i co: um c o nd u to r p erco rr i do po r

co rr en te e lé tr ica c r ia , na re g i ão p ró x ima a e le ,

um c am po ma g né t ico .

Na no ss a r e s i d ênc ia , o s ef e i to s q u e se mpre

aco mpa n ham a co rr e nt e e l ét r ica s ão :

(A) I e I I

(B ) I I e I I I

(C ) I I I e I V

(D) IV e V

(E ) I e V

37) (U F SE) Se uma s u p erf í c ie t ra n sve r sa l de um

co nd u to r é atr av es sa da em 10 s po r um a

qu an t i da d e d e ca rg a i g ua l a 5 C , a co rr e nt e

e l ét r ic a ne s se co n d uto r va le :

(A) 50 A

(B) 2 A

(C) 5 A

(D) 15 A

(E ) 0,5 A

38) Em u ma s up e rf íc i e t ra n sv er sa l de um f io co n du to r

pa ss a u ma ca rg a d e 1 0 C a ca da 2 s . Q ua l a

in te n s i da d e de co r re nt e n es te f io ?

(A) 5 A

(B) 20 A

(C ) 200 A

(D ) 2000 A

(E) 0,2 A

39) (UCP R ) Uma co r re n te e l é tr i ca d e 10 A é ma nt i da

em u m co n d uto r m et á l i co du ra nt e 2 mi n uto s .

Ped e- s e a car ga e lé tr ica q u e atr av es sa o

co nd u to r .

(A) 120 C

(B) 1200 C

(C) 200 C

(D) 20 C

(E ) 600 C

40) (UEL /19 95 ) P e l a sec çã o t r an sv er sa l d e um

co nd u to r d e e le tr ic i da d e pa s sam 1 2,0 C a ca da

mi nu to . N e ss e co n d uto r a in te n s i da d e da co rr en t e

e l ét r ic a é :

(A) 0,08 A

(B) 0,20 A

(C) 5,0 A

(D) 7,2 A

(E ) 12 A

41) (U F SM /1 999 ) U ma l âm p ada p erm an ec e ace sa

du ra nt e 5 m in uto s po r ef e i to d e uma co r re nt e d e

2A, fo rn ec id a po r u ma bat er ia . N es s e i nt er va lo d e

tem po , a ca rg a to ta l l i be r ada p el a ba te r ia é :

(A) 0,4 C

(B) 2,5 C

(C) 10 C

(D) 150 C

(E ) 600 C

42) (PUC ) Um a lâm pa da pe r man ec e ace sa du ra nt e

1 ho ra , s e ndo p e rco rr i da po r uma co rr e nt e

e l ét r ic a co nt í nu a d e in t en s id ad e i gu a l a 0 ,5

A.

Q ual a q ua n t i da d e de ca rga e l ét r ic a q ue p as so u

pe la lâ mp ad a?

(A) 30 C

(B) 300 C

(C) 900 C

(D) 1800 C

(E ) 3600 C

43) Pel a secç ão r et a d e um f io co n d uto r m an t ém- se

uma co r r en te co nt í nu a de in te n s i da d e 0 ,5 A.

Du ra nt e qu an to t em po de ve s er ma n t i da es sa

co rr en te par a q ue a car ga to ta l t ra ns po r ta da s e j a

ig ua l a 30 C?

(A) 15 s

(B ) 30 s

(C) 45 s

(D) 1 mi n

(E ) 2 mi n


RESISTORES

Obs e rva n do o in te r io r de um c h uve iro e l é t r ico

pe rc eb emo s qu e e x i st e um f io m e tá l ico en ro l ado

de n tro d e le . E st e f io é cham ado de RESISTOR e é

fe i to d e uma l iga de n í qu el e c ro mo (em g e ra l 60% d e

n í q ue l e 40% d e c ro mo ) .

Q ua ndo a br imo s a to r ne ir a , a pr es são d a ág ua l i ga o s

co nta to s e l é tr ico s faz e ndo co m q ue um g ra nd e

nú me ro d e e lé tro n s l iv re s p as s e a s e d es lo c ar ,

es ta be l ece n do uma co r re nt e e lé tr ica d e nt ro do f io .

Na s l i gaçõ e s re s id e nc i a i s a co rre nt e é a l t er na da, o u

se ja , o s e l é tro ns e xec u ta m um mo v im e nto de v a i - e-

vem co m um a f r eq ü ên c ia i gu a l a 60 Hz . N e ss e

mo vim e nto o s e l é tro ns co l i de m en tr e s i e t am b ém

co nt ra o s áto mo s qu e co ns t i t ue m o f io . Po rt an to , o s

e l ét ro n s e nco nt ram um a ce rta DI F I CUL DA DE pa ra s e

de s lo car , i s to é , a fo rça de v i do ao s c ho qu e s o r i g i na

uma ce rta RE SI ST ÊN CIA à pa ss ag em da co r re nt e.

Q ua ndo u m el ét ro n se cho ca co m um áto mo , t an to e le

co mo o áto mo co meça m a V IBR AR MA IS . E st e

aum e nto d a e ne rg ia de v ib raç ão acar re ta um

AU MENT O DE T E MPERAT U RA do f io . É po r i s so qu e a

ge nt e t re me no f r io . T r em en do a g e nt e v i b ra ma is e se

es q ue n ta .

PRIM EIRA LEI DE OHM

Geo rg e S i mo n O hm ( 17 87 -185 4) fo i u m f í s ico a l em ão

qu e r ea l i zo u e x pe r i me n to s em c i rc ui to s e l ét r ico s . O hm

no to u q u e s e e l e do b ra ss e a vo l t ag em a pl ica da a um

me smo c i rc ui to , a co r re nt e e l ét r ic a t am bé m do b rav a:

De sco n f i ado d e q u e ex i st i a u ma RE G UL ARI D ADE n e s te

fato , O hm re p et i u vá r i as vez es o e x p er im en to c o m

div e rs as vo l ta ge n s e ma te r ia i s d i f er e nt e s .

E le u so u f io gro s so , f io f i no , f io co m pr ido , f io c u rt o ,

f io de co b re, f io d e p rat a , o u s e ja , var io u bem to d as

as po s s i b i l i da de s. De po i s e l e r e un i u s ua s o bs er vaçõ es

em ta be la s . O hm p er c eb e u q ue na ma i or ia do s

ex p er im e nto s, a d iv i são do va lo r d a vo l t ag em p ela

in te n s i da d e da co r re n te dav a s em pr e um me s mo

re s ul ta do . C a lc ul e e co mp ro ve :

Pi lh as Vo ltagem Corrente Vo ltagem ÷ Corrente

1 1 ,5 V 0 ,3 A

2 3 ,0 V 0 ,6 A

3 4 ,5 V 0 ,9 A

4 6 ,0 V 1 ,2 A

5 7 ,5 V 1 ,5 A

Ohm ta mb ém f ez o gr á f ico da V o l ta ge m ve rs u s a

Co rr e nt e e no to u qu e s e un i ss e o s po n to s do gráf i co

o bt er ia um a r et a :

Q ua ndo Geo rg e O hm tra ns fo rmo u s e us d ado s

ex p er im e nta is em uma r eta , e l e es tav a p ro po n d o a

cham ad a PRI MEIR A L E I DE OHM:

O re s ul ta do da d i v i são en t re a vo l ta ge m e a co rr en t e é

cham ado de RE SI ST Ê NCI A EL ÉT RICA. A r e s i st ê nc ia e stá

in t i mam en t e r e l ac io na da às fo rça s d ev i do ao s cho q ue s

qu e a tu am no s e lé tro n s e m mo vim e nto d e nt ro do f io

co nd u to r . Um co n d uto r é d i to Ô HM ICO s e su a

res is tên c ia perm ane ce c o nst ant e i n de p e nd e nt em en te

do va lo r da te n são ap l i cada a e le . Ne st e c aso a

corre nte est ab ele c id a é d ire tam ent e pr o por c io na l à

vo l tagem ap l i ca da . S e a vo l ta g em do bra , a co rr en te

tam bé m do b ra e as s i m po r d ia nt e.


CONDUTORES NÃO ÔHMICOS

O q ue é no táv e l n a Pr im ei ra L e i de O hm é a var i ed a de

de s u bs tâ nc i as e o e x t en so ca mpo d e va lo r es de

in te n s i da d e de cam po e l ét r ico em q ue e la é o be d ec i da

co m ba s ta nt e pr ec i são . No en ta nto , e la fa lha em

a lg um as c i rcu n stâ nc ia s . Cam po s e lé tr ico s m ui to

in te n so s po d em le var a a l te raçõ es d rá st ica s no

nú me ro de e lé tro n s l iv re s no in t er io r do s co n d uto r es .

Po r e x em plo : d u pl ica n do uma vo l t ag em mu ito e l ev a da,

a co rr e nt e e l ét r ica po d e q ua dr u pl ica r e n ão a p e na s

du p l ic ar co mo er a e s pe ra do . Ne st e s ca so s o v a lo r da

re s i st ê nc i a não é ma is co ns ta nt e e d e pe n de d a te n são

ap l ica da .

Di spo s i t ivo s q u e não o b e d ece m a P r i me ir a L e i de O hm

são c hama do s N ÃO-ÔH MI COS o u N ÃO-L I NE ARE S. E s te s

d i s po s i t ivo s são i nd i sp e ns áve is na e l e trô nica ( d io d o s,

t ra n s i sto re s , etc . ) . S e to da s a s co i sa s co m eça s se m a

o be d ece r a Pr im ei ra L e i de O hm a t ec no lo gia

e l et rô n ica (e a v i da) e nt ra r ia em co l ap so .

TESTES

44) A t e nsão no s t er mi na i s d e um r e s i sto r d e 100 Ω ,

pe rco r r i do po r u ma co rr e n te d e 0 , 2 A é ig ua l a :

(A) 1000V

(B) 500V

(C) 100V

(D) 20V

(E ) 2V

45) Um f io co n d uto r , s ub me t i do a uma t e ns ão d e

1 ,5 V , é p erco rr i do po r u ma co r re n te d e 3 ,0 A . A

re s i st ê nc i a e l ét r ic a de s se co nd u to r é ig ua l a :

(A) 0,5 Ω

(B ) 2 Ω

(C ) 4,5 Ω

(D) 9 Ω

(E ) 10,5 Ω

46) Na i n sta lação e l ét r ica de um ch uv ei ro d e 220 V e

20 Ω , o fu s ív e l d ev e su po rta r uma co rr e nt e

e l ét r ic a de p e lo m eno s:

(A) 200 A

(B) 4400 A

(C) 11 A

(D) 220 A

(E ) 20 A

47) L iga n do - se uma l âm pa d a à to mad a d e uma

re s i d ên c ia , um a vo l tag em de 120V se rá a p l ica da

às e x tr emi d ad e s do f i lam en to d a lâm pa da .

V er i f i c a - se, en tão , q u e uma co r re n te de 2 ,0 A

pa ss a pe lo f i la me n to . Q ua l é o va lo r da

re s i st ê nc i a de s se f i la me nt o ?

(A) 240 Ω

(B ) 120 Ω

(C ) 60 Ω

(D) 30 Ω

(E ) n. d.a .

48) Co n si d er e o s g ráf ico s a s e gu ir , q ue re pr e se n tam a

te n são U no s te rm in a i s d e co m po ne nt e s e l ét r ico s

em f u nção da in te n s i da d e d a co r re n te i q ue o s

pe rco r re .

De nt re es s es g ráf ico s , po de -s e u t i l i z ar p ara

re pr e se n tar co m po n e nt es ô hmico s SO MENT E :

(A) I ( D ) I , I I e IV

(B ) I e IV ( E ) I , IV e V

(C) I , I I e I I I

49) Um r es i sto r ô hm ico d e r es i st ênc ia e l ét r i ca 4Ω é

su bm e t i do a um a te n sã o de 12V du ra nt e um

in te rva lo d e 20 s e gu n do s . A qu an t i da d e d e car ga

e l ét r ic a Δ Q qu e a tra ve s so u o r e s i sto r fo i , em

co ulo m b s, ig ua l a :

(A) 3

(B) 6

(C) 30

(D) 60

(E ) 120


SEGUNDA LEI DE OHM

T o do c hu ve iro q u e s e p rez e te m pe lo me no s d ua s

po s s ib i l i da de s d e a q u ec im en to : I NV ERNO e V ERÃO . Na

po s ição in ve r no a á g ua sa i q u e nt e e n a po s ição v er ão

e la sa i mo r na. Q ua n do m ud amo s a chav e d e po s iç ão

es tamo s mo d i f ic an do o q u e de n tro do c h uv ei ro ?

Se ab r i rmo s o ch uv e iro , ver emo s qu e o r e s i sto r ( f io

en ro l ado ) ap r es e nta u m co mp r i me nto ma io r na

po s ição ve rão do q ue na po s iç ão i nv er no . A s s im,

qu an do m u damo s a ch ave de po s ição , es tam o s

mu da ndo o co m pr im e nto do r es i sto r . O f io é e nro la do

par a ca b er b as ta nt e f io e m u m pe q ue no e sp aço .

O f io ma i s c urto , co rr e sp o nd e nt e à po s iç ão i nv er n o ,

apr e se n ta uma r es i st ênc ia me no r . I s to f az co m q ue o s

e l ét ro n s a va nce m e m ma i o r n úm ero (co rr e nt e ma io r) ,

t ra n sfe r in do ma i s v i b raç ão ao s á to mo s d e nt ro f io .

Q ua nto m aio r a v i br ação , maio r é a te mp er at ur a .

COM PRIM ENTO DO F IO

FIO CURTO FIO COM PRIDO

RESISTÊNCIA PEQUE N A GRA N DE

CORRENTE AL T A BAIX A

ESQUENTA MUIT O POUCO

As lâ mp ad as i nca n de sc en te s t am bé m a pr e se nt am um

re s i sto r . E l e é um f i lam en to e nro l ado , na m aio r ia d as

veze s de tu n g st ên io (o me smo ma te r i a l da s po nt as d as

can eta s e sf ero grá f ica s) .

Para qu e o f i lam e nto po ss a em it i r luz e l e t em q ue

es q ue n tar mu ito . A t em p era t ura c h eg a a s er s up er io r

a 2200O

C. Pa ra e s q ue nta r m ui to e l e d ev e te r

re s i st ê nc i a mu ito pe q ue na , o u se j a , e le dev e s er m u i to

cur to . Ma s s e e l e fo r m ui to c ur to e f i no e l e po de

de rr et e r f ac i lm en te . A so luç ão enco n tra da fo i

aum e nta r a gro s su ra do f io . F io s g ro s so s te m me n o r

re s i st ê nc i a q ue f io s f i no s e es q ue n tam mai s .

GROSSURA DO F IO

FIO GROSSO FIO FINO

RESISTÊNCIA PEQUE N A GRA N DE

CORRENTE AL T A BAIX A

ESQUENTA MUIT O POUCO

Al ém de de p en d er do co mpr im e nto e da e s pe s su r a , a

re s i st ê nc i a ta mb ém d ep e nd e do ma te r i a l d e q u e é

fe i to o f io . Ca da ma te r ia l po s su i um a r e s i st ê n c ia

es p ec í f ica c hama da RE SI S T IV IDA DE EL ÉT RI CA . Qu an to

mel ho r co n d uto r é um m ate r i a l , me no r é o va lo r de

su a r e s i st iv id ad e.

Uso Materiais

a 20OC

Resistividade

(ohm.metro)

In sta lação

re s i d en c ia l Co br e 1,7x10 - 8

An t en a Al um í nio 2,8x10 - 8

L âmpa da T un g st ê nio 5,6x10 - 8

Ch uv ei ro s Ní q ue l -c ro mo 1,1x10 - 6

Cap as d e f io s Bo rrac ha 101 3 a 101 6

S upo rt e de f io s

em po s t es Mad e ira 108 a 101 4

Apo io de f io s

em po s t es Cer âm ica 101 0 a 101 4


O f í s i co Geo rg e O hm ( de no vo e l e) es ta b el ece u u ma

o ut ra le i f í s ica q u e lev a em co nt a o co m pr im e nto , a

es p es s ur a e o mat er ia l d e q u e é f e i to o co n d uto r . E sta

le i é co nh ec id a co mo a SE GU ND A L E I DE O HM:

A re s is tê nc ia tam b ém d ep e n de d a te mp er at ur a . Os

apa re l ho s e l é tr ico s l i ga do s ap re s en tam r es is t ên c ia

maio r do q ue qu an do d e s l iga do s. Q ua n to mai s q ue n te,

maio r a re s is tê nc ia .

TESTES

50) De aco r do co m a 2a L e i de Oh m, o f io co nd u to r

qu e ap r es e nta M AIOR r es i st ê nc ia e l étr ica é :

(A) cur to e g ro sso

(B) cur to e f ino

(C) lo n go e gro sso

(D) lo n go e f ino

(E ) mu ito d uro

51) Co n si d er e d uas l âm pa da s, A e B , i d ê nt ica s a não

se r pe lo fa to de q u e o f i l ame n to d e B é mai s

gro sso q ue o f i lam en to d e A . S e ca da um a e st iv er

su je i t a a um a t e n são de 1 10 vo l t s :

(A) A s er á a ma i s b r i l ha n te po i s t em a maio r

re s i st ê nc i a .

(B ) B s erá a m ai s br i lh an te po is t em a ma io r


(C) A s e rá a m ai s b r i l ha n te po i s t em a me no r


(D) B s er á a mai s b r i lh an te po is t em a m eno r


(E ) amb as t erão o m es mo b r i l ho .

52) Um f io d e a l um í nio de e s pe s su ra 1 ,4 mm

2 po s s ui

50 m de co m pr im e nto . Su a re s i st ê nc i a e l ét r ic a , a

20O

C , é i g ua l a :

(A) 0,1 Ω

(B ) 0,5 Ω

(C ) 1,0 Ω

(D) 1,5 Ω

(E ) 2,0 Ω

ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE

S upo n ha q ue d ua s l âm pa d as es t e jam l iga da s à to m a da,

de t a l mo do q ue ha j a ap en as um cam in ho p ar a a

co rr en te e l ét r ic a f l u i r , d i zemo s qu e a s d ua s lâm pa da s

es tão a s so c i ad as em SÉRIE .

Ev id e nt em e nt e, po de mo s a s so c ia r ma is d e d ua s

lâm pa da s d e ss a ma ne ir a , co mo em um a arvo re de

Nat a l , o nd e ge ra l me n te s e u sa um co n ju nto d e vár ias

lâm pa da s a s so c ia da s em s ér ie .

Em uma a s so c iaç ão em sé r ie de re s i s tê nc ias o b se rva m-

se a s se g ui nt e s ca ract e r í st ica s :

• Co mo há a p en as um c ami n ho po ss ív e l par a a

co rr en te, e l a t em o me smo va lo r e m to das a s

re s i st ê nc i as da a s so c i a ção (me smo qu e e s sa s

re s i st ê nc i as s e j am di fe re n te s) .

• É fác i l p erc e be r q ue, s e o c i rc u i to fo r i nt er ro m pi do

em qu a l q ue r po n to , a co rr en te d ei xa rá d e c i rcu la r

em to do o c i rc ui to .

• Q ua nto ma io r fo r o n úm e ro d e r e s i st ê nc ia s l i ga da s

em s ér i e , maio r s er á a re s is tê nc ia to t a l do c i rc u i to .

Po rta nto , se ma n t iv er m o s a me sma vo l ta ge m

ap l ica da ao c i rc ui to , m e no r s erá a co r re nt e n el e

es ta be l ec i da .

• A r e s i st ê nc i a ún ica R , cap az d e s ub s t i tu i r a

as so c iaç ão de vá r ia s r es is tê nc i as R 1 , R 2 , R 3 , etc . , em

sé r i e , é d e no mi na da RESISTÊNCIA EQUIVALENTE

do co nj un to .

EXEM PLO : Ca lcu l e a r es i st ê nc ia e qu iva l en te e ntr e o s

te rmi na i s A e B da a sso c i ação em sé r ie de r es is to r es

aba i xo :


ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO

Se d ua s lâm pa da s fo rem a sso c ia da s d e ta l ma n ei ra q ue

ex i sta m do i s o u ma is c a mi nho s par a a pa s sa gem da

co rr en te, d iz emo s qu e as lâm pa da s e st ão a sso c ia d as

em P AR AL EL O.

A a sso c iação em pa ra l e lo é u t i l i z ad a n as in s ta l açõ es

e l ét r ic as r es i de nc ia is .

Em uma as so c iação de re s i s tê nc ias em pa ra l e lo ,

o bs er vamo s a s s eg ui n te s c arac te r í st ica s :

• A co r re n te to ta l i , fo r nec i da pe la ba te r i a o u

to ma da, se d iv i d e pe la s r es i st ênc ia s da a s so c ia ção .

A ma io r pa rt e da co r re n t e i pa s sa rá na r e s i st ê nc i a

de m e no r va lo r ( ca mi n ho q ue o f er ec e me no r

o po s ição ) . É po ss ív e l i n t er ro m pe r a co rr en te em

uma d as r es i st ên c ia s da as so c iaç ão , se m a l t er ar a

pa ss ag em d e co rr en t e na s de mai s r es is t ênc ia s .

• Q ua nto ma io r fo r o n úm e ro d e r e s i st ê nc ia s l i ga da s

em pa ra le lo , me no r se r á a res i st ênc ia to ta l do

c i rc ui to ( t u do se pa s sa co mo se e st iv és s emo s

aum e nta n do a e s pe s s ura da r es is t ênc ia do c i rcu i to ) .

Po rta nto , se ma nt ive rmo s i na l t era da a vo l t ag em

ap l ica da ao c i rcu i to , maio r se rá a co rr en t e

fo rn ec id a pe la p i l ha o u ba te r ia .

EXEM PLO : Ca lcu l e a r es i st ê nc ia e qu iva l en te e ntr e o s

te rmi na i s A e B da a sso c iação em pa ra l e lo de

re s i sto r es ab a i xo :

EXERCÍCIOS

53) Calc ul e a r e s i st ê nc i a eq u iva le n te e nt re o s

te rmi na i s A e B da s as so c iaçõ e s d e r e s i sto re s

aba i xo :

(a )

(b)

( c )

(d)

(e )

( f )

(g )


POTÊNCIA ELÉTRICA

Co rr e nt es e l ét r i cas são pro duz i da s em co nd u t o re s

pe la aç ão d e um cam po e lé tr ico a pl ica do , p o r

ex em p lo , po r uma ba te r ia . N es t e caso , a en e r g ia

qu ím ica da b at er ia e s t á se n do t r an sfo rma da em

en e rg ia c i né t ic a do s e lé tro ns . A r e s i st ê nc i a do

co nd u to r , po r s ua v ez , t r an sfo r ma a e ne rg ia c i n ét i ca

em e n er g ia t ér mica . A d i ss i pação de e ne rg ia té rm ica

no re s is to r é d eno m i na da EFEITO JOULE . U ma me d i da

da d i ss i pação d a e ne rg i a é da da p e la POTÊNCIA

ELÉTRICA .

V amo s id ea l i z ar um a s i t uação s im pl es , o n d e há

so me n te uma d i f er e nç a de po te nc ia l e ntr e as

ex tr em i da de s do co nd u to r (uma b at er ia , po r e x em pl o )

e u m r e s i sto r d i ss i pa ndo a e ne r g ia . N e st e ca so va l em

as s eg ui n te s re laçõ es :

TESTES

54) O ef e i to Jo ul e co n s i st e na t ra n sfo rm ação :

(A) da e ne rg ia n uc le ar em e n e rg ia eó l ica .

(B ) da e ne rg ia eó l ic a e m en e r g ia e l ét r ica .

(C) da e ne rg ia e lé tr ica em e n er g i a t ér mic a .

(D) da e ne rg ia so lar e m en er g ia e l ét r ic a .

(E ) da e ne rg ia e lé tr ica em e n er g i a eó l ica .

55) A in te n s i da d e da co rr e nt e e l ét r i ca q ue pa s sa

atra vé s d e uma lâm pa da é de 0 ,5 A q ua n do so b

te n são d e 2 20 V . Q ual a po tê nc ia e l é tr ica q ue a

lâm pa da d is s ip a?

(A) 55 W

(B) 110 W

(C) 220 W

(D) 440 W

(E ) 44 W

56) Um a par e lho e l et ro do mé st ico fu nc io n a co m

te n são d e 11 0 V e po t ên c i a d e 330 0 W. A co rr e nt e

e l ét r ic a pe lo a pa re l ho , q ua n do e m pl eno

fu nc io nam e nto , é :

(A) 30 A

(B) 3 A

(C) 1 A

(D) 33 A

(E ) 110 A

57) Uma l âm pa da d i s s i pa u ma po tê nc ia d e 1 10 W

qu an do l i ga da a uma to mad a d e 22 0 V . Qu al a

re s i st ê nc i a do f i l ame n to d a lâ mp ad a l i ga da?

(A) 220 Ω

(B ) 100 Ω

(C ) 440 Ω

(D) 484 Ω

(E ) 200 Ω

58) Um a pa re l ho e le tro do m é st ico t em as s eg u in te s

in scr içõ es na p l aq u et a : 6 V / 5 W. Po de -s e

co nc l u i r q u e a r es i st ênc ia do apa re l ho , em o hms ,

é i g ua l a :

(A) 7,2

(B) 1,2

(C) 0,83

(D) 4,16

(E ) 30

59) Um r e s i sto r de 180 Ω d i s s i pa u ma po t ênc ia d e

7 ,2 W. Po d e- s e co nc l u i r qu e a in te n s i da d e d a

co rr en te e l étr ica q u e pe rc o rr e o r e s i sto r é :

(A) 0,4 A

(B) 0,2 A

(C) 4 A

(D) 2 A

(E ) 20 A

60) Uma l âm pa da é s u bm et id a a uma te n são de 110 V ,

co ns um i ndo a po tê nc ia e lé tr ica d e 60 W. A

co rr en te e lé tr ica q ue at rav es sa a lâ mp ad a t em

in te n s i da d e m ai s pró x ima de :

(A) 0,55 A

(B) 3,5 A

(C) 8,9 A

(D) 1,8 A

(E ) 50 A

61) De te rm in e a po tê nc ia d is s i pa da po r um a pa re l ho

de re s is tê nc ia e l étr ica 5 0 Ω qua n do l i ga do a uma

te n são de 11 0 V .

(A) 2,2 W

(B) 5,5 W

(C) 242 W

(D) 0,45 W

(E ) 50 W

62) De te rm in e a in t en s id ad e da co rr e nt e e lé tr ica em

um re s i s to r de 70 Ω q ue d is s ip a 70 00 W d e

po t ên c ia .

(A) 1000 A

(B) 100 A

(C) 10 A

(D) 1 A

(E ) 0,1 A


63) Uma l âm pa da d i ss i pa a p o tê nc i a d e 60 W q ua ndo

pe rco r r i da po r uma co rr e nt e d e 2 A. De te rm in e a

te n são à q ua l a lâ mp ad a e stá l ig ad a.

(A) 15 V

(B) 30 V

(C) 60 V

(D) 120 V

(E ) 240 V

64) Na s i ns ta laçõ es r e s i d en c i a is d e ch uv ei ro s e l é tr i -

co s , co st uma -s e u sa r f u s í ve i s o u d is ju n to r es q u e

de s l i gam au to ma t ica me n te q ua ndo a co rr e nt e

ex ce d e um c er to va lo r pr é -e sco l h i do . Qu al o va lo r

do d i s j u nto r q ue d ev e s er u sa do pa ra i ns ta lar um

ch uve iro d e 360 0 W e 220 V ?

(A) 10 A

(B) 15 A

(C) 30 A

(D) 70 A

(E ) 220 A

65) Um a q uec e do r e lé tr ico d i s s i pa 240 W qu an do

l i ga do a um a ba te r i a d e 1 2 V . A co rr e nt e e lé tr ica

no a q uec e do r é i gu a l a :

(A) 0,05 A

(B) 0,6 A

(C) 1,67 A

(D) 20 A

(E ) 2880 A

66) Um ch uv e iro e l ét r ico t em uma po t ênc ia d e

4400 W q ua ndo l i ga do a uma vo l ta g em de 2 20 V .

Q ual a co rr en t e qu e p erco rr e es s e c hu ve iro ?

(A) 5 A

(B) 10 A

(C) 15 A

(D) 20 A

(E ) 25 A

67) Na lâ mp ad a do fa ro l d e um a uto mó ve l e stá

esc r i to : 12V / 4 A. I s so s ig ni f ic a qu e a l âm pa da

de ve s e r l i ga da a um a vo l ta gem de 1 2 V e

pe rco r r i da po r u ma co rr e nt e e lé tr ica de 4 A. Q ua l

a po tê nc ia d es sa lâ mp ad a ?

(A) 24 W

(B) 36 W

(C) 48 W

(D) 60 W

(E ) 100 W

68) A cas a d e u m ce rto p ro f es so r d e F ís ica t em do i s

ch uve iro s e l ét r ico s q u e co nso m em 4 50 0 W cada

um. E l e q ue r t ro ca r o d i s ju nto r ge ra l da ca i xa d e

fo rça po r um qu e p erm it a o fu nc io na me nto do s

do i s c hu ve iro s s im u lt an eam e nt e co m um

aq uec e do r e l ét r ico (1 200 W) , um fer ro e lé tr ico

(1100 W) e 7 lâm pa da s i n can de sc e nt es de 1 00 W.

Di s j un to r e s são c l as s i f i ca do s pe la co r re nt e

máx ima q ue pe rm it em p as sar . Co n s id er an do q u e a

te n são n a c i da de s e ja d e 220 V , o d is ju n to r de

me no r co rr en te má xi ma q ue p er mi t i rá o co ns umo

de s eja do é , e ntão , d e:

(A) 30 A

(B) 40 A

(C) 50 A

(D) 60 A

(E ) 80 A

69) Um ch uv ei ro e l étr ico é c o ns tr u ído par a a t en são

de 2 20 V , d i ss i pa ndo , en tão , po t ênc ia i g ua l a

2000 W. Po r en ga no , s u bm et e- se o ch uv ei ro a

te n são de 11 0 V . A dm it in do q ue a r es is t ênc i a

e l ét r ic a do c hu ve iro p erm an eça co n st an t e, a

po t ên c ia q u e e l e d i s s i pa p as sa a s e r :

(A) 500 W

(B) 1000 W

(C) 2000 W

(D) 2500 W

(E ) Ze ro

70) Uma lâ mp ad a i nca nd e sce nt e d e 60 W, co n st r u í d a

par a t ra ba l har so b 2 20 V , é l i ga da a uma fo n t e d e

110 V . S u po n ha q u e a re s i s tê nc ia e l ét r ic a d a

lâm pa da pe rma n eça co n s tan t e, q ua l a po t ê nc i a

d i s s i pa da p el a lâm pa da n e ss as co n d içõ e s?

(A) 15 W

(B) 30 W

(C) 60 W

(D) 120 W

(E ) 240 W

71) Uma lâm pa da l ig ad a a 120 V é p erco rr id a po r um a

co rr en te de 0 , 5 A. Q ual a po tê nc ia d i ss i pa da p el a

lâm pa da?

(A) 100 W

(B) 60 W

(C) 40 W

(D) 25 W

(E ) 10 W


ENERGIA ELÉTRICA

A po tê nc ia de um a pa re lho in d ica a qu an t i da d e de

en e rg ia e lé tr ica q u e es tá se n do t ra n sfo r ma da em

o ut ra s fo rm as de e ne r g ia n um c e rto i nt e rva lo de

tem po .

V o cê po d e ca lcu la r o co ns umo de u m a pa re lho , i s to é ,

da q ua nt i da de d e e ne r g ia e lé tr ica q u e e l e t ra n sfo r ma

em o u tra s fo r ma s d e e n er g ia – s e so u be r s ua po t ên c ia

e l ét r ic a e o tem po q ue e l e f ica l ig ado .

Os fa br ica nt e s ge ra l me n t e i nfo rmam a po tê nc ia no

pró pr io a pa re l ho .

Uma u ni da d e m u ito co m u m d e e ne rg ia é o

qu i lo wat t - ho ra (kW h) : 1 K Wh = 100 0 W h

72) Uma ca sa po ss u i 10 lâm pa da s q u e pe rma n ece m

ace sa s 6 ho ra s po r d ia . S e ndo d e 100 wat ts a

po t ên c ia e lé tr ica d e c ad a lâm pa da, a en er g ia ga sta

nu m m ê s, em q ui lo wat t - h o ra , é de :

(A) 10

(B) 30

(C) 60

(D) 120

(E ) 180

73) A ta b ela ab a i xo mo s tr a a re lação de e l et ro -

do m és t ico s d e uma r e s id ê nc i a e o t em po d e

ut i l i zação m en sa l mé d io d e cada a pa re l ho . Ca l cu le

o co n su mo e l étr ico me n sa l da re s i d ê nc ia e m kW h.

I tem Potên cia

(Watts)

Tempo

Mensal

(Hor as)

Ener g ia

(kWh)

5 L âm pa da s 60 W 70 h

2 L âm pa da s 100 W 50 h

1 T V 200 W 180 h

1 G el ad e ira 150 W 450 h

1 C hu ve iro 4200 W 15 h

1 F e rro 1200 W 5 h

1 A p. D e So m 85 W 30 h

1 Má q. L ava r 530 W 8 h

1 Rá dio R e ló g io 5 W 720 h

TO TAL

74) Em um a r e s i d ên c ia , d u ran t e 3 0 m in, f i c ar am

l i ga da s 5 l âm pa da s de 10 0 wat ts , u m f er ro e l é tr ico

de 15 00 w at ts e um ch uv ei ro e l ét r ico d e

3000 wa tt s . A e n er g ia e l ét r ica d is s i pa da , d ur an te

o s 3 0 m in, é , e m kW h :

(A) 0,50

(B) 1,0

(C) 2,0

(D) 2,5

(E ) 5,0

75) Sa be n do q u e 1 kW h cu sta R$ 0 ,45 po d e- s e a f i rma r

qu e o c u sto da e ne rg ia e l ét r i ca co ns um i da po r

uma lâ mp ad a de po t ênc i a i g ua l a 60 W ac es a 8

ho ra s po r d ia , n um m ês d e 30 d ia s , é :

(A) R$ 0 ,7 2

(B) R$ 1 ,4 4

(C) R$ 2 ,8 8

(D) R$ 7 ,2 0

(E ) R$ 6 ,4 8

76) (F URG -20 02 ) O cu sto da en e rg ia e l ét r ica pa ra um

co ns um i do r re s i d e nc ia l v a le R$ 0 , 25 po r kWh .

Q ua nto c us ta po r mê s ( 30 d ia s) m an t er ac e sa s

du ra nt e c i nco ho ra s , t o do s o s d i as , q ua tro

lâm pa da s de 10 0 W?

(A) R$ 72, 00

(B) R$ 30, 00

(C) R$ 18, 00

(D) R$ 15, 00

(E ) R$ 3 ,7 5


PILHAS E B ATERIAS

Em 18 00 Al e ss an d ro V o l t a d e sco b r i u q ue e mp i l ha ndo

a l t er na da me n te d isco s d e m et a i s d i fe re n te s (co mo

pra ta e z inco , pra ta e co br e o u co b r e e a l um í nio ) e

en tr em ea n do es te s d is co s m et á l ico s co m d is co s de

f la ne la em b eb i do s em á g ua e sa l o u e m v i na g re, a

p i l ha d e d i sco s p ro duz ia e le tr ic i da d e.

Se mp r e q u e m et a i s d i f e re nt e s fo r em co lo ca do s em

co nta to at rav é s d e um l í q ui do sa l ga do o u ác i do (o

v in ag r e, po r e xem p lo ) , c o rr erá um f l u xo d e e l étr o ns

de u m m et a l p ara o u tro . O ác ido do v i na gr e p ro duz

reaçõ e s qu ím ica s no s m et a is . Dev i do a e ss as r eaçõ es ,

o z inco arm aze na um e xc es so de e lé tro n s em r e la ção

ao co b re, o co r re n do uma po la r iz ação d e ca r ga s . S ur ge

en tão um a t e ns ão e l ét r ica .

As p i l has l í q ui da s d e V o lta , d i f í c e i s d e t r an s po rt a r ,

fo ram ho j e su b st i t u í da s p ela s p i l ha s s eca s . N e sta , um

ba stão d e carv ão é ime r so em c ama da s p as to s as de

d ió x ido d e m an ga n ês e c l o reto d e amô nia . O co nj u nto

é lacr ado nu ma c arcaç a d e z inco . Há uma l e nta r ea ção

qu ím ica , q u e pro d uz um a t e nsão e l ét r ica . Q ua n do

co lo camo s em co nt ato o carvão e o z inco , at rav é s d e

um f io , a co r re n te f l u i , co mo na p i lh a úmi da d e vo l t a .

Na s p i l ha s , a re ação q u í mica q u e p ro d uz a s e par ação

de car ga s não é r eve r s í ve l . Se n do a s s im , uma vez

es go t ado s o s r ea g en t es d es sa r eação , as p i l ha s

"aca bam " e não po d em s e r reca rr e ga da s. Já na bat e r ia

de a uto mó ve l e s se pro c e sso é rev e rs ív e l e , po r i s so ,

e la po d e se r rec ar re ga da.

CONSTRUINDO UM A P ILHA

Co m a mo nt ag em su g er id a na f i g ur a aba i xo vo cê p o de

pô r e m fu nc io na me nto um re ló g io d e s pe rta do r o u u ma

ca lc ula do ra po rtá t i l . A t e n são o b t i da co m a a s so c i a ç ão

é e q uiv a l en t e a um a p i l h a co merc ia l d e 1 ,5 V o l t s . o

qu e é s uf ic i e nt e par a faz e r o r e ló g io to c ar .

V o cê tam b ém po de ut i l i zar f r u ta s e l eg um es p ara

co ns tr u i r um a pi lh a :


RESISTÊNCIA INTERNA

Se mp r e q u e um a co rr e nt e e l étr ica pa ss a po r um

co nd u to r , e l e o f er ece uma c er ta o po s ição à su a

pa ss ag em q u e é de no m in a da r es istênc ia intern a .

Q ua ndo um a ba te r ia po s s ui po uco te mpo d e u so , s ua

re s i st ê nc i a i nt er na é m u ito p e q ue na . En tr eta n to , à

me di da q ue e l a va i s en do u sa da, es ta re s i s tê n c ia

in te r na au me nt a , po d e n d o a lca nça r va lo re s ba s ta nt e

e l eva do s faz en do co m q ue e la p e rca s ua u t i l i da de

co mo g era do r de co rr e nt e .

EQUAÇÃO DO GERADOR

Na s bat e r ia s e p i l ha s , o va lo r d a Fo rça E l et ro mo t r i z

( fem ) é u ma car act er ís t i c a do apa r e l ho , d e pe n de n do

ap en as do s e l em e nto s q uí mico s qu e e nt ram e m su a

co mpo s ição . Uma p i l ha c o mum, po r e xe mp lo , po s su i

uma fe m cu jo va lo r é ε = 1 ,5 V , q ue r e la es te ja no va,

qu e r já te n ha s i do u sa da du ra nt e um te mpo q ua lq u er .

Co m o uso p ro lo n ga do , o que se o bs er va é um

aum e nto na r es i st ên c ia i n te rn a r da p i l ha .

A equação d o gerador a pr es e nta da a ba i xo no s mo st ra

qu e a vo l ta g em U d im in ui co m o a um e nto d e r e ,

po r ta nto , a po tê nc ia q ue a p i l ha é c ap az de fo r n ec er

ao c i rcu i to e x te r no t am b ém d imi n ui , a p esa r d e s ua

fem não t e r se mo d i f ica do .

Po de mo s “ enc ara r ” a e q uação ac im a co mo a a ss i na-

tu ra d e um g er ado r cu ja f o to gr af i a é da da p e lo gr áf ico

aba i xo :

TESTES

77) Um g era do r po s s ui fo rça e le tro mo tr iz ε = 6V e

re s i st ê nc i a i nt er na r = 2Ω . A te n são no s te rmi na i s

do ge ra do r , qu an do p erc o rr i do po r uma co r r en te

de 1 A, é i gu a l a :

(A) 6 V

(B) 4 V

(C) 2 V

(D) 1 V

(E ) Ze ro

78) Um ge ra do r po ss ui f em ε = 90V e r e s i st ê nc i a

in te r na r = 1 5 Ω . Ca lcu l e a i nt en s id ad e d e co r r en te

de cu rto -c i rcu i to .

(A) 0,16 A

(B) 6 A

(C) 15 A

(D) 90 A

(E ) n. d.a .

79) Um g era do r d e re s is tê nc ia int e rn a r = 2 Ω , qua n do

pe rco r r i do po r um a co rr en t e e lé tr ica d e

in te n s i da d e i = 5 A, ma n t ém en tr e s eu s te rmi na i s

uma te n são U = 40 V . Q ua l é a s ua fo rça

e l et ro mo t r iz?

(A) 20 V

(B) 30 V

(C) 40 V

(D) 50 V

(E ) 60 V

80) Um g er ado r po ss u i u ma c urv a car act er ís t ic a d ad a

pe lo g ráf ico a ba i xo . A r es i st ênc ia i nt er na d es te

ge ra do r é :

(A) 1/3 Ω

(B ) 30 Ω

(C ) 3 Ω

(D) 40 Ω

(E ) 300 Ω


ASSOCIAÇÃO DE GERADORES

Da me sma fo rma qu e o s re s is to r es , o s g era do r es

tam bé m po de m s er a ss o c iado s e m s ér ie o u em

par a l e lo :

S É R I E

• No t e q ue o pó lo po s i t ivo de u ma p i l ha d ev e se r

l i ga do ao pó lo n e gat ivo da s eg u nd a p i l ha , o

po s i t ivo d es ta no n eg at ivo da t erc e i ra e as s im po r

d i an te .

• É ev id e nt e q ue a a s so c i aç ão em s ér i e t e rá uma

re s i st ê nc i a in te r na tam b é m i gu a l à so ma da s

re s i st ê nc i as i nt e rn as d e c ada p i l ha .

EXEM PLO

ε = 4 V + 3 V + 2 V = 9 V

r = 10 Ω + 7 Ω + 1 5 Ω = 3 2 Ω

P A R A L E L O • Na as so c i ação em pa ra le lo há u ma re du çã o na

res is tên c ia i nter na e q uiv a le nt e.

• A a s so c iaç ão em pa ra l e lo só dev e s er r ea l i za da

co m g er ado re s d e me sma f .e .m .

• A f .e . m. e qu iva l en te t er á o mesm o va l or

da f .e .m. d e c ad a g e ra do r .

EXEM PLO

TESTES

81) Pi l ha s de la nt er na es tã o asso c ia da s po r f io s

met á l ico s , s e gu n do o s a rr anjo s .

L iga n do - se r es is to r e s e nt re o s po n to s te rm in a i s

l iv re s , po d e- s e a f i rm ar qu e a s p i lh as e stão

e l et r ic am en te e m:

(A) par a l e lo e m I , I I , e I I I

(B ) par a l e lo e m I I I e IV

(C) sé r i e em I , I I , e I I I

(D) sé r i e em IV e V

(E ) sé r i e em I I I e V

82) Um r ád io ut i l i za 4 p i l ha s d e 1 ,5 V e r es is t ênc ia

in te r na de 0 ,5 Ω cad a u ma. Co n s i de ra n do q u e a s

p i l ha s e stão a s so c ia da s em sér ie , a fo rça

e l et ro mo t r iz e a r e s i st ê nc i a i n te rn a eq u iva le n te

são , re s pec t i vam e nt e:

(A) 1,5 V e 2 Ω

(B ) 6 V e 0 , 75 Ω

(C ) 6 V e 0 , 25 Ω

(D) 1,5 V e 0 ,5 Ω

(E ) 6 V e 2 Ω

83) A for ça e le tr om o tr iz en t re o s po n to s A e B d a

as so c iaç ão de b at er ia s a b a i xo é i g ua l a :

(A) z ero

(B) 3 V

(C) 9 V

(D) 1 5 V

(E ) 27 V

84) A f orça e le tr om o tr iz e qu iv a le n te e nt re o s po n to s A

e B da a sso c iação d e p i l ha s a ba i xo é i g ua l a :

(A) 1,5V

(B ) 3,0V

(C) 4,5V

(D) 6,0V

(E ) 7,5V


PROPRIEDADES DOS ÍM ÃS

T o do í mã po s s ui do i s p ó lo s : NORTE e SUL . Pó lo s

mag n ét ico s de m e smo no m e s e r ep e le m e pó lo s

mag n ét ico s d e no m es d i f e re nt e s se at ra em.

Os pó lo s de u m imã são in sep ará ve is : q u eb ra n do um

ímã e m d ua s o u m ai s p ar te s , ca da u ma d e la s s erá um

ímã co mp le to .

Os ímã s tam b ém at ra em su b st ânc ia s co mo o ferro , o

n í q ue l e o co ba l to .

ORIGEM DO M AGNETISMO

T o do s o s f e nô m eno s mag n ét ico s o r i g in am- se do

mo vim e nto d e car ga s e l ét r ica s . No in te r io r d e um

áto mo e x is te m e lé tro ns qu e efe t uam do i s t ipo s de

mo vim e nto : t r an s l aç ão ao re do r do n úc l eo (m ome n to

orb it a l ) e rot aç ão em to r n o do pró p r io e i xo ( mo men to

de s p in ) .

O mo vim e nto qu e m ai s co nt r i b ui pa ra a ma gn et izaç ão

da mat ér ia é o S PI N do e l ét ro n.

Uma bar ra de fe rro n ão ap re s en ta pro pr ie da de s

mag n ét ica s po is o s ímã s e l eme n tar e s e st ão to do s

desa l in ha d os :

Para to r nar a bar ra m ag n e t iza da d ev emo s a l i nh ar se us

ímã s e le me nt ar es co m o aux í l io d e um í mã

pe rma n e nt e:

LINHAS DE INDUÇÃO – CAM PO M AGNÉTICO

T o do ímã po ss u i u ma r e g i ão ao s eu re do r c ha ma da de

Camp o M agnét i c o .

Po de mo s r e pr es e nta r um campo ma g né t ico B po r m eio

de l i nh as de i nd uç ão c u ja s ca rac te r í st ica s são :

• as l i n has d e i n d ução são fec ha da s: sa em do pó lo

no r te, p e ne tr am no pó lo su l e se f ech am pa ss an do

pe lo in t er io r do ímã.

• a d i reç ão da ta n ge n te a uma l i nh a d e i nd ução e m

qu a l q ue r po nto no s d á a d i r eção do cam p o

mag n ét ico B na q u el e po n t o .

• o es paçam e nto en tr e a s l i n ha s é u ma me d id a do

mó d ulo d e B . O ca mpo m ag né t ico é fo r t e o nd e as

l i n ha s e s tão m ai s pró x ima s.


CAM PO M AGNÉTICO DO PLANETA TERRA

O mo vim e nto d e ca rga s e lé tr ica s no i nt er io r d a T e rra

faz co m q ue e la s e co m p o rte co mo um gr an d e ímã . O

campo geo m ag n ét ico o r i en ta a s b ú s so la s e a l gu ns

an ima is .

TESTES

85) Q ua ndo um ímã p erm an e nt e e m fo r ma de ba rra é

par t i do ao m eio , o b se rva - se q u e:

(A) as ex tr em id ad e s d e uma da s me ta d es são pó lo s

no r te e a s e xt r emi da d es da o ut ra me ta d e são

pó lo s su l .

(B ) as pro p r i e da de s m ag n ét ic as d es ap ar ece m.

(C) em ca da u ma da s m eta d es t emo s pó lo no r te e

pó lo s u l .

(D) nu ma me ta d e, temo s u m a ex tr em id ad e co m pó lo

no r te e a o ut ra e x tr emi da de se m pó lo e , na o ut ra

met ad e, t emo s um a e xt re mi da de co m pó lo s u l e a

o ut ra e xt rem i da de s em pó lo .

(E ) o núm ero e o t i po do s pó lo s , em ca da me ta d e,

de p e nd er á do ma t er ia l d e qu e é fe i to o ím ã.

86) (UEL- 199 5) Co n s id er e o campo mag n ét ico no s

po n to s P 1 , P 2 , P 3 , P 4 e P 5 na s pro x imi da d e s de

um í mã em fo r ma de bar ra , co nfo rme r ep re -

se n ta do na f i gu ra a s e gu ir . A i nt en s id ad e do

campo ma gn ét ico é MENO R no po nto :

(A) P 1

(B ) P 2

(C ) P 3

(D) P 4

(E ) P 5

87) As s in a l e a a l t er na t iv a I NC ORRET A:

(A) Os ímã s o r i g i nam cam po s mag n ét ico s .

(B ) Car ga s e lé tr ica s em mo v i me nto o r i g i nam c am po s

mag n ét ico s .

(C) Os pó lo s de u m í mã são i n se pa ráv ei s .

(D) As l i n ha s d e i n duç ão sa em do pó lo no rt e e ch eg am

ao pó lo s u l m ag n ét ico .

(E ) Pó lo s ma gn ét ico s de me s mo no m e s e a tra em .

88) Faz en do u ma e x p er iê nc ia co m do i s ímã s e m fo rma

de ba rr a , Ma r ia na co lo c o u-o s so b u ma fo l ha d e

pa pe l e e s pa lho u l i mal h as de fe rro so br e es sa

fo lh a . E la co lo co u o s í mãs e m du as d i f er e nt e s

o r i en taçõ es :

Ne s sa s f ig u ra s , o s ímã s es tão r e pr e se n ta do s p elo s

re tâ ng u lo s . Co m ba se ne s sa s i nfo rmaçõ es, é

CORRET O af i rma r q ue a s ex tr em id ad e s do s ím ãs

vo l ta da s pa ra a re g i ão e nt re e l es co rr e s po n d em

ao s pó lo s:

(A) no r te e no rt e na f i gu ra I e s u l e no rt e na f i gu ra I I .

(B ) no r te e no rt e na f i gu ra I e s u l e s u l n a f ig u ra I I .

(C ) no r te e s u l n a f ig u ra I e s u l e no rt e na f i gu ra I I .

(D) no r te e s u l n a f ig u ra I e s u l e s u l na f ig u ra I I .

(E ) ne n h uma da s an t er io r es .

89) Os a nt i go s na ve -

ga nt es u sav am a

bú s so l a pa ra

o r i en tação em

a l to ma r , d ev i do

a s ua pro p r i e-

da de de s e

a l i n ha r d e aco r-

do co m as l in ha s

do ca mpo g eo -

mag n ét ico .

An al i sa ndo a f ig ur a o n de es tão r e pr es e nt ad as

es ta s l i n ha s , po d emo s af i r mar q ue :

(A) o pó lo s u l do po nt ei ro d a b ú s so la a po n ta pa ra o

pó lo No r t e g eo grá f ico , po rq u e o No r te g eo g ráf ico

co rr es po nd e ao Su l m ag n é t ico .

(B ) o pó lo no r te do po n te i ro da b ú sso la a po n ta pa ra o

pó lo No rt e g eo g ráf ico , po rq u e as l i nh as do cam po

geo m ag n ét ico não são f ec ha da s.

(C) o pó lo s u l do po nt ei ro d a b ú s so la a po n ta pa ra o

pó lo S ul g eo gráf ico , po rq u e o S ul g eo g ráf ico


(D) o pó lo no r te do po n te i ro da b ú sso la a po n ta pa ra o

pó lo S ul g eo g ráf ico , po r qu e o No rt e geo gr áf ico

co rr es po nd e ao No rt e mag né t ico .

(E ) o pó lo s u l do po nt ei ro d a b ú s so la a po n ta pa ra o

pó lo S ul g eo g ráf ico , po r qu e o No rt e geo gr áf ico



EXPERIM ENTO DE OERSTED

Em 18 20 o f í s ico d i nam ar qu ê s Han s Chr is t ian Oer st ed

mo s- tro u q ue um co n d uto r p erco r r i do po r u ma

corre nte e létr i ca ger a u m cam po m agné t i c o a o seu

redor .

Ao e st ab e lec er um a co r r en t e e lé tr ica no c i rc ui to a

ag ul ha d a b ús so l a s e de sv iava , t e nd e n do a s e o r i e n tar

em um a di r eção p er pe n d i cul ar ao f io . I nt er ro m pe n do -

se a co rr en t e, a ag u lh a r e t o rna va à s ua po s ição in ic i a l .

LEI DE AM PÈRE-M AXWELL

Em 1820, u ma s ema na a p ó s a de sco be rta de Oer st ed ,

Andre-Mar ie A mp ère qu ant i f ico u a r e l ação en t re

corre nte s e létr i cas e c am pos m agnét i c os . Po r vo l t a d e

1850, Jam es C le rk Max wel l ve r i f i co u qu e ca m pos

e létr i co s var iá ve is no tem po tam b ém ge rav am cam p os

magné t i c os .

SEN TI DO DO C AM PO M A GNÉT ICO : Co lo c a- se a m ão

dire i ta q ua s e fec ha da co m o po le ga r ab e rto j un to ao

f io co n du to r , no s e nt i do da co rr e nt e. A c urv at ur a do s

de do s i nd ica o s e nt ido da s l i n ha s c i rcu la re s do cam po

mag n ét ico .

Q ua nto ma is a fa sta do do f io , me no r é a i nt en s id a de

do Cam po Ma gn é t ico , o u se j a , o va lo r d e B d im i nu i

co m a d i st ân c ia .

TESTES

90) (U FM G-1 995 ) Um f io c o nd u to r es tá co lo c ado

so b re um a b ú sso la . O f io pa ss a , e nt ão , a co n d uz i r

uma i nt en sa co rr e nt e e l ét r ica co n t í n ua, no s e nt ido

da e s qu e rd a pa ra a d i r e i ta . A a l t er na t i va q u e

mel ho r r e pr e se nt a a po s iç ão da a gu l ha da b ú sso la ,

apó s um c er to t em po , é

91) (V UNE SP -19 90 ) A f ig ur a a se g ui r re p re s en ta u m

co nd u to r re t i l í n eo , pe rco r r i do po r um a co r re n te i .

O se nt ido do campo mag n ét ico no po nto P ,

lo ca l i za do no p la no da f i g ura , é

(A) co nt rár io ao d a co r re n te .

(B ) sa i n do p er pe n dic u la rme n t e da pá gi na .

(C) en tr an do p er p en d icu la rm e nt e na pá g in a .

(D) par a su a es q ue r da, no p l a no do pa pe l .

(E ) par a su a d i re i t a no p la no do pa pe l .

92) (PUC SP -20 03 ) N a e x p er iê n c ia de O er s te d, o f io d e

um c i rc ui to pa s sa so b re a ag ul ha de uma b ús so la .

Co m a c hav e C a b er ta , a ag ul ha a l in ha -s e co mo

mo st ra a f ig ura 1 . Fec ha n do - se a ch av e C , a a g ul ha

da b ús so la a s su me no v a p o s ição ( f ig ura 2 ) .

A p ar t i r d e ss e e x p er im en t o , Oer st ed co nc lu i u q u e

a co rr e nt e e l é tr ica e sta b e lec i da no c i rc ui to

(A) ge ro u um cam po e l ét r ico num a d i r eção

pe r pe n dic u lar à da co rr e n te.

(B ) ge ro u um cam po ma gn ét ico nu ma di re ção

pe r pe n dic u lar à da co rr e n te.

(C) ge ro u um cam po e l ét r ico nu ma di re ção p ara l e la à

da co rr e nt e.

(D) ge ro u u m cam po mag n ét ic o n uma d i r eção pa ra le la

à d a co r re n te .

(E ) não i n te r f er e n a no v a po s ição a s su mi da pe la

ag ul ha d a b ús so l a q ue f o i ca u sa da p el a en e rg ia

té rmic a pro d uz i da p el a l â mpa da .


UNIDADES DO VETOR CAM PO M AGNÉTICO

PERM EAB IL IDADE MAGNÉTICA

A pe rm ea bi l i da d e m ag n é t ica µ é uma g ra n deza qu e

de t erm i na a res p osta de um ma te r ia l a um cam po

mag n ét ico e x te r no .

MATERIAIS DIAM AGNÉTICOS : po ss u em µ l ig e i ra -

me nt e m eno r qu e 1 . E nfr aq uec em o c am po ma g né t ico

ex t er no . [Ou ro e P rata ]

MATERIAIS PARAM AGNÉTICOS : po ss u em µ l i g e i -

ram en t e maio r qu e 1 . I nt e ns i f icam o cam po mag n ét i co

ex t er no . [A l umí n io ]

MATERIAIS FERROM AGNÉTICOS : O va lo r d e µ é

be m a l to e d e- pe n d e do campo ma gn ét ico e xt e r no .

Int e ns i f icam ba s ta nt e o campo mag n ét ico e x te r no .

[N íq u el , Co ba l to e Fe rro ]

VÁCUO : O va lo r d e µ é

CONDUTOR RETILÍNEO MUITO LONGO

CENTRO DE UM A ESPIRA CIRCULAR DE RAIO R

INTERIOR DE UM A B OB INA OU SOLENÓIDE

93) Um f io lo n go e r et i l í neo é p er co rr i do po r u ma

co rr en te co nt ín ua de i n t en s id ad e 6 A. Ca lc ul e a

in te n s i da d e do ca mpo mag n ét ico no po nto P

s i tu ado a 2 m et ro s do f io .

94) Uma e sp ir a c i rc ul ar d e 2 m et ro s d e ra io é

pe rco r r i da po r uma co rr en te co nt í nu a d e

in te n s i da d e 4 A. Ca lcu l e a i nt e n s i da de do ca mpo

mag n ét ico no ce n tro da e s pi ra .

95) Um so l e nó i d e q ue po s s ui 10 cm d e co mpr im e nto e

5 vo l ta s de f io é pe rco rr ido po r u ma co r r en te

e l ét r ic a de i nt en s id ad e 8 A. C a lc u le a i n te n s i da d e

do cam po ma gn ét ico no in te r io r do so le nó id e.


CAM PO M AGNÉTICO - ELETROÍM Ã

Para au men tar a in t en s i da de do cam po mag n ét i co

pro d uz i do po r uma bo bi n a ba s ta a di c io nar u m n ú c le o

de fer r o o u o u tro m ater ia l fer r omag nét i co no i nt er i o r

da me sma .

Um e letr o ímã c om m ui tas esp ira s e um ím ã em for ma

de barr a po s su em a s l i nh a s d e cam po ma g né t ico m ui to

par ec id as :

FORÇA M AGNÉTICA NAS CARGAS ELÉTRICAS

1. Car ga s e l étr ica s em REP OUSO co nt i nu am em RE -

POUSO po is n ão so fr em aç ão d e fo rça mag n ét ica .

2. Car ga s e l ét r ic as q u e se mo vem co m V EL OCI D ADE S

PAR AL EL A S à d i reç ão d o cam po ma g né t ico nã o

so fr em ação de fo rça mag n ét ica . A s ca rga s

de sc rev em u m MOV IME NT O RET IL ÍNEO U NI FORME.

3. Car ga s e lé tr ica s l anç ad a s co m u ma v elo c id ad e V

nu ma d i r eção qu e fo rm a um â ng u lo θθθθ não nulo co m

a d i r eção da s l i nh as d e i n du ção do cam po ma g né t ic o

B so f r em a ação um a fo rça mag n ét ica .

TESTES

96) Uma p ar t íc u la d e car ga 4 ,0 C é la nça da co m uma

velo c i da de d e 10 m/ s par a le la me nt e à s l in ha s de

um ca mpo ma gn ét ico de in te n s i da d e B = 5 T .

A fo rça q ue a ge na par t íc u la v a l e :

(A) 200 N

(B) 20 N

(C) 2 N

(D) 0,2 N

(E ) zero

97) Uma car ga de 5 µC, v i a ja a 200 m/ s no i nt er io r de

um ca mpo mag n ét ico de i nt e ns i da de B = 4 00 T . A

t ra j e tó r ia da car ga é p er pe n dic u la r à s l i n ha s de

campo ma g né t ico , o u s e j a , se n 90o

= 1 . Q ua l a

in te n s i da d e da fo rça m ag né t ic a q u e a tu a n a

carg a?

(A) 0,04 N

(B) 0,4 N

(C) 4,0 N

(D) 40 N

(E ) n. d.a .

98) Em um a r e g ião do e sp aço , e x i s te um cam po

mag n ét ico de 4 00 T . U ma par t í cu la co m c ar ga

20 µC e ve lo c i da d e 10 00 m/s é la nça da, faz e ndo

30O

co m a d i r eção do ca mpo . E n tão , a tu ará so br e

a p art íc u l a uma fo rça d e: ( se n 30O

= 0 , 5)

(A) 2 N

(B) 4 N

(C) 6 N

(D) 8 N

(E ) n. d.a .


FORÇA M AGNÉTICA NOS FIOS CONDUTORES

T o do f io co n d uto r p er co rr i do po r u ma co r re nt e

e l ét r ic a so f re a ação de uma fo rça qu an do s i t ua do

nu ma r eg ião em q u e u m cam po ma gn ét ico e st e ja

pr e se nt e. Par a ac ha r o s en t i do da fo rç a ut i l i zamo s a

re gr a da MÃO DIRE IT A ( r e gra do ta pa) .

FORÇA M AGNÉTICA ENTRE F IOS PARALELOS

Do i s f io s co n d uto re s par a l e lo s pe rco r r i do s po r

co rr en te s e l ét r ic as t am bé m so fr em a aç ão d e fo rç as

mag n ét ica s . A fo rça s erá d e a tra ção se a s co r re n te s

t iv er em o me smo s e nt i do e d e re p ul são ca so o s

se n t i do s d as co r re nt e s se j am o po sto s .

O campo ma gn ét ico q ue c i rc ul a ca da um do s f io s é o

re s po n sáv e l pe lo su rg im e nto da s fo rça s m ag n ét ica s .

TESTES

99) A f i gu ra r ep r es e nta uma car ga e l étr ica po s i t iva

pe n et ra ndo n uma r e g ião co m

velo c i da de V d i r i g i da pe r-

pe n dic u la rme n te ao c ampo

mag n ét ico B , q u e e stá

o r i en ta do p er p en d ic ula r me nt e p ara de n tro do

p l ano da f ig u ra . O v eto r qu e m e lho r r ep r es e nta a

fo rça F q u e o cam po m ag né t ico e x erc e so br e a

carg a é:

100 ) L ança- s e um e lé tro n na s p ro x im id ad e s de u m f io

co mpr i do pe rco r r i do po r uma co r re nt e e lé tr ica i

e l ig ado a u ma bat e r ia . O veto r v e lo c id ad e v do

e l ét ro n t em di reç ão pa r a le la ao f io e s e nt i do

in d ica do na f i g ura a s e gu ir . So b re o e l ét ro n,

atu ará u ma fo rça m ag n é t ica F , cu ja d i re ção e

se n t i do s er ão me lho r re pr es e nt ado s p e lo

d i ag rama

101 ) Um f io co n d uto r e n tr e o s pó lo s d e um ímã em

fo rma d e U é p erco r r i do po r uma co r re nt e i ,

co nfo r me e st á in d ica do n a f i g ur a . E nt ão , ex i st e

uma fo rça so b re o f io q u e te n de a mo v ê- lo :

(A) na d i r eção da co rr e nt e.

(B) par a fo ra do ímã.

(C ) par a de n tro do ímã .

(D ) par a pe rto do pó lo S .

(E) par a pe rto do pó lo N .

102 ) Do i s f io s pa ra l e lo s , p erc o rr i do s po r co r r en te s

e l ét r ic as de i n te n s i da d es d i f er e nt es , es tão s e

re p el in do . Co m r e lação à s co rr e nt es no s f io s e

às fo rça s m ag n ét ica s co m q u e um f io r ep el e o

o ut ro , é CORRET O af i rma r qu e :

(A) as co r re nt e s t êm o me smo se nt i do e a s fo rça s t êm

mó d ulo s ig ua is .

(B ) as co r re n te s t êm se n t i do s co n trá r io s e a s fo rça s

têm mó du lo s i g ua i s .

(C ) as co r re nt e s t êm o me smo se nt i do e a s fo rça s t êm

mó d ulo s d i fe re n te s .

(D) as co r re n te s t êm se n t i do s co n trá r io s e a s fo rça s

têm mó du lo s d i f er e nt es .

(E ) ne n h uma da s an t er io r es .


INDUÇÃO ELETROM AGNÉTICA

Para g era r uma co r re nt e e l ét r ic a , não pr ec is amo s de

p i l ha s , ba te r i as o u t o mada s. Po de mo s faz ê - lo

ut i l i za n do um imã e um a bo bi na . Par a d emo ns t rar

i s so , vamo s i n ic ia lm en te l i gar o s e xt re mo s d a bo bi na a

um am pe r í me tro d e g ra nd e se n s i b i l i da de. U ma vez q ue

não e x i st e q ua lq u er fo n t e de e n er g i a ne s se c i rc ui to ,

não hav er á q ua l qu e r p as sa gem d e co r re n te, e o

po n te i ro do i n st ru me nto i nd ica rá i nt e ns id ad e z e ro .

Ap ro xim an do e a f as ta n do u m ím ã d a bo b in a , o

po n te i ro do am p er ím et ro so f re um d es v io , r ev ela n do

qu e uma co rr en t e p erco r re o c i rc ui to . Qu an do o í mã

pár a , o po nt ei ro r eto rn a a zero , a s s im p erm an ec en do

en q ua nto o ím ã não vo l t ar a se mo ve r .

As co rr e nt es g era da s rec eb em o no m e d e co r r en t es

in d uz i da s , e o f e nô m eno é c ha ma do I ND U ÇÃO

EL ET ROMA GNÉT I CA , d e sc o be rto po r Mic ha e l F ara day

em 183 1 na I n g l at er ra .

LEI DE FARADAY

Se mp r e q ue ho uv er u m campo m agnét ico var iável

atra vé s de uma s up er f íc i e l imi ta da po r um c i rc ui to

fec ha do , hav e rá em c o ns e qü ê nc i a um a co rr e nt e

e l ét r ic a i nd uz id a no c i rc ui to . S e a br i r mo s a es p i ra

aparecerá um a d iferen ça de po tenc ia l (vo l t ag em)

de no m i na da fo rça e le tro m o tr iz i n duz i da .

LEI DE LENZ

O s e nt ido d a co r r en te i n duz i da é ta l q ue, po r s e us

ef e i to s , o põ e -s e à ca u sa qu e lh e de u o r i ge m, o u s e ja ,

a co rr e nt e in d uz i da n a e s pi ra ap ar ece co m se n t i do ta l

qu e o cam po ma gn ét ico q ue e la c r ia te n d e a co n tr a r ia r

a va r iaç ão de f l u xo a tra vé s da e sp ir a .

TESTES

103 ) Um ímã, p re so a u m ca r r i n ho , d e s lo c a- se co m

velo c i da de co ns ta nt e ao lo n go de um t r i l ho

ho r izo n ta l . Envo lv en do o t r i lho há u ma e s pi ra

met á l ica , co mo mo s tr a a f ig ur a . Po d e-s e a f i rma r

qu e, na e s pi ra , a co r r en te e l ét r ic a :

(A) é se mp re n u la .

(B ) ex i st e so m e nt e q ua n do o ímã se a p ro x ima da

es p ira .

(C) ex i st e so m en te q ua n do o ímã e stá d e nt ro da

es p ira .

(D) ex i st e so m en te q ua n do o í mã s e a fa st a da es p ira .

(E ) ex i st e q ua ndo o ím ã se a pro xi ma o u se a fa s ta da

es p ira .

104 ) (UEL- 199 8) Um ím ã, e m fo rm a de ba rr a ,

a tra ve s sa uma e s pi ra co nd u to ra r eta n g ula r

ABC D , d i spo st a ve rt ica lm e nt e, co n fo rm e a f ig ur a

a s e gu ir ,

Ne s sa s co n diçõ es , é co rr eto a f i rm ar q u e, na

es p ira :

(A) não a par ec erá co r r en te e lé tr ica i n d uz i da nem

qu an do o ímã s e a pro xi ma e nem qu an do s e a fa st a

da e sp ir a .

(B ) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do

de A pa ra B , ap e na s q ua n do o ímã s e ap ro x ima da

es p ira .

(C) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do

de A par a B , ta n to qu an do o ím ã se a pro x ima co mo

qu an do s e a fas ta da e s pi r a .

(D) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do

de B pa ra A, ta n to qu an do o ím ã se a pro x ima co mo

qu an do s e a fas ta da e s pi r a .

(E ) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do

de A p ara B , a p en as q ua ndo o í mã se a fa st a de

es p ira .


TRANSFORM ADORES

A mo di f icaç ão d e vo l t ag e m da c orre nte a l tern ad a é

fe i ta po r t ra nsf orm ad ores , um d i spo s i t i vo co n st i t u í do

de u ma p eça d e f er ro do c e (c uja f unç ão é i n te n s i f i c ar

o cam po ma g né t i co ) em t o rno do q ua l são e nro la d as

du as bo bi na s , uma de n o min ad a pr im ár i o e o u tra

de no m i na da se c un dár i o q ue fo r n ece m a MES MA

POT ÊNCI A.

O t ra n sfo r ma do r só é c apaz d e e l eva r o u ab a i xa r

T ENSÕE S AL T ER NA D AS uma vez q u e o se u

fu nc io nam e nto é ba s ea d o no f e nô me no da i n du ção

e l et ro ma g né t ic a .

Co rr e nt es a l t er na da s g era m ca mpo s mag n ét ic o s

var iáv ei s no p r i már io qu e po r s ua v ez in d uz em

co rr en te s e l ét r i cas a l te rna da s no sec u nd ár io . O

nú me ro d e e s pi ra s d e cad a en ro l ame n to po s s ui pa p el

fu nd am en ta l no f u nc io na me nto do s t ra ns fo rm ado r es :

Para e nco n tr ar a i nt e ns i d ad e da co r r en te e lé tr ica qu e

pe rco r re o s e n ro lam e nt o s p r im ár io s e s ec un dá r io s

ba sta lem b rar qu e a po t ênc ia d i ss i pa da po r e l e s é a

me sma, e nt ão :

Quanto M AIOR for U M ENOR ser á i .

TESTES

105 ) Para s e co n st ru i r u m tra n sfo r ma do r q ue e l ev e a

te n são d e 110 V p ara 2 20 V , enro la - s e, em to r no

de um n úc l eo d e fe r ro , 3 00 vo l tas par a

co ns t i t u i r o e nro lam e nt o p r im ár io . Q ua nt as

vo l ta s d ev e t er o sec u n dár io ?

(A) 50

(B) 100

(C) 150

(D) 300

(E ) 600

106 ) Pró x imo d e s ua c asa , e x i st e u m tra n sfo r ma do r

e l ét r ico q ue d imi n ui a t e ns ão d e fo rn ec i me n to

de 138 00 V pa ra a te n são de co n s umo d e 220 V .

Obs e rva n do -s e o t ra ns fo r mado r , p erc eb e- s e q ue

e l e ap r es e nta 2 5 e sp ir as ex t er na s ( s ec un dá r io ) .

O núm ero de e s pi ra s i nt er na s (p r im ár io ) é um

va lo r ma is p ró ximo d e:

(A) 250

(B) 500

(C) 1000

(D) 1500

(E ) 2000

107 ) (U FP R-2 006 ) O f enô me no da i nd uç ão e l et ro ma g-

né t ic a pe rm it e ex p l ic ar o fu nc io n ame n to de

d iv e rso s ap ar e l ho s, e nt re e le s o t ra n sfo r ma do r ,

o qu a l é um e qu i pam e nto e l ét r i co q u e s u rg i u no

in íc io do séc u lo 19, co mo re s ul ta do d a u n ião

en tr e o t ra ba l ho d e c i e nt is ta s e e ng e nh e iro s ,

se n do ho je um co mp o ne nt e es s e nc ia l na

tec no lo gi a e l ét r ic a e e le trô nic a . Ut i l i za do

qu an do s e te m a nec e ss i da de de a um en ta r o u

d i mi n ui r a t e ns ão e l ét r ic a , o t ra n sfo r ma do r é

co ns t i t u í do po r u m nú c leo d e f e rro e d ua s

bo b i na s . U ma da s bo bi na s (c ham ad a d e

pr imá r io ) te m N 1 e sp i r as e so b re e la é a pl ica da a

te n são U 1 , en q ua nto q u e a o utra (c ham ad a de

sec u n dár io ) tem N 2 e sp i r as e fo rn ec e a te n são

U 2 . So br e o t ra nsfo rma do r , é co rr eto a f i rm ar:

(A) É ut i l i z ado pa ra mo d i f ic ar a t en são ta n to em

s i st em as d e co rr e nt e c o nt ín ua q ua nto no s d e

co rr en te a l t er na da.

(B ) Só a par ec e a t e ns ão U 2 q ua ndo o f l uxo do cam po

mag n ét ico pro duz i do pe lo p r im ár io fo r co n st an t e.

(C) Nu m t ra nsfo rma do r i de a l , a po t ên c ia fo r nec i da ao

pr imá r io é d i fe r en te da po t ên c ia fo rn ec id a p elo

sec u n dár io .

(D) Q ua ndo o nú me ro de e s pi ras N 1 é m eno r qu e N 2 , a

co rr en te no s ecu n dá r io é maio r qu e a co rr e nt e no

pr imá r io .

(E ) Q ua ndo o nú me ro de e s pi ras N 1 é m eno r qu e N 2 , a

te n são U 2 s erá ma io r q ue a t en são a pl ica da U 1 .


TIPOS DE ONDAS

Ondas são movimentos osci latór ios qu e propagam

en ergia sem tran sp orte de matér ia .

ELEM ENTOS DE UM A ONDA

TESTES

108 ) A distânc ia entre du as cr i s tas consecut ivas

de u ma onda é denomin ada d e:

(A) Períod o

(B ) Freqü ên cia

(C) Compr imento de onda

(D) Ampl itud e

(E ) Velocid ade

109 ) Uma onda d e compr imento 1 ,2 cm tem

veloc idad e d e 6 cm/s. Qual a f req üên c ia

dessa onda?

(A) 0,5 Hz

(B ) 5,0 Hz

(C) 1,0 Hz

(D) 10 Hz

(E ) 72 Hz

110 ) Uma on da tem freq üên cia de 4 Hz e

propaga-se com velocid ade de 100 m/s. Qua l

é o seu comp rimento d e onda?

(A) 10 m

(B ) 15 m

(C) 20 m

(D) 25 m

(E ) 30 m

111 ) O som se p ropaga no ar com veloc idad e

igua l a 340 m/s. Determine o valor do

compr imento d e onda de u ma onda son ora

que se propaga no ar com u ma f reqü ênc ia d e

425 Hz .

(A) 0,75 m

(B ) 0,80 m

(C) 0,85 m

(D) 0,90 m

(E ) 1,0 m

112 ) A onda mostrad a na f igura a segui r possui

freqü ên cia igual a 20 Hertz .

A amp l itude, o compr imen to d e onda e o

per íodo d essa ond a são, resp ect ivamente:

(A) 2 cm, 2 cm e 0 ,1s

(B) 4 cm, 5 cm e 10s

(C) 8 cm, 5 cm e 5s

(D) 4 cm, 4 cm e 0 ,1s

(E) 4 cm, 4 cm e 0 ,05s

113 ) Uma onda tem veloc idade d e 150 m/s e

compr imento igu al a 125 cm. Sua f reqüênc ia

é igua l a :

(A) 12,5 Hz

(B ) 75 Hz

(C) 80 Hz

(D) 100 Hz

(E ) 120 Hz

114 ) A Rád io FOLHA FM opera na f reqü ênc ia d e

102,1 MHz (1MHz =1000 KHz). Con s id erand o-

se qu e a veloc idad e de p ropagação das

ondas elet romagn ét icas na a tmosfera é igu al

a 300.000 Km/s, o compr imento d e ond a

emit ida p ela Rádio FOLHA é aproxima-

damente igual a :

(A) 2,0 m

(B ) 3,0 m

(C) 4,0 m

(D) 5,0 m

(E ) 6,0 m


ONDAS ELETROM AGNÉTICAS

As ondas E LE TROMAGNÉTICAS são ond as trans-

versa is formadas por campos e létr i cos e

magn ét icos var iáveis. O campo elétr ico é

perp end icular ao camp o magn ét ico .

TODAS as ondas e letromagn ét icas p ropagam-se no

vácuo com a velocid ad e da luz ( s ímbolo: c ) .

ESPECTRO ELETROM AGNÉTCO

A palavra ESPE CTRO (do lat im SPE CTRUM , q ue

s ign if ica fantasma ou apar ição) fo i u sad a por

Isaac N ewton, no sécu lo XVI I , para d escrever a

fa ixa d e cores qu e su rge quand o a luz b ran ca do

Sol atravessa u m pr i sma de v idro .

Atua lmen te chama-se esp ectro eletromagn ét ico à

fa ixa d e freqü ên cias qu e caracter izam os d iversos

t ipos d e ondas eletromagnét icas.

ONDAS DE RÁDIO E TV

As ondas d e rádio e TV são on das

elet romagn ét icas prod uzidas pe la v ibração de

cargas e létr icas em antenas e ut i l i zadas em

te lecomun icações.

As ondas AM e FM d iferem por u m processo

chamad o MODULAÇÃO que con s iste em produ zir

mod i f i cações ou na amp l itud e ou n a freqü ên cia da

onda.

As ondas na fa ixa de freqü ên cia AM d e rádio são

ref let idas p ela ionosfera e têm u m grand e a lcance

sob re a sup er f í c ie ter rest re . Nota-se que à no i te,

mui tas vezes, con seguimos captar melhor as

estações muito d istantes (às vezes , d e outros

países) . E ste fato p od e ser expl icado at ravés da

mudança na a l tura d a camada da ion osfera.

Duran te o d ia , esta camad a está mais b aixa e o

a lcance é menor e à no ite a camada é mais a lta ,

provocando a lcan ce maior.


As ondas de TV e FM não são ref let idas na

ionosfera . Para qu e estas ondas at in jam grand es

d istân cias são ut i l izadas estações retran smissoras

e saté l i tes de telecomunicação. Os saté l i tes são

colocados em órb ita at ravés de foguetes , f i can do

aprox imadamen te a 40.000 km d a Terra.

As ondas d e TV possu em freqü ênc ia a part i r de

5 .107 Hz (50 MHz) e é costu me classi f i cá - las em

bandas d e freqü ên cia :

Banda Freqüênc ia Canais

VHF Very H igh Frequency

54 a 216 MHz 2 a 13

UHF Ultra High Frequ en cy

470 a 890 MHz 14 a 83

MICROONDAS

O forn o d e microond as é a tualmen te muito u sado

para coz inh ar e aqu ecer a l imentos . I sso ocorre

porqu e suas microond as são ab sorv idas p elas

molécu las de água exi stentes nas sub stân cias. A

absorção das microon das p rovoca au mento da

agi tação molecular , cau sand o, en tão, elevação da

temp eratura do a l imen to. Recip ientes d e vid ro,

cerâmica e outros mater ia i s , nos quais os

a l imentos estão con t idos, n ão são aqu ecid os

pelas microondas p orqu e não as absorvem.

As microondas também são muito ut i l i zadas em

te lecomun icações. As l igações de te lefon e e

programas de TV recebidos "via satél i te" de

outros pa íses são fe i tas com o emprego de

microondas. Os te lefones celu lares tamb ém

operam com microondas.

INFRAVERM ELHO

A rad iação in fravermelha, tamb ém chamad a de

radiação térmica, n os aquece quando estamos em

torno de uma fogu eira .

Estas radiações surgem

devid o à v ib ração dos

átomos qu e con st itu em

os mater ia i s . E mbora

in vi s íve l ao o lho hu ma-

no, a radiação infravermelh a pode ser perceb ida

por suas prop r iedad es de aqu ec imento . Se o o lho

humano fosse sen s íve l à radiação in fravermelha

não haver ia necess idad e de i lu minação art i f i c ia l ,

pois tud o ser ia b r i lhante du rante o d ia ou à no i te.

Os seres v ivos se d estacar iam com n it idez por

serem mais qu en tes e, portan to, mais b r i lhante

que o amb ien te. Ap enas os objetos fr ios f i car iam

negros.

LUZ V ISÍVEL

A Luz vi s íve l é u ma est re ita fa ixa d e freqü ênc ias

entre 3,3×101 4

Hz e 7,7×101 4

Hz. É o único t ip o de

onda eletromagn ét ica capaz d e sen sib i l izar os

órgãos hu manos d a vi são. O q ue d ist ingu e du as

cores, como a luz verde e a lu z amarela é a

FRE QÜÊ NCIA DA LUZ.

As luzes com as cores PRIMÁRIAS pod em ser

combin adas d e acordo com o d iagrama abaixo :


ULTRAVIOLETA

Os ra ios u l trav io letas são emit idos por átomos

exci tados. Uma expos ição f reqü ente ou de lon ga

duração d a p ele hu man a a radiações u lt ravio leta

pode dar or igem ao câncer d e pe le . A lu z solar

contém u ma quant idade apreciável d essas

radiações qu e são, em grand e parte, ab sorvidas

pela camada d e Ozônio (O 3 ) da atmosfera

terrestre. A destru ição desta camada pod e fazer

com qu e o câncer de p ele se torn e um prob lema

sér io para todos n ós.

Em contrapart ida , o fato d e a radiação

u ltrav io leta ser capaz d e matar cé lu las vivas torna

essa radiação út i l n o combate às bactér ias. As

lâmpadas d e u ltrav io leta são largamente

empregadas para ester i l izar d ep end ên c ias

hosp ita lares, coz inhas de hoté is, restauran tes e

até mesmo s i stemas d e ar-con dic ion ado.

RAIOS X

Os ra ios X foram d escobertos em 1895 p elo f ís ico

a lemão Wilh e lm Rön tgen. Os ra ios X têm

freqü ên cia a l ta e possu em muita en ergia . São

capazes d e at ravessar mui tas su bstân cias emb ora

sejam d et idos p or outras, pr inc ipa lmente p e lo

chu mbo.

Os ra ios X são produz id os sempre que u m fe ixe de

elét ron s dotados d e energia inc id em sob re um

alvo mater ia l . A en ergia c in ét ica do fe ixe

inc id ente é p arcia lmen te tran sformada em en er -

gia e letromagn ét ica, dando or igem aos ra ios X.

Os ra ios X são capazes d e imp ress ionar u ma chapa

fotográf ica e são muito ut i l i zados em

radiograf ias, já q ue conseguem atravessar a p ele

e os mú sculos da pessoa, mas são ret idos p e los

ossos .

RAIOS GAM A

A radiação gama é produzid a p ela emissão de

part ícu las su batômicas de e lemen tos rad ioat ivos .

Os ra ios gama pod em causar danos i r rep aráveis às

cé lu las animais. Na exp losão de u ma arma nu clear

há uma enorme emissão destas radiações. Em

quant id ad es contro ladas a rad iação gama serve

para d est ru i r cé lu las cancerosas .

TESTES

115 ) Assoc ie as colunas:

(A) Microondas ( ) Bacter ic ida

(B) Infravermelh o ( ) Tratamento do Cân cer

(C) Luz Vis íve l ( ) Radiação Térmica

(D) Ul trav io leta ( ) Cores

(E) Raios Gama ( ) Telefon e Celu lar

116 ) Qual dos conjun tos de cores está em ordem

crescente de f reqü ênc ia?

(A) verd e, azul , vermelh o

(B ) amarelo, la ranja, vermelho

(C) azul , v io leta, vermelho

(D) verd e, azul , v io leta

(E ) vio leta , azu l , verd e

117 ) Pod eríamos notar a presença de seres vivos

na tota l escu r idão se nossos o lhos fossem

sen síveis :

(A) aos ra ios u ltravio letas.

(B ) à rad iação gama.

(C) às microond as.

(D) à rad iação in fravermelh a.

(E ) aos ra ios X.

118 ) Cient i stas descob ri ram que a expos ição das

cé lu las hu man as endotel ia i s à radiação dos

te lefon es ce lu lares pode afetar a rede d e

proteção do céreb ro. As microond as

emit idas p e los ce lu lares def lagram

mudanças na est rutu ra da p rote ína d essas

cé lu las, p ermit ind o a entrada de tox inas n o

cérebro . (Fo lha de São Paulo , 25 de Ju lh o d e

2002). As microond as geradas p elos

te lefon es ce lu lares são ond as d e mesma

natureza qu e:

(A) o som, mas d e menor freqü ên cia .

(B ) a luz , mas d e menor f reqüên cia .

(C) o som, e d e mesma freq üên cia .

(D) a luz , mas d e maior f req üên cia .

(E ) o som, mas d e maior f reqüên cia .


119 ) Con sidere as seguintes af i rmações:

I . A luz amarela e a luz verd e têm a mesma

freqü ên cia .

I I . A luz vermelha e a luz azul têm, n o vácuo,

a mesma ve loc idad e.

I I I . A luz v io leta tem freq ü ênc ia in fer ior à d a

luz vermelh a.

É correto con clu ir qu e:

(A) Somente I está correta.

(B ) Somente I I está correta.

(C) Somente I I I está correta .

(D) Somente I I e I I I estão corretas .

(E ) Nenhu ma está correta.

120 ) I saac N ewton demon strou, mesmo sem

con sid erar o mod elo ondulatór io, qu e a luz

do Sol , que vemos bran ca, é o resu ltad o da

composição adequada das d i feren tes cores.

Con s iderand o hoje o caráter ondu latór io da

luz , pod emos assegu rar que ondas d e luz

corresp ond entes às d i ferentes cores terão

sempre, n o vácuo:

(A) o mesmo comp rimento de on da.

(B ) a mesma f req üênc ia.

(C) o mesmo per íodo.

(D) a mesma ampl itud e.

(E ) a mesma ve loc idad e.

121 ) Dentre as ondas aba ixo, qual pod e ser

ref let ida na Ionosfera?

(A) Raios X

(B ) Ondas AM

(C) Ondas FM

(D) Ondas VHF

(E ) Ondas UHF

122 ) Sobre a natu reza e comportamentos d e

ondas são fe itas qu atro af i rmat ivas :

I . Ondas elet romagnét icas propagam-se

também no vácuo.

I I . A freqü ên cia da luz v i s ível é da ord em d e

102 0

Hz.

I I I . Ondas d e mesma f reqü ênc ia têm sempre a

mesma amp l itude.

IV . O ra io X é u ma onda e letromagn ét ica.

Con siderand o as af i rmat ivas acima, é correto

con clu ir qu e:

(A) somente I é correta

(B ) somente I I é correta

(C) somente I , I I e I I I são corretas

(D) somente I , I I e IV são corretas

(E ) somente I e IV são corretas .

123 ) Em 1895, o f í s ico a lemão Wi lh elm Conrad

Roentgen descobr iu os ra ios X, qu e são

usad os p r in cip almente na área médica e

indu str ia l . E sses ra ios são:

(A) radiações formadas por part ícu las a l fa com

grand e pod er d e pen etração .

(B ) radiações formadas por elétron s d otad os d e

grand es ve loc idad es.

(C) ondas e letromagn ét icas d e freq üên cias

maiores qu e as das microondas.

(D) ondas e letromagn ét icas d e freq üên cias

menores do qu e as das ondas lu minosas .

(E ) ondas eletromagnét icas de freqü ên cias igu ais

às d as ond as in fravermelhas.

124 ) (UEL-2005) Uma a ltern at iva para reduz ir o

con su mo d e en erg ia e létr i ca, sem p re judicar

o con forto d o con sumidor, é a troca d e

lâmpadas incand escen tes por lâmpadas

f lu orescentes . I sto se d eve ao fato d e qu e as

lâmpadas f luorescentes são chamad as

também d e lâmpadas f r ias, emit indo luz com

compr imentos d e onda esp ec íf icos na reg ião

esp ectra l da luz vi s íve l , enquan to q ue as

lâmpadas in cand escentes emitem u m

esp ectro la rgo e cont ínuo, qu e at in ge

compr imentos d e ond a bem acima d os da lu z

vi s ível . Con siderando o exposto , é correto

af i rmar q ue as lâmp adas in cand escen tes

con somem mais en ergia produ zind o a mesma

quant id ad e d e luz v i s ível qu e u ma

f lu orescente porqu e emitem:

(A) Muita radiação in fravermelh a.

(B ) Muita radiação b eta.

(C) Muita radiação azu l .

(D) Muita radiação u lt rav io leta .

(E ) Muita radiação gama.

125 ) Uma ond a d e rád io é emit ida por u ma

estação t ran smissora e receb ida por um

aparelh o receptor s i tuado a a lgun s

qui lômetros d e d istân cia . Para que ocorra a

propagação da onda de rádio , en tre a

estação transmissora e o apare lho receptor,

(A) deve ex ist i r u m meio mater ia l qu alqu er .

(B ) deve ex ist i r u m meio mater ia l qu e con tenha

elét ron s l i vres .

(C) deve ex ist i r u m meio mater ia l qu e con tenha

fóton s.

(D) deve ex ist i r ar .

(E ) não é n ecessár ia a p resen ça de u m meio

mater ia l .


FÍSICA QUÂNTICA

Na F í s i ca Quân t ica a matér ia é in terpretada como

sendo con st itu ída por ÁTOMOS qu e, agrupad os,

formam tod as as coisas q ue conhecemos. Os

átomos são formad os por duas regiões: um

NÚCLE O on de estão con f inados os prótons,

nêutron s e ou tras p art ícu las menores e a

ELETROSFERA on de movimentam-se os e létron s:

Segund o a Teor ia Quânt ica, próton s e elétrons

NÃO SÃO BOLIN HAS. Nós os representamos assim

apen as por ser mais s imples . Na real idad e eles se

parecem mais com nu ven s, estão espa lhad os em

regiões chamadas ORBITAIS.

No caso d os e létrons, estas nu ven s estão

d ispostas em regiões chamad as CAMADAS

ELETRÔNICAS. N estas regiões se tem mais chan ce

de en contrar e létrons.

Estas camadas possuem u ma propr iedade

interessante. Se você encontrar o e létron será

imp ossível sab er a veloc idad e d e le. Se você

soub er a ve locid ad e dele você jamais o

encontrará . Este fato é conh ecid o como

PRINCÍPIO DA INCERTEZA e fo i enunc iad o por u m

f í s ico famoso chamad o Werner He isenber g .

A cada camad a eletrônica está associada u ma

quant id ad e d e energ ia bem d efin ida, con st itu indo

os NÍVEIS DE ENERGIA. Para qu e u m elét ron mude

de n ível e le tem qu e efetuar u m SALTO QUÂN TICO

recebendo ou emit indo en ergia , ou seja , e le tem

que mud ar a sua QUAN TIDADE d e en erg ia .

Estes sa ltos qu ânt icos não pod em assu mir

qualqu er va lor mas apen as valores f i xos

chamad os PACOTES ou QUAN TUM d e ENE RGIA. Na

l in guagem da Fí s ica estes p acotes d e en erg ia ,

emit idos ou ab sorvidos pelo átomo são chamad os

FÓTONS. Os fótons se comp ortam como part ícu las

quando interagem com a matér ia e como on das

quando se propagam, este fa to é conh ec ido como

DUALIDADE PARTÍCULA-ONDA.

A freqü ênc ia d esses fóton s ab sorvidos ou

emit idos é d etermin ada p ela EQUAÇÃO de

PLAN CK:

Qualqu er ond a e letromagn ét ica ( luz vi s íve l , on das

de rádio , TV, microon d as, etc. ) é con st itu íd a de

fóton s .

QUESTÕES

126 ) Determin e a en erg ia associada a fóton s qu e

possu em as seguintes freqü ên cias :

F = 5.101 4 Hz ( l uz v is íve l ) F = 3.101 7 Hz ( ra i os X)


127 ) Segund o a Teor ia Quânt ica, do qu e a matér ia

é formada?

128 ) Os elét ron s são parec idos com bo l inh as?

Qual a man ei ra correta de representá- los

segu ndo a F í s i ca Quânt ica?

129 ) O que são as camad as eletrônicas d e u m

átomo?

130 ) O qu e é o Pr inc íp io d a In certeza . Qu em o

enun ciou ?

131 ) O qu e s igni f i ca a exp ressão “Sal to

Quânt ico”?

132 ) O qu e é o Fóton ?

TESTES

133 ) Na qu estão a segui r assin ale a a f i rmat iva INCORRE TA.

(A) Cada átomo possui n íveis d e en ergia que

podem ser ocupados por seu s e létron s.

(B ) Qualqu er ond a eletromagn ét ica é con st itu ída

de fóton s.

(C) Para tod os os átomos d e todos os elementos,

os n íveis d e en erg ia são igu ais.

(D) Os níve is d e en ergia são quant izados, ou seja ,

o átomo d everá absorver ou emit i r

quant id ad es especí f icas de en ergia .

(E ) Para os elét ron s mu d arem d e u m n ível d e

en ergia p ara outro , o á tomo d everá ab sorver

ou emit i r en ergia .

134 ) No Bras i l , a preocup ação com a demand a

crescente de en erg ia e létr i ca vem gerando estud os sobre formas d e ot imizar sua ut i l ização . Um dos mecanismos d e red ução de con su mo d e en ergia é a mudan ça dos t ipos d e lâmp adas u sados nas res id ênc ias. Dentre esses vár ios t ip os, d estacam-se do is: a lâmpada incand escen te e a f luorescente, as q uais p ossu em caracter í st i cas d i st intas no que se refere ao processo d e emissão de radiação.

A lâmpada incandescente ( lâmpad a comu m)

possu i u m f i lamen to, em geral fe ito d e

tungstên io, que emite rad iação q uando

percorr ido por u ma corrente elét r i ca .

A lâmpada f luorescente em gera l u t i l iza u m

tubo, com e letrod os em ambas as

ext remidades, revest id o intern amen te com

uma camada d e fósforo, contend o u m gás

composto por argônio e vapor d e mercúr io.

Quando a lâmp ada é l igada se estab elece um

f lu xo de elétron s entre os elet rodos. E sses

elét ron s col id em com os átomos de mercúr io

tran sfer in do en erg ia para e les (átomos d e

mercúr io f icam excitados) . Os átomos d e

mercúr io l ib eram essa energia emit indo fótons

u ltrav io leta. Ta is fótons interagem com a

camada d e fósforo, or ig inando a emissão de

radiação.

Con siderand o os processos q ue ocorrem na lâmpada f luorescen te, podemos a f irmar qu e a exp l i cação para a emissão d e luz en vo lve o con ceito de

(A) col i são en tre elét ron s e átomos d e mercúr io.

(B ) efe ito fotoelét r i co .

(C) mod elo on dulatór io p ara rad iação.

(D) níve is d e en ergia dos á tomos.

(E ) emissão d e ra ios X.


EFEITO FOTOELÉTRICO

O efei to fotoelétr ico é a emissão d e elét ron s p or um mater ia l , gera lmente metá l i co, quan do exp osto a uma radiação eletromagn ét ica (como a luz) d e frequ ên cia suf ic ien temente a l ta , que dep end e do mater ia l . E le pod e ser ob servado quando a lu z inc ide numa p laca d e metal , l i tera lmente arrancan do da p laca e létron s.

A grand e dú vida q ue se t inh a a resp ei to do efe ito fotoelétr ico era qu e quando se au mentava a inten sid ade da luz , ao contrár io do esp erad o, a luz não arrancava os elétron s do metal com maior en ergia c in ét ica . O qu e acon tec ia era qu e u ma maior quant idad e d e e létron s era ejetad o.

Por exemplo , a luz vermelh a de baixa inten s id ade est imu la os elétron s p ara fora de u ma peça de meta l . Na vi são c láss ica, a luz é u ma on da cont ínua cuja en erg ia está espa lhad a sobre a onda. Todavia , quando a luz f i ca mais inten sa, ma is e létron s são ejetados, con trad izendo, ass im a v i são da f ís ica c lássica qu e sugere qu e os mesmos d ever iam se mover mais rápido (en ergia c in ét ica ) d o qu e as ondas.

Quando a luz inc id en te é de cor azul , essa mudança resul ta em elétron s mu ito mais ráp id os. A razão é q ue a luz pod e se comportar não ap enas como ondas con t ínu as , mas tamb ém como fe ixes d i scretos d e en erg ia chamad os d e fóton s. Um fóton azu l , por exemp lo, contém mais en ergia do que u m fóton vermelho . Ass im, o fóton azul age essenc ia lmente como u ma "bola de b i lhar" com mais en erg ia , d esta forma tran smit indo maior movimen to a u m elétron. E sta interp retação corpu scu lar da luz tamb ém expl ica por qu e a maior inten s idad e au menta o nú mero d e elét rons ejetad os - com mais fóton s col id ind o no metal , ma is elét ron s têm probab i l idad e d e serem at in gid os .

A exp l i cação sat i s fatór ia para esse efei to fo i d ada em 1905, p or Alb ert E inste in, qu e em 1921, d eu ao c ient i s ta a lemão o prêmio Nob el d e F í s i ca.

TESTES

135 ) O efe ito fotoelét r i co refere-se à capacidad e da luz d e ret i rar e létrons da sup er f í c ie d e um metal . Qu anto a este efeito, pode-se af i rmar qu e

(A) a en ergia d os e létrons ejetad os dep end e da inten sid ade da luz inc id ente.

(B ) a en ergia dos elétron s ejetados é d i screta, corresp ond endo aos qu anta d e en ergia .

(C) a função trabalh o depend e do nú mero d e elét ron s ejetados.

(D) a veloc idad e dos e létrons ejetados d ep end e da cor da luz in cid ente.

(E ) o nú mero d e elét ron s ejetados dep end e da cor da luz inc id ente.

136 ) Para expl icar o efe ito fotoelét r i co, E instein, em 1905, apo iou -se na h ipótese d e qu e:

(A) a en ergia das ondas elet romagnét icas é quant i zada .

(B ) o tempo n ão é ab soluto, mas depen de d o referen cia l em re lação ao qual é med ido .

(C) os corpos contraem-se na d ireção d e seu movimen to.

(D) os e létron s em u m átomo somente pod em ocupar determin ados n íve is d i scretos d e en ergia .

(E ) a ve loc idad e d a lu z no vácuo correspond e à máxima veloc idad e com qu e se pod e tran smit ir in formações.

137 ) Con sidere o texto e as a f i rmações a segu ir .

O ano 2005 fo i declarado p ela ON U o "Ano Mundia l da F í s ica" . Um d os ob jet ivos d essa designação é comemorar o centenár io d a publ i cação dos t raba lh os de A lbert E in stein , que o projetaram como f í s i co no cenár io internaciona l da época e, poster iormente, trouxeram-lh e fama e reconh ec imen to. Um dos art igos d e E in stein publ i cad o em 1905 era sob re o efe ito fotoelétr ico, qu e fo i o pr in cipa l mot ivo da sua conqu ista do Prêmio N ob el em 1921. A d escr ição d e E in stein para o efe ito fotoelétr ico tem or igem na quant ização da en ergia prop osta p or P lanck em 1900, o qua l con sid erou a energia e letromagn ét ica i rradiad a por u m corpo n egro d e forma descont ínua, em p orções qu e foram chamad as quanta de en ergia ou fóton s. E in ste in d eu o passo segu inte ad mit indo qu e a en ergia elet romagn ét ica também se prop aga de forma descont ínua e u sou esta h ipótese para descrever o efeito fotoelétr i co .

Em relação ao efe ito fotoelétr i co nu ma lâmina metá l i ca, p od e-se af irmar qu e:

I . A energ ia d os elétron s removidos d a lâmina metá l i ca p elos fótons não dep end e do tempo de expos ição à lu z in cid ente.

I I . A en erg ia dos elétron s removidos au menta com o au mento do comprimento d e onda d a luz inc id ente.

I I I . Os fóton s in cid en tes na lâmina metál ica , para q ue removam e létron s da mesma, devem ter uma en ergia mín ima.

IV . A en ergia d e cada e létron removido d a lâmina metál i ca é igu al à en ergia do fóton que o removeu.

Anal i sand o as a f i rmat ivas, conc lu i -se que somente

(A) está correta a a f i rmat iva I . (B ) está correta a a f i rmat iva IV . (C) estão corretas as a f i rmat ivas I e I I I . (D) estão corretas as a f i rmat ivas I I e IV . (E ) estão corretas as a f i rmat ivas I I I e IV .


TEORIA DA RELATIVIDADE

A ve loc id ade d a lu z no vácuo é a veloc idad e mais elevad a qu e é poss íve l con segu ir no universo. Essa ve locidade é con stante em qua lqu er pon to e é independente da ve locidade do ob servador.

OS POSTULADOS DE EINSTEIN

Em 1905 A lb ert E instein formulou a Teor ia da Relat iv idad e Restr i ta qu e se base ia em do is postulad os:

1. Postulado da Re lat iv idade : As le i s da f í s ica são as mesmas p ara os ob servad ores em todos os referen c ia i s in ercia i s .

2. Postulado da Veloc idad e da Luz : A veloc idad e da luz n o vácuo tem o mesmo va lor em todas as d ireções e em todos os referen cia i s inerc ia is .

FATOR DE LORENTZ

DILATAÇÃO DO TEM PO

Segund o a Teor ia da Relat ividad e Restr i ta , qu an to mais dep ressa se move um objeto, mais d evagar o tempo passa em comparação a u m ob servador em rep ou so. E sse fenômen o só pod e ser p ercebido quando a veloc idad e da nave for p róx ima da veloc idad e da luz e comprova a p oss ib i l idad e de se via jar para o futuro .

CONTRAÇÃO DO ESPAÇO

O comp rimento de u ma barra med ido por um observador em relação ao qu al a barra está em rep ou so é d en ominad o de comp rimento p róp r io. Se a barra está se movendo com veloc idad e v em re lação ao ob servador, o compr imen to qu e ele med e (na d ireção paralela ao movimen to), é d ado por:

O comp rimento de u ma barra em movimento é sempre menor qu e o comp rimento da barra em rep ou so.

EXERCÍCIOS

138 ) Uma nave espacia l passa 18 meses via jando à veloc idad e V=0,8c. Determin e a du ração desta v iagem do p on to de v is ta d e u m observador f ixo na Terra. (Re sp : 30 m ese s)

139 ) Um cosmonauta de ixa a Terra no an o 2400

para u ma missão qu e durará 12 anos. A veloc idad e de cruze iro da nave é V=0,94c. Em q ue ano o cosmonauta retornará à Terra? (Re sp : 2436)

140 ) Uma nave d e 20 metros d e comprimento

própr io t ra fega n o espaço com u ma veloc idad e V=0,6c . Determin e o compr imento da n ave med ido p or u m observador f ixo na Terra. (Re sp : 16 m)

141 ) Uma nave espac ia l com velocid ad e V = 0,8c

possu i u m comp rimento próp rio de 15 metros. Determin e o comp rimento da nave medid o por u m ob servador f ixo na Terra. (Re sp : 9 m)


ADIÇÃO DE VELOCIDADES

Se você caminh a a 1 km/h ao longo do corredor de u m trem qu e se move a 60 km/h, sua veloc idad e em re lação ao solo é d e 61 km/h se você est iver caminhan do no mesmo sent ido do movimen to do trem, e d e 59 km/h se você caminh ar em sent ido contrár io :

Para objetos d o cot id iano em movimen to uniforme nós normalmente combinamos veloc id a-des d e acordo com a Fór mula de Gal i leu :

Mas esta regra não se apl i ca à luz , qu e semp re se propaga com a mesm a ve loc id ade . Nos casos em que as veloc idad es envo lvid as são igua is ou próx imas à da luz d evemos ut i l izar a Fórmu la de Lorentz :

EXERCÍCIOS

142 ) Um ob servad or se des loca no esp aço com veloc idad e 0,6c e va i de en contro a u ma nave espacia l qu e se desloca em sent ido contrár io com ve locid ade 0,8c. Ca lcu le a veloc idad e de ap rox imação da nave em re lação ao ob servador .

143 ) Uma nave espacia l se afastand o da Terra

com ve locid ad e 0,3c tran sporta u m laboratór io d e F í s ica onde se produzem part ícu las su b-atômicas qu e se des locam com u ma ve locidade 0,9c em relação à nave. Qual a velocid ad e destas part ícu las em re lação à Terra?

ENERGIA RELATIVÍSTICA

Ein stein l igou n ão ap enas o espaço e o tempo, mas tamb ém massa com en erg ia . Um p edaço de matér ia , mesmo estando em repou so e não interagin do com qu alquer coisa, possu i u ma “en ergia de exi stên cia” . E la é chamada d e ener gia ou massa de repou so . E in stein con clu iu qu e é necessár io en ergia para haver massa, e q ue ocorre l ib eração de en ergia se desaparecer massa . A qu ant idad e d e en erg ia está relacion ada à quant idad e de massa pela mais famosa eq uação do século vin te:

Devido ao grand e va lor da velocid ad e da luz (c=300.000.000 m/s) , u ma p equ ena massa corres-ponde a u ma en orme qu ant idade de energ ia .

Quando u m corpo está em mo vimento sua en ergia aumenta d e acordo com a Fórmula d e E instein :

O ELÉTRON-VOLT

O elétron -vo lt é u ma u nidad e de ener g ia igu al ao traba lho rea l izado sobre um elét ron quand o este se d esloca at ravés d e u ma di ferença d e potenc ia l de 1 volt . É mu ito u sad a como med ida de en ergia de p art ícu las. Por exemplo, as massas d e repou so (mc

2) d e u m elét ron e d e u m p róton são:

EXERCÍCIOS

144 ) Calcu le , em MeV, o va lor da energ ia de u m elét ron acelerado a u ma veloc idad e igua l a 80% d a velocid ad e da lu z (v=0,8 c) .

145 ) Calcu le , em MeV, o va lor da energ ia de u m

próton acelerado a u ma veloc idad e igual a 60% d a velocid ad e da lu z (v=0,6 c) .


REVISÃO - M OVIM ENTO UNIFORM E

146) (Fuvest-SP) Após chover na cidade de São

Paulo, as águas da chuva descerão o Rio Tietê

até o Rio Paraná, percorrendo cerca de 1000

km. Sendo de 4 km/h a velocidade média das

águas, o percurso mencionado será cumprido

pelas águas da chuva em aproximadamente:

(A) 30 dias

(B) 10 dias

(C) 25 dias

(D) 2 dias

(E) 4 dias

147) (Unaerp-SP) A distância entre Ribeirão Preto e

Campinas é de 200 km e entre Campinas e São

Paulo, de 120 km. Um ônibus de l inha faz o

percurso de Ribeirão Preto a São Paulo em 4

horas. No entanto, em uma das viagens foi

necessário fazer o percurso de Campinas a São

Paulo com velocidade média de 96 km/h. Sua

velocidade média na primeira parte do percurso

foi, em km/h, igual a:

(A) 72,7

(B) 92,7

(C) 80,0

(D) 66,7

(E) 60,0

148) (PUC-RS) O gráfico relaciona a posição x de um

móvel em função do tempo t.

A partir do gráfico, pode-se concluir

corretamente que:

(A) o móvel inverte o sentido do movimento no

instante 5 s.

(B) a velocidade é nula no instante 5 s.

(C) o deslocamento é nulo no intervalo de 0 s a

10 s.

(D) a velocidade é constante e vale 2,0 m/s.

(E) a velocidade vale –2,0 m/s no intervalo de 0 s

a 5 s e 2,0 m/s no intervalo de 5 s a 10 s.

149) (Fuvest-SP) Um automóvel faz uma viagem em 6

horas e sua velocidade escalar varia em função

do tempo aproximadamente como mostra o

gráfico.

A velocidade escalar média do automóvel na

viagem é, em km/h, igual a

(A) 35

(B) 40

(C) 45

(D) 48

(E) 50

MOVIMENTO VARIADO

150) Segundo a função horária V = 2 – 0,5 t (SI), no

instante t = 3 s , o movimento é

(A) progressivo e acelerado

(B) progressivo e retardado

(C) progressivo e uniforme

(D) retrógrado e retardado

(E) retrógrado e acelerado

151) (Mack-SP) O gráfico a seguir indica a velocidade

em função do tempo de um corpo que se

movimenta sobre uma trajetória reti l ínea.

Assinale a alternativa correta. (Obs.: O ponto A

é a origem dos eixos)

(A) o movimento é acelerado nos trechos AB e GH .

(B) o movimento é acelerado nos trechos AB e CD .

(C) o movimento é acelerado o tempo todo.

(D) o movimento é retardado nos trechos CD e GH .

(E) o móvel está parado nos trechos BC , DE e FG.


152) (Mack-SP) Em certo instante passam pela

origem de uma trajetória reti l ínea os móveis A ,

com MRU, e B , com MRUV. A partir desse

instante, constrói-se o diagrama a seguir.

O tempo gasto pelo móvel B para ficar 32 m à

frente do A , é, em segundos, igual a

(A) 8

(B) 7

(C) 6

(D) 4

(E) 2

153) (PUC-SP) No instante em que a luz verde do

semáforo acende, um carro al i parado parte

com aceleração constante de 2,0 m/s2. Um

caminhão, que circula na mesma direção e no

mesmo sentido, com velocidade constante de

10 m/s passa por ele no exato momento da

partida. Podemos, considerando os dados

fornecidos, afirmar que:

(A) o carro ultrapassa o caminhão a 200 m do

semáforo.

(B) o carro não alcança o caminhão.

(C) os dois veículos seguem juntos.

(D) o carro ultrapassa o caminhão a 40 m do

semáforo.

(E) o carro ultrapassa o caminhão a 100 m do

semáforo

154) (FUC-MT) Um corpo é dotado de aceleração

constante igual a 3 m/s2. No instante inicial a

velocidade é igual a 10 m/s. Qual é, em m/s, a

velocidade, atingida após percorrer 16 m?

(A) 96

(B) 20

(C) 16

(D) 12

(E) 14

155) (Fuvest-SP) Dois objetos, A e B, de massas 1 kg

e 2 kg respectivamente, são simultaneamente

lançados verticalmente para cima, com a

mesma velocidade inicial a partir do solo.

Desprezando a resistência do ar, podemos

afirmar que

(A) A atinge uma altura menor do que B e volta ao

solo ao mesmo tempo que B

(B) A atinge uma altura menor do que B e volta ao

solo antes de B

(C) A atinge uma altura igual à de B e volta ao solo

antes de B

(D) A atinge uma altura igual à de B e volta ao solo

ao mesmo tempo que B

(E) A atinge uma altura maior do que B e volta ao

solo depois de B

156) (FEMSC-SP) Uma pedra é lançada verticalmente

para cima de um edifício suficientemente alto,

com velocidade de 29,4 m/s. Decorridos 4s,

deixa-se cair outra pedra. Contado a partir do

instante do lançamento da segunda, a primeira

passará pela segunda no instante:

(A) 1/3 s Dado: g= 9,8 m/s2

(B) 2 s

(C) 3 s

(D) 4 s

(E) 6 s

157) (Cesgranrio) Qual dos gráficos abaixo pode

representar a variação da velocidade escalar,

em função do tempo, de uma pedra lançada

verticalmente para cima? (A resistência do ar é

desprezível)


CINEMÁTICA VETORIAL

158) Os indivíduos da figura, que caminham na

mesma calçada retil ínea, estão:

(A) na mesma direção e no mesmo sentido

(B) na mesma direção e em sentidos opostos

(C) em direções opostas e no mesmo sentido

(D) em direções opostas e em sentidos opostos

(E) em direções e sentidos indefinidos

159) (Fatec-SP) Dados os vetores A , B e C ,

representados na figura, em que cada

quadrícula apresenta lado correspondente a

uma unidade de medida, é correto afirmar que

a resultante dos vetores tem módulo:

(A) 1

(B) 2

(C) 3

(D) 4

(E) 6

160) Qual é a velocidade da correnteza de um rio, se

um barco se move a 50 km/h rio abaixo e a

14 km/h rio acima, mantendo a mesma

velocidade própria?

(A) 18 m/s

(B) 15 m/s

(C) 5,0 m/s

(D) 5,0 km/h

(E) 36 km/h

MOVIMENTO CIRCULAR

161) (FUC-MT) No movimento circular uniforme,

podemos afirmar que

(A) a direção do vetor velocidade tem sentido

voltado para o centro da circunferência em

questão.

(B) não existe aceleração e a velocidade tangencial

é constante

(C) não existe aceleração e a velocidade tangencial

não é constante

(D) existe aceleração e esta tem módulo constante

(E) existe aceleração e esta tem módulo variável

162) (FUC-MT) Um corpo descreve uma trajetória

circular de diâmetro de 20 cm, com velocidade

escalar de 5 m/s, constante. Nestas condições,

a aceleração à qual f ica submetido vale:

(A) 250 m/s2

(B) 250 cm/s2

(C) 50 m/s2

(D) 50 cm/s2

(E) 2,5 m/s2

163) (PUC-RS) Os ponteiros de um relógio realizam

movimento circular que pode ser considerado

uniforme. A velocidade angular, em rad/s, do

ponteiro dos segundos vale:

(A) π/30

(B) π/20

(C) π/2

(D) π

(E) 2π

164) (UFUb-MG) Uma fita cassete em funcionamento

apresenta num dado instante, uma das polias,

com diâmetro de 2,0 cm, girando com uma

frequência de 0,5 Hz. Sabendo que a outra

polia, naquele mesmo instante, está com 5,0 cm

de diâmetro, a sua frequência, em Hz, é:

(A) 0,1

(B) 0,2

(C) 0,3

(D) 0,4

(E) 0,5

165) (PUC-RS) As rodas de um carro tem 60,0 cm de

diâmetro e realizam 5 voltas por segundo.

Pode-se concluir que a velocidade deste carro

é, aproximadamente,

(A) 9,42 m/s

(B) 12,4 m/s

(C) 18,8 m/s

(D) 20,8 m/s

(E) 25,6 m/s

LEIS DE NEWTON

166) (FCC-SP) Uma força de módulo 10 N e outra de

módulo 12 N são aplicadas simultaneamente a

um corpo. Qual das opções abaixo representa

uma possível intensidade da resultante dessas

forças?

(A) 0

(B) 1,0 N

(C) 15 N

(D) 24 N

(E) 120 N


167) (Fuvest-SP) Um veículo de 5,0 kg descreve uma

trajetória retil ínea que obedece à seguinte

função horária:

O módulo da força resultante, em N, sobre o

veículo vale

(A) 30

(B) 5

(C) 10

(D) 15

(E) 20

168) (FGV-SP) O gráfico a seguir refere-se ao

movimento de um carrinho de massa 10 kg,

lançado com velocidade de 2 m/s ao longo de

uma superfície horizontal. A força resultante

que atua sobre o carrinho, em módulo, é de

(A) 0,5 N

(B) 2,0 N

(C) 4,0 N

(D) 20 N

(E) 40 N

169) (PUC-SP) De acordo com a figura, o bloco A de

massa 100 kg desloca-se com velocidade

constante de 40 m/s. A partir do ponto 1,

situado a 10 m do ponto 2 , começa a agir uma

força constante de mesma direção. A

intensidade mínima da força, para que o bloco

não ultrapasse o ponto 2, é de:

(A) 80 N

(B) 18000 N

(C) 8000 N

(D) 2000 N

(E) 12000 N

170) (Unifor-CE) No sistema representado abaixo, o

atrito e a resistência do ar são desprezíveis e a

polia e o fio podem ser considerados ideais.

Sabe-se que a intensidade da força F vale 60 N,

que a massa do corpo M é de 4,0 kg, que a

aceleração da gravidade é de 10 m/s2 e que o

corpo N está subindo com velocidade escalar

constante. Nestas condições, a massa de N, em

kg, vale:

(A) 2,0

(B) 3,0

(C) 4,0

(D) 5,0

(E) 6,0

171) (ITA-SP) Um físico acha-se encerrado dentro de

uma caixa hermeticamente fechada, que é

transportada para algum ponto do espaço

cósmico, sem que ele saiba. Então, abandonado

um objeto dentro da caixa, ele percebe que o

mesmo cai com movimento acelerado. Baseado

em sua observação, ele pode afirmar com

segurança:

(A) Estou parado num planeta que exerce força

gravitacional sobre os objetos em minha caixa.

(B) Estou caindo sobre um planeta e é por isso que

vejo o objeto caindo dentro da caixa.

(C) Minha caixa está acelerado no sentido contrário

ao do movimento do objeto.

(D) Não tenho elementos para julgar se o objeto cai

porque a caixa sobe com movimento acelerado

ou se o objeto cai porque existe um campo

gravitacional externo.

(E) Qualquer das afirmações acima que o físico

tenha feito está errada

172) (Puccamp-SP) No piso de um

elevador é colocada uma

balança graduada em newtons.

Um menino de massa 40 kg

sobe na balança quando o

elevador está descendo

acelerado, com aceleração de

módulo 3,0 m/s2, como representa a figura.

Se a aceleração da gravidade vale 9,8 m/s2, a

balança estará indicando um valor mais próximo

de:

(A) 120 N

(B) 200 N

(C) 270 N

(D) 400 N

(E) 520 N


FORÇA DE ATRITO

173) (PUC-PR) Dois corpos A e B de massas 3 kg e

6 kg , respectivamente, estão l igados por um fio

ideal que passa por uma polia sem atrito,

conforme a figura. Entre o corpo A e o apoio, há

atrito cujo coeficiente é 0,5. Considerando-se

g = 10 m/s2, a aceleração dos corpos, em m/s

2,

e a força de tração no fio, em newtons, valem,

respectivamente:

(A) 5 e 30

(B) 3 e 30

(C) 8 e 80

(D) 2 e 100

(E) 6 e 60

174) (UFU-MG) O bloco da figura abaixo está em

repouso e tem massa igual a 2 kg. Suponha que

a força F = 4 N, representada na figura, seja

horizontal e que o coeficiente de atrito estático

das superfícies em contato vale 0,3. Ter-se-á,

então, neste caso, que o valor da força de atrito

é: (g = 10 m/s2)

(A) 4N

(B) 6N

(C) 2N

(D) 10N

(E) 20N

175) (Mack-SP) A ilustração abaixo refere-se a uma

certa tarefa na qual o bloco B, 10 vezes mais

pesado que o bloco A, deverá descer pelo plano

incl inado com velocidade constante. Conside-

rando que o fio e a polia são ideais, o

coeficiente de atrito cinético entre o bloco B e

o plano deverá ser:

(A) 0,500

(B) 0,750

(C) 0,875

(D) 1,33

(E) 1,50

176) (Fuvest-SP) As duas forças que agem sobre uma

gota de chuva, a força peso e a força devida à

resistência do ar têm mesma direção e sentidos

opostos. A partir da altura de 125 m acima do

solo, estando a gota com uma velocidade de

8 m/s, essas duas forças passam a ter o mesmo

módulo. A gota atinge o solo com a velocidade,

em m/s, de

(A) 8,0

(B) 35

(C) 42

(D) 50

(E) 58

MOVIMENTOS CURVILÍNEOS

177) (PUC-MG) Durante a exibição aérea da

esquadri lha da fumaça, no dia 7 de setembro,

um dos aviões realizou um looping de raio

30 m. No ponto mais alto da trajetória, o avião

alcançou a velocidade de 20 m/s. Nesse ponto,

o pi loto, de massa 60 kg, exerceu sobre o

assento uma força de intensidade igual a:

Dado: g = 10 m/s2

(A) 600 N

(B) 400 N

(C) 300 N

(D) 200 N

(E) 100 N

178) (Esal-MG) Um piloto de Fórmula 1 com massa

de 800 kg entra numa curva de raio 50 m, com

velocidade constante de 144 km/h. Supondo

não haver escorregamento lateral do bólido, a

força de atrito estática entre pneus e piso é a

da ordem de:

(A) Faltam dados

(B) 25 600 N

(C) 40 000 N

(D) 33 177 N

(E) 4 000 N

179) (Mack-SP) Uma massa de 2 kg gira num plano

horizontal com frequência de 5 Hz. Se o raio da

trajetória permanecer constante, mas a

frequência for aumentada até que dobre a sua

força centrípeta, a razão entre as velocidades

final e inicial é:

(A) 1

(B) √2

(C) 2

(D) √3

(E) √5


TRABALHO E POTÊNCIA

180) (PUC-RS) Um corpo de massa igual a 5,0 kg é

levantado verticalmente, com velocidade cons-

tante, a uma altura de 5,0m. Sendo g = 10 m/s2,

o trabalho realizado pela força-peso do corpo,

durante esse levantamento, vale:

(A) 250 J

(B) –250 J

(C) 25 J

(D) –25 J

(E) 5 J

181) (Osec-SP) Um bloco com 4,0 kg, inicialmente em

repouso, é puxado por uma força constante e

horizontal, ao longo de uma distância de

15,0 m, sobre uma superfície plana, l isa e

horizontal, durante 2,0 s. O trabalho realizado,

em joules, é de:

(A) 50

(B) 150

(C) 250

(D) 350

(E) 450

182) (Osec-SP) Uma força de 10 newtons aplicada

num corpo de 5,0 kg produz um movimento

circular uniforme, de velocidade 2,0 m/s, sendo

o raio da circunferência de 2,0 m. O trabalho,

em joules, realizado pela resultante centrípeta,

após uma volta é de:

(A) zero

(B) 10

(C) 20

(D) 125,6

(E) 251,2

183) (UFPE) O gráfico mostra a variação da força F,

que atua sobre um corpo, em função de sua

posição x. Qual o trabalho, em joules, realizado

pela força quando o corpo vai de x = 2 m para

x = 6 m ?

(A) 4

(B) 6

(C) 10

(D) 32

(E) 64

184) Quando são fornecidos 800 J em 10 s para um

motor, ele dissipa internamente 200 J. O

rendimento desse motor é:

(A) 75%

(B) 50%

(C) 25%

(D) 15%

(E) 10%

185) (ITA-SP) Um automóvel de massa m = 500 kg é

acelerado uniformemente a partir do repouso

até uma velocidade de 40 m/s em 10 segundos.

A potência desenvolvida por esse automóvel, ao

completar esses 10 primeiros segundos, será:

(A) 160 kW

(B) 80 kW

(C) 40 kW

(D) 20 kW

(E) 3 kW

186) (Cesep-PE) A potência média mínima necessária

para se bombear 1000 l itros de água a uma

altura de 5,0 m em 0,5 h é, em watts, igual a:

(A) 28

(B) 42

(C) 64

(D) 80

(E) 96

187) (UFRGS) Um guindaste ergue verticalmente um

caixote a uma altura de 5 m em 10 s. Um

segundo guindaste ergue o mesmo caixote à

mesma altura em 40 s. Em ambos os casos o

içamento foi feito com velocidade constante. O

trabalho realizado pelo primeiro guindaste,

comparado com o trabalho realizado pelo

segundo, é

(A) igual à metade.

(B) o mesmo.

(C) igual ao dobro.

(D) quatro vezes maior

(E) quatro vezes menor.

ENERGIA MECÂNICA

188) (UFRGS) Comparada com a energia necessária

para acelerar um automóvel de 0 a 60 km/h,

quanta energia é necessária para acelerá-lo de

60 km/h a 120 km/h, desprezando a ação do

atrito?

(A) A mesma

(B) O dobro

(C) O triplo

(D) Quatro vezes mais

(E) Oito vezes mais


189) (UFRGS) Uma pedra é lançada verticalmente

para cima no campo gravitacional terrestre.

Após o lançamento, qual a grandeza, associada

à pedra, cujo módulo aumenta na subida e

diminui na descida?

(A) Aceleração da gravidade (B) Força gravitacional (C) Energia cinética (D) Energia potencial gravitacional (E) Quantidade de movimento l inear

190) (UFRGS) Uma força resultante constante de

módulo igual a 40 N atua sobre um corpo que se

movimenta em l inha reta. Qual a distância

percorrida por esse corpo durante o tempo em

que sua energia cinética variou de 80 J?

(A) 0,5 m (B) 2,0 m (C) 40 m (D) 80 m (E) 3200 m

191) (UFRS) Um corpo é lançado verticalmente para

cima com velocidade de 20 m/s. Considere

g = 10 m/s2. A energia cinética do corpo estará

reduzida à metade do seu valor inicial , no

momento em que ele atingir a altura de

(A) 5 m

(B) 10 m

(C) 15 m

(D) 20 m

(E) 25 m

192) (FM-Itajubá) Um corpo de 2,0 kg de massa,

inicialmente em repouso, é puxado sobre uma

superfície horizontal sem atrito por uma força

constante também horizontal de 4,0 N. Qual

será sua energia cinética após percorrer 5,0m?

(A) zero

(B) 20 J

(C) 10 J

(D) 5 J

(E) n.d.a.

193) (PUC-RS) Um corpo de 2,0 kg de massa é

abandonado da janela de um edifício a uma

altura de 45 m. Supondo que ocorra um

movimento de queda l ivre, com aceleração

gravitacional g = 10 m/s2, ao atingir o solo, esse

corpo terá uma energia cinética igual a:

(A) 900 J

(B) 600 J

(C) 400 J

(D) 300 J

(E) 200 J

194) (UFRGS) Um carrinho de 5 kg de massa move-se

horizontalmente em l inha reta com velocidade

de 6 m/s. O trabalho necessário para alterar a

velocidade para 10 m/s deve ser, em joules:

(A) 40

(B) 90

(C) 160

(D) 400

(E) 550

195) (Fatec-SP) Um atleta de 60 kg, no salto com

vara, consegue atingir uma altura de 5 m. Pode-

se dizer que ele adquiriu uma energia potencial

gravitacional, em relação ao solo, de

aproximadamente:

(A) 12 J

(B) 300 J

(C) 3000 J

(D) 6000 J

(E) n.d.a.

196) (Cesgranrio) Uma esfera de aço de massa 0,10

kg rola sobre o perfi l de montanha-russa

mostrado na figura abaixo. No instante

representado, ela se move para baixo (veja

seta) com energia cinética igual a 0,20 J.

Embora o atrito seja desprezível, a bola acabará

parando na posição: (considere g=10 m/s2)

(A) 1

(B) 2

(C) 3

(D) 4

(E) 5

197) (Fuvest-SP) Uma pedra com massa m = 0,10 kg é

lançada verticalmente para cima com energia

cinética Ec = 20 J. Qual a altura máxima atingida

pela pedra? (g = 10 m/s2)

(A) 10 m

(B) 15 m

(C) 20 m

(D) 1 m

(E) 0,2 m


IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO

198) (Med-Jundiaí) Um corpo de massa igual a 3,0 kg

e velocidade escalar 12 m/s tem quantidade de

movimento cujo módulo, em kg.m/s, é igual a:

(A) 432

(B) 216

(C) 108

(D) 36

(E) 4

199) (FEEQ-CE) Dois patinadores, um homem de

massa 60 kg e um menino de massa 40 kg,

estão, inicialmente, em repouso sobre uma

superfície gelada, plana e horizontal. Suponha

que eles se empurrem mutuamente conforme a

figura:

Se o homem vai para a direita com velocidade

de 2 m/s, o menino vai para a esquerda com

velocidade de:

(A) 2 m/s

(B) 3 m/s

(C) 4 m/s

(D) 5 m/s

(E) 6 m/s

200) (UFV-MG) Um trenó, com massa total de 250

kg, desl iza no gelo à velocidade de 10 m/s. Se o

seu condutor atirar para trás 50 kg de carga à

velocidade de 10 m/s, a nova velocidade do

trenó será de:

(A) 20 m/s

(B) 10 m/s

(C) 5 m/s

(D) 2 m/s

(E) 15 m/s

201) (UFRN) Um carrinho de massa 2,0 kg move-se

com velocidade de 3,0 m/s quando passa a

sofrer uma força, no mesmo sentido da sua

velocidade, até que sua velocidade duplique de

valor. O impulso da força aplicada tem, em N.s,

módulo:

(A) 1

(B) 3

(C) 6

(D) 9

(E) 12

202) (PUC-SP) Um projéti l de massa 15 g incide

horizontalmente sobre uma tábua com

velocidade 600 m/s e a abandona com

velocidade ainda horizontal de 400 m/s. O

impulso comunicado ao projéti l pela tábua tem

valor, em módulo:

(A) 1,5 N.s

(B) 3,0 N.s

(C) 6,0 N.s

(D) 9,0 N.s

(E) 15,0 N.s

203) Uma bola de beisebol, de massa 145 g, é atirada

por um lançador com velocidade de 30 m/s. O

bastão toma contato com a bola durante 0,01 s,

dando a ela velocidade de módulo 40 m/s na

direção e no sentido do lançador. A força média

aplicada pelo bastão à bola é de intensidade:

(A) 0,101 N

(B) 1,450 N

(C) 14,50 N

(D) 145 N

(E) 1015 N

204) (Unesp-SP) A intensidade da resultante das

forças que atuam num corpo, inicialmente em

repouso, varia como mostra o gráfico.

Durante todo o intervalo de tempo considerado,

o sentido e a direção desta resultante

permanecem inalterados. Nestas condições, a

quantidade de movimento, em kg.m/s (ou N.s),

adquirida pelo corpo é:

(A) 8

(B) 15

(C) 16

(D) 20

(E) 24


205) (Mack-SP) No choque mecânico entre dois

corpos, acontece sempre:

(A) conservação da energia mecânica

(B) conservação da quantidade de movimento

(C) separação dos corpos após o choque

(D) inversão de velocidades após o choque

(E) repouso de um dos corpos após o choque

206) (PUC-MG) Um caminhão de 8,0.10

3 kg de

massa passa em baixo de uma ponte com

velocidade de 72 km/h. Uma pedra de 2,0.103

kg de massa cai do alto da ponte, dentro do

caminhão. A velocidade com que o caminhão

passa a se deslocar é:

(A) 58 m/s

(B) 16 m/s

(C) 80 m/s

(D) 29 m/s

(E) 20 m/s

GRAVITAÇÃO

207) (FMABC-SP) Marte tem dois satélites: Fobos,

que se move em órbita circular de raio 9700

km e período 2,75.104 s, e Deimos, que tem

órbita circular de raio 24300 km. O período de

Deimos, expresso em segundos, é um valor

mais próximo de:

(A) 2,2.104

(B) 8,2.104

(C) 1,1.105

(D) 2,2.106

(E) 1,1.107

208) (Fuvest-SP) Dentro de um satélite em órbita

em torno da Terra, a tão falada “ausência de

peso”, responsável pela flutuação de um

objeto dentro do satélite, é devida ao fato de

que:

(A) a órbita do satélite se encontra no vácuo e a

gravidade não se propaga no vácuo

(B) a órbita do satélite se encontra fora da

atmosfera, não sofrendo assim os efeitos da

pressão atmosférica

(C) a atração lunar equilibra a atração terrestre e,

consequentemente, o peso de qualquer objeto

é nulo

(D) a força de atração terrestre, centrípeta, é muito

menor que a força centrífuga dentro do satélite

(E) o satélite e o objeto que flutua têm a mesma

aceleração, produzida unicamente por forças

gravitacionais.

209) (OSEC-SP) Um observador, colocado na

superfície da Terra, tem a impressão de que

um satélite artif icial se encontra parado a

certa altura da superfície. Considerando a

Terra uma esfera e ignorando seu movimento

de translação, para um observador colocado

no Sol:

(A) a velocidade do satélite é nula

(B) a aceleração do satélite é nula

(C) o satélite se encontra livre da ação

gravitacional terrestre

(D) a órbita do satélite está contida num plano que

passa pelos pólos

(E) a órbita do satélite está contida no plano do

equador

210) (Cesgranrio) Qual é, aproximadamente, o

valor do módulo da aceleração de um satélite

em órbita circular em torno da Terra, a uma

alt itude igual a 5 vezes o raio terrestre?

(A) 25 m/s2

(B) 9,8 m/s2

(C) 5 m/s2

(D) 2 m/s2

(E) 0,3 m/s2

ESTÁTICA

211) (ITA-SP) Um bloco de peso P é sustentado por

fios, como indica a figura. O módulo da força

horizontal F é

(A) P senθθθθ

(B) P cosθθθθ

(C) P senθθθθ cosθθθθ

(D) P cotgθθθθ

(E) P tgθθθθ

212) (UFRS) A figura mostra uma régua homogênea

em equil íbrio estático, sob a ação de várias

forças. Quanto vale F, em N?

(A) 1

(B) 2

(C) 2,5

(D) 3

(E) 5


213) (PUC-RS) Uma caixa C, em repouso, é suspensa

por uma corda na qual duas pessoas aplicam

as forças FA de 40 N e FB de 30 N, conforme

mostra a figura. Desprezando qualquer forma

de atrito nas roldanas e a massa da corda,

pode-se concluir que o peso da caixa é

(A) 10 N

(B) 30 N

(C) 40 N

(D) 50 N

(E) 70 N

214) (Fatec-SP) Duas pessoas carregam uma carga

uti lizando uma corda que passa por uma

roldana, conforme i lustra a figura.

Podemos afirmar que cada uma delas exercerá

uma força de intensidade

(A) 300 N

(B) menor que 300 N

(C) superior a 300 N, mas menor que 600 N

(D) 600 N

(E) n.d.a.

PRESSÃO E HIDROSTÁTICA

215) (PUC-MG) Uma faca está cega. Quando a

afiamos, ela passa a cortar com maior

faci l idade, devido a um aumento de:

(A) área de contato

(B) esforço

(C) força

(D) pressão

(E) sensibi l idade

216) (FESP-SP) Dois vasos comunicantes contêm,

em equil íbrio, mercúrio de densidade

13,6 g/cm3 e óleo. A superfície l ivre do

mercúrio está 2 cm acima da superfície de

separação entre os l íquidos, e a do óleo,

34 cm acima da referida superfície. A

densidade do óleo .e, em g/cm3:

(A) 0,8

(B) 0,9

(C) 0,7

(D) 0,3

(E) 0,5

217) (FGV) A figura representa

uma talha contendo água. A

pressão da água exercida

sobre a torneira, fechada,

depende:

(A) do volume de água contida no recipiente

(B) da massa de água contida no recipiente

(C) do diâmetro do orifício em que está l igada a

torneira

(D) da altura da superfície em relação ao fundo do

recipiente

(E) da altura da superfície da água em relação à

torneira

218) No elevador hidráulico da figura, o carro de

massa 800 kg está apoiado num êmbolo de

área 40 cm2

A mínima força F que deve ser aplicada no

êmbolo de área 8 cm2 para erguer o carro, é:

(Dado: g=10m/s2)

(A) 3200 N

(B) 1600 N

(C) 800 N

(D) 160 N

(E) 80 N


TEMPERATURA

219) A sonda espacial soviética Venera 7 foi a

primeira a pousar no solo abrasador do

planeta Vênus – em 15 de dezembro de 1970 –

e a medir in loco a temperatura daquele

ambiente: 878 oF. Ela enviou informações à

Terra por 26 minutos antes de ser decomposta

pelo calor e pela pressão do planeta. Na

escala Celsius a temperatura de 878 oF é

expressa pelo valor:

(A) 170 oC

(B) 270 o

C

(C) 370 o

C

(D) 470 o

C

(E) 570 o

C

220) Ninguém sabe ao certo, mas dizem que os

pneus de um F1 precisam passar dos 90oC para

entregarem seu máximo. Como não existe

lugar no planeta em que a temperatura atinja

isso tudo, todo esse calor é conseguido com o

atrito da bor-racha com o solo, por isso os

pi lotos ficam fazendo aquele zigue-zague

antes da largada. Nelson Piquet, em um de

seus muitos lances geniais na F1, inventou na

década de 80 o cobertor elétrico para os

pneus e conseguiu, assim, que seus pneus

atingissem a temperatura ideal antes dos

adversários.

Piquet fazendo “chifrinho” em Mansell.

A temperatura ideal dos pneus da F1, expressa

na escala Fahrenheit, é:

(A) 194 oF

(B) 130 oF

(C) 164 oF

(D) 134 oF

(E) 149 oF

221) Em 1965, Arno Penzias e Robert Wilson

conduziram uma calibração cuidadosa de seu

radiotelescópio nos laboratórios Bell, em New

Jersey. Eles perceberam que o seu receptor

reproduzia um padrão de "ruído" como se eles

estivessem no interior de um recipiente cuja

temperatura fosse de 3K. Este "ruído" parecia

estar vindo de todas as direções do espaço.

Arno Penzias e Robert Wilson

A descoberta de Penzias e Wilson foi uma

confirmação experimental da radiação

isotrópica do Cosmos, que se acredita ser uma

relíquia do BIG BANG. A enorme energia térmica

l iberada durante a criação do Universo começou

a esfriar à medida que o universo expandiu.

Alguns 12 bilhões de anos mais tarde, estamos

em um universo que irradia como um corpo

negro, agora esfriado a uma temperatura de 3 K.

Na escala Celsius, a temperatura atual da

radiação isotrópica do Universo vale:

(A) -276,15 oC

(B) -273,15 oC

(C) -270,15 o

C

(D) -273,12 oC

(E) -273,18 oC

222) Uma vela tem várias uti lidades, uma delas é a

de pagar promessas, outra, é estar a nossa

disposição, junto com uma caixa de fósforos,

quando acaba a luz. A chama da vela, como

você já deve ter observado, não é homogênea,

apresentando regiões com cores diferentes.

Nestas regiões as temperaturas não são as

mesmas.

A temperatura da região AZUL da chama, na

escala Kelvin, é:

(A) 826,85 K

(B) 1373,15 K

(C) 1273,15 K

(D) 1173,15 K

(E) 1127,15 K


DILATAÇÃO TÉRMICA

223) Duas lâminas metálicas são coladas como

indica a figura. O material da lâmina A tem

coeficiente de dilatação maior do que o da

lâmina B. À temperatura ambiente as lâminas

estão verticais. A temperatura é, então,

elevada e em seguida diminuída até abaixo da

temperatura ambiente. Durante o processo

descrito, podemos afirmar que ambas as

lâminas se encurvam, inicialmente, para:

(A) a direita e ali permanecem.

(B) a esquerda e al i permanecem.

(C) a esquerda e depois para a direita.

(D) a esquerda e depois retornam à

vertical.

(E) a direita e depois para a esquerda.

224) O atrito com o ar, durante o vôo, faz a

temperatura externa do avião Concorde

aumentar. Esse aumento de temperatura

causa uma dilatação na fuselagem do avião. À

temperatura de 20o

C, a fuselagem mede 60

metros de comprimento.

Avião Concorde – Air France

A fuselagem é feita de uma liga metálica cujo

coeficiente de dilatação térmica linear é

α = 33·10- 6 o

C– 1

. A di latação l inear da fuselagem

do avião, quando a mesma atingir 120 oC, vale,

aproximadamente:

(A) 10 cm

(B) 15 cm

(C) 20 cm

(D) 25 cm

(E) 30 cm

225) Em uma casa emprega-se um cano de cobre

(α = 17.10- 6

°C- 1

) de 4 m a 20°C para a

instalação de água quente. O aumento do

comprimento do cano, quando a água que

passa por ele estiver a uma temperatura de

60°C, corresponderá, em mm,

(A) 1,02

(B) 1,52

(C) 2,72

(D) 4,00

(E) 4,52

226) A imprensa tem noticiado as temperaturas

anormalmente altas que vêm ocorrendo no

atual verão, no hemisfério norte. Assinale a

opção que indica a di latação que um tri lho de

100 metros de comprimento sofreria devido a

uma variação de temperatura de 20 °C,

sabendo que o coeficiente l inear de dilatação

térmica do tri lho vale α = 12 x 10- 6

por grau

Celsius.

(A) 3,6 cm

(B) 2,4 cm

(C) 1,2 cm

(D) 0,12 cm

(E) 0,24 cm

227) João, chefe de uma oficina mecânica, precisa

encaixar um eixo de aço em um anel de latão,

como mostrado nesta figura:

À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é

maior que o do orif ício do anel. Sabe-se que o

coeficiente de dilatação térmica do latão é

maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos

a João alguns procedimentos, descritos nas

alternativas abaixo, para encaixar o eixo no

anel. Assinale a alternativa que apresenta um

procedimento que NÃO PERMITE esse encaixe.

(A) Resfriar apenas o eixo.

(B) Aquecer apenas o anel.

(C) Resfriar o eixo e o anel.

(D) Aquecer o eixo e o anel.

(E) Nenhuma das anteriores.

228) Uma chapa de alumínio de superfície inicial

250 cm2 e coeficiente de dilatação l inear

α = 24.10- 6

°C- 1

, inicialmente a 10°C, é

aquecida até atingir a temperatura de 210°C.

A dilatação superficial da chapa vale:

(A) 3,6 cm2

(B) 3,0 cm2

(C) 2,4 cm2

(D) 1,8 cm2

(E) 1,2 cm2


CALOR

229) Diariamente, Dona Leopoldina coloca uma lata

de refrigerante, cuja temperatura é de 30oC,

numa caixa térmica contendo gelo e, após

esperar algumas horas, bebe o refrigerante a

uma temperatura de aproximadamente 5oC.

Nesse caso, é correto afirmar que a

diminuição da temperatura do refrigerante se

explica porque, no interior da caixa térmica, a

lata de refrigerante:

(A) cede calor para o gelo, e este cede calor para

ela, porém numa quantidade menor que a

recebida.

(B) recebe frio do gelo, para o qual cede calor,

porém numa quantidade menor que o fr io

recebido.

(C) cede calor para o gelo, e este cede calor para

ela, porém numa quantidade maior que a

recebida.

(D) recebe frio do gelo, para o qual cede calor,

porém numa quantidade maior que o fr io

recebido.

230) Certos povos nômades que vivem no deserto,

onde as temperaturas durante o dia podem

chegar a 50°C, usam roupas de lã branca, para

se protegerem do intenso calor da atmosfera.

Essa atitude pode parecer-nos estranha, pois,

no Brasi l, usamos a lã para nos protegermos

do fr io. O procedimento dos povos do deserto

pode, contudo, ser explicado pelo fato de que:

(A) a lã é naturalmente quente (acima de 50°C) e,

no deserto, ajuda a esfriar os corpos das

pessoas, enquanto o branco é uma "cor fria",

ajudando a esfriá-los ainda mais.

(B) a lã é bom isolante térmico, impedindo que o

calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e

o branco absorve bem a luz em todas as cores,

evitando que a luz do sol os aqueça ainda mais.

(C) a lã é bom isolante térmico, impedindo que o

calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e

o branco reflete bem a luz em todas as cores,

evitando que a luz do sol os aqueça ainda mais.

(D) a lã é naturalmente quente (embora esteja

abaixo de 50°C) e, no deserto, ajuda a esfriar os

corpos das pessoas, e o branco também é uma

"cor quente", ajudando a refletir o calor que

vem de fora.

231) Quando dois ou mais corpos atingem o

equilíbrio térmico:

(A) suas temperaturas se igualam e eles não trocam

mais calor.

(B) suas temperaturas se igualam e a quantidade de

calor cedida por cada corpo é maior que a

recebida.

(C) suas temperaturas se igualam e a quantidade de

calor cedida por cada corpo é menor que a

recebida.

(D) suas temperaturas se igualam e a quantidade de

calor cedida por cada corpo é igual à recebida.

232) Muito embora as idéias acerca de quente e

fr io sejam tão antigas quanto a humanidade e

só no século XVI os primeiros termômetros

tenham sido construídos, foi na segunda

metade do século XIX que um modelo

microscópico da matéria deu consistência aos

conceitos de calor e temperatura: a teoria

cinética dos gases. Assinale a alternativa que

aponta resultados essenciais desse modelo.

(A) O calor é constituído por uma substância

indelével chamada calórico.

(B) A temperatura de um gás é uma medida da

quantidade total de energia nele contida.

(C) O calor é constituído por uma substância gasosa

chamada caloria.

(D) A temperatura de um gás é uma medida da

quantidade de energia cinética contida no

movimento aleatório de translação de suas

partículas.

233) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio,

cada uma contendo 330ml de refrigerante, são

mantidas em um refrigerador pelo mesmo

longo período de tempo. Ao retirá-las do

refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-

se a sensação de que a lata está mais fr ia que

a garrafa. É correto afirmar que:

(A) a lata está realmente mais fr ia, pois a cidade

caloríf ica da garrafa é maior que a da lata.

(B) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura,

possuem a mesma condutividade térmica, e a

sensação deve-se à diferença nos calores

específicos.

(C) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e

a sensação é devida ao fato de a condutividade

térmica do alumínio ser maior que a do vidro.

(D) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e

a sensação é devida ao fato de a condutividade

térmica do vidro ser maior que a do alumínio.


234) Um grupo de amigos compra barras de gelo

para um churrasco, num dia de calor. Como as barras chegam com algumas horas de antecedência, alguém sugere que sejam envolvidas num grosso cobertor para evitar que derretam demais. Essa sugestão

(A) é absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo, derretendo-o ainda mais depressa.

(B) é absurda, porque o cobertor facil ita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, fazendo com que ele derreta ainda mais depressa.

(C) é inócua, pois o cobertor não fornece nem absorve calor ao gelo, não alterando a rapidez com que o gelo derrete.

(D) faz sentido, porque o cobertor faci lita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento.

(E) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento.

235) Indique a alternativa que associa

corretamente o t ipo predominante de transferência de calor que ocorre nos fenômenos, na seguinte seqüência:

• Aquecimento de uma barra de ferro quando sua extremidade é colocada numa chama acesa.

• Aquecimento do corpo humano quando exposto ao sol.

• Vento que sopra da terra para o mar durante a noite.

(A) convecção - condução - radiação. (B) convecção - radiação - condução. (C) condução - convecção - radiação. (D) condução - radiação - convecção. (E) radiação - condução - convecção.

236) Quando se coloca ao sol um copo com água

fr ia, as temperaturas da água e do copo

aumentam. Isso ocorre principalmente por

causa do calor proveniente do Sol, que é

transmitido à água e ao copo, por

(A) condução, e as temperaturas de ambos sobem

até que a água entre em ebulição.

(B) condução, e as temperaturas de ambos sobem

continuamente enquanto a água e o copo

continuarem ao sol.

(C) convecção, e as temperaturas de ambos sobem

até que o copo e a água entrem em equilíbrio

térmico com o ambiente.

(D) irradiação, e as temperaturas de ambos sobem

até que o calor absorvido seja igual ao calor por

eles emitido.

(E) irradiação, e as temperaturas de ambos sobem

continuamente enquanto a água e o copo

continuarem a absorver calor proveniente do

sol.

237) É hábito comum entre os brasi leiros assar

carnes envolvendo-as em papel-alumínio, para

se obter um bom cozimento. O papel-alumínio

possui um dos lados mais brilhante que o

outro. Ao envolver a carne com o papel-

alumínio, a maneira mais correta de fazê-lo é:

(A) Deixar a face menos bri lhante em contato

direto com a carne, para que as ondas

eletromagnéticas na região do infravermelho

sejam refletidas para o interior do forno ou

churrasqueira e, com isso, seja preservado o

calor próximo à carne.

(B) Deixar a face menos bri lhante em contato


eletromagnéticas na região do visível ao

ultravioleta sejam refletidas para o interior do

forno ou churrasqueira e, com isso, seja

preservado o calor próximo à carne.

(C) Deixar a face mais brilhante em contato direto

com a carne, para que ele refl ita as ondas

eletromagnéticas na região do ultravioleta de

volta para a carne, pois esta é a radiação que

mais responde pelo aquecimento da carne.

(D) Deixar a face menos bri lhante em contato


eletromagnéticas na região do ultravioleta

sejam refletidas para o interior do forno ou

churrasqueira, e com isso seja preservado o

calor próximo à carne.

(E) Deixar a face mais bri lhante do papel em

contato direto com a carne, para que ele refl ita

as ondas eletromagnéticas na região do

infravermelho de volta para a carne, elevando

nela a energia interna e a temperatura.

238) O congelador é colocado na parte superior dos

refrigeradores, pois o ar se resfria nas

proximidades dele, _____________ a

densidade e desce. O ar quente que está na

parte de baixo, por ser _____________, sobe e

resfria-se nas proximidades do congelador.

Nesse caso, o processo de transferência de

energia na forma de calor recebe o nome de

_____________ .

Assinale a alternativa que preenche

corretamente as lacunas.

(A) aumenta - mais denso – convecção

(B) diminui - mais denso – condução

(C) aumenta - menos denso – condução

(D) diminui - menos denso – irradiação

(E) aumenta - menos denso – convecção


239) Uma batata recém cozida, ao ser retirada da

água quente, demora para se esfriar. Uma

justif icativa possível para esse fato pode ser

dada afirmando-se que a batata tem

(A) alta condutividade térmica.

(B) alto calor específico.

(C) baixa capacidade térmica.

(D) baixa quantidade de energia interna.

(E) baixo calor específico.

240) Qual a quantidade de calor necessária para

aquecer 100g de uma substância de calor

específico 0,2 cal/goC de 10

oC a 50

oC, sem

mudança de estado?

(A) 600 cal

(B) 700 cal

(C) 800 cal

(D) 900 cal

(E) 1000 cal

241) Um bloco de 200g de um determinado

material sofre uma variação de temperatura

de 50oC, sem mudança de estado, quando

absorve 4000 cal. Calcule o calor específico

desse material, em cal/goC.

(A) 1,0

(B) 0,8

(C) 0,6

(D) 0,5

(E) 0,4

242) Quando uma pessoa cozinha um ovo numa

vasi lha com água, pode diminuir a intensidade da chama do fogo que aquece a vasi lha tão logo a água começa a ferver. Baseando-se na Física, assinale a alternativa que explica porque a pessoa pode diminuir a intensidade da chama e ainda assim a água continua a ferver.

(A) Durante a mudança de estado, a quantidade de

calor cedido para a água diminui e sua

temperatura aumenta.

(B) Durante a mudança de estado, a quantidade de

calor cedido para a água e sua temperatura

diminuem.

(C) Apesar do calor estar sendo cedido mais

lentamente, na mudança de estado, enquanto

houver água em estado l íquido na vasi lha, sua

temperatura não varia.

(D) O calor é cedido mais lentamente para a água,

aumentando a temperatura de mudança de

estado da água.

(E) O calor é cedido mais lentamente para a água,

diminuindo a temperatura de mudança de

estado da água.

243) Quando passamos álcool sobre a nossa pele,

sentimos que a região em contato com o

álcool se esfria. Sobre esta sensação de fr io, é

correto afirmar:

(A) Sentimos fr io porque o álcool evapora e retira calor da pele na região em que o álcool foi passado.

(B) Por ter baixo calor específico, o álcool abaixa a temperatura do ar em contato com a pele.

(C) O álcool aumenta a condutividade térmica do ar, abaixando sua temperatura.

(D) O calor latente de ebulição provoca uma diminuição da temperatura do álcool, esfriando a pele.

(E) O álcool em contato com o ar di lata-se e aumenta seu calor específico, evaporando a uma temperatura menor.

244) Quando você sai do banho sente fr io, mas, tão

logo esteja seco, sente-se mais quente, mesmo que a temperatura ambiente seja a mesma. Sobre esse fenômeno, é correto afirmar:

(A) A sensação de fr io é devida à condensação do

vapor d’água, presente na atmosfera, sobre a

pele.

(B) Ao evaporar, a água que está sobre o corpo

retira calor da pele.

(C) Após secar o corpo, a água que é transferida

para a toalha de banho evapora-se e fornece

calor ao ambiente.

(D) Ao sair do banho, a água que está sobre a pele

passa por um processo de l iquefação e abaixa

sua temperatura.

(E) Quando a pele está molhada, a água demora

mais tempo para se fundir do que quando o

corpo está seco.

245) Uma pessoa molhada sente, em relação a uma

pessoa seca:

(A) fr io porque a temperatura externa é mais baixa

que a do corpo.

(B) calor porque a temperatura externa é mais alta

que a da água.

(C) calor porque a evaporação da água é um

processo que fornece calor ao corpo.

(D) fr io porque a evaporação da água é um

processo que retira calor ao corpo.

246) A primeira lei da termodinâmica trata da:

(A) dilatação térmica

(B) conservação da massa

(C) conservação da quantidade de movimento

(D) conservação da energia

(E) irreversibi lidade do tempo


247) Considere uma garrafa térmica fechada com

uma certa quantidade de água em seu

interior. A garrafa é agitada fortemente por

um longo período de tempo. Ao final desse

período pode-se dizer que a temperatura da

água

(A) aumenta, pois o choque entre as moléculas gera

calor.

(B) aumenta, pois o ato de chacoalhar aumenta a

energia interna da água.

(C) aumenta, pois o trabalho vai ser transformado

em calor.

(D) diminui, pois a parede interna da garrafa

térmica vai absorver o calor da água.

(E) permanece constante, pois a garrafa térmica

não permite troca de calor.

248) Num dia quente de verão, sem vento, com a

temperatura ambiente na marca dos 38°C, Seu

Onório teria de permanecer bastante tempo

na cozinha de sua casa. Para não sentir tanto

calor, resolveu deixar a porta do refrigerador

aberta, no intuito de esfriar a cozinha. A

temperatura no interior da geladeira é de

aproximadamente 0°C. A análise dessa

situação permite dizer que o objetivo de Seu

Onório

(A) será alcançado, pois o refrigerador vai fazer o

mesmo papel de um condicionador de ar,

diminuindo a temperatura da cozinha.

(B) não será atingido, pois o refrigerador vai

transferir calor da cozinha para a própria

cozinha, e isso não constitui um processo de

refrigeração.

(C) será alcançado, pois, atingido o equil íbrio

térmico, a cozinha terá sua temperatura

reduzida para 19°C.

(D) não será atingido, pois, com a porta do

refrigerador aberta, tanto a cozinha como o

próprio refrigerador terão suas temperaturas

elevadas, ao receberem calor de Seu Onório.

249) Um gás ideal sofre uma transformação:

absorve 50cal de energia na forma de calor e

expande-se realizando um trabalho de 300J.

Considerando 1cal=4,2J, a variação da energia

interna do gás é, em Joules, de

(A) 250

(B) -250

(C) 510

(D) -90

(E) 90

250) As atividades musculares de um tri-atleta

exigem, diariamente, muita energia. Veja na

tabela a representação desses valores.

Corrida (15km) Natação (5km) Bike (20km)

80 kcal 240 kcal 160 kcal

Um alimento concentrado energético produz,

quando metabolizado, 4kcal para cada 10g

ingeridos. Para as atividades físicas, o atleta,

em um dia, precisará ingerir

(A) 1,2 kg

(B) 2,4 kg

(C) 3,2 kg

(D) 2,8 kg

(E) 3,6 kg

251) No Brasi l , o sistema de transporte depende do

uso de combustíveis fósseis e de biomassa,

cuja energia é convertida em movimento de

veículos. Para esses combustíveis, a

transformação de energia química em energia

mecânica acontece

(A) na combustão, que gera gases quentes para

mover os pistões no motor.

(B) nos eixos, que transferem torque às rodas e

impulsionam o veículo.

(C) na ignição, quando a energia elétrica é

convertida em trabalho.

(D) na exaustão, quando gases quentes são

expelidos para trás.

252) A energia é um dos conceitos da física com

aplicação mais visível no dia-a-dia. Para mover

um carro, por exemplo, é necessário obter

energia através da queima do combustível.

Para os eletrodomésticos funcionarem,

depende-se da energia elétrica. Mas nem toda

energia gerada está disponível para ser

transformada em trabalho úti l . Para saber

quanto dessa energia pode ser considerada

"l ivre", ou seja, disponível para consumo, é

necessário conhecer um outro conceito. O

conceito a que o autor do texto se refere é o

de:

(A) temperatura, que está relacionado à Lei Zero da

Termodinâmica.

(B) energia interna, que está relacionado à

Primeira Lei da Termodinâmica.

(C) energia interna, que está relacionado à Segunda

lei da Termodinâmica.

(D) entropia, que está relacionado à Primeira lei da

Termodinâmica.

(E) entropia, que está relacionado à Segunda lei da

Termodinâmica.


253) A turbina de um avião tem rendimento de 80%

do rendimento de uma máquina ideal de

Carnot operando às mesmas temperaturas. Em

vôo de cruzeiro, a turbina retira calor do

reservatório quente a 127°C e ejeta gases para

a atmosfera que está a 33°C negativos. O

rendimento dessa turbina é de

(A) 80 %

(B) 64 %

(C) 50 %

(D) 40 %

(E) 32 %

254) Uma determinada máquina térmica deve

operar em ciclo entre as temperaturas de 27°C

e 227°C. Em cada ciclo ela recebe 1000 cal da

fonte quente. O máximo de trabalho que a

máquina pode fornecer por ciclo ao exterior,

em calorias, vale

(A) 1000

(B) 600

(C) 500

(D) 400

(E) 200

255) A refrigeração e o congelamento de al imentos

são responsáveis por uma parte significativa

do consumo de energia elétrica numa

residência t ípica. Para diminuir as perdas

térmicas de uma geladeira, podem ser

tomados alguns cuidados operacionais:

I . Distribuir os al imentos nas prateleiras

deixando espaços vazios entre eles, para que

ocorra a circulação do ar fr io para baixo e do

quente para cima.

I I . Manter as paredes do congelador com camada

bem espessa de gelo, para que o aumento da

massa de gelo aumente a troca de calor no

congelador

I I I . Limpar o radiador ("grade" na parte de trás)

periodicamente, para que a gordura e a poeira

que nele se depositam não reduzam a

transferência de calor para o ambiente.

Para uma geladeira tradicional é correto indicar,

apenas,

(A) a operação I

(B) a operação I I

(C) as operações I e II

(D) as operações I e II I

(E) as operações I I e I I I

SOM

256) A qualidade fisiológica do som que nos

permite dist inguir um som agudo de um som

grave é denominada:

(A) intensidade

(B) t imbre

(C) altura

(D) amplitude

(E) refração

257) Dois sons correspondentes a ondas sonoras do

mesmo tipo têm alturas diferentes. O mais

agudo tem:

(A) maior amplitude

(B) maior energia

(C) maior freqüência

(D) maior número de harmônicos

(E) maior período

258) Em geral, com relação à propagação de uma

onda sonora, afirmamos corretamente que sua

velocidade:

(A) é menor nos l íquidos que nos gases e sólidos

(B) é maior nos gases que nos sólidos e líquidos

(C) é maior nos l íquidos que nos gases e sólidos

(D) é menor nos sólidos que nos líquidos e gases

(E) é maior nos sólidos que nos líquidos e gases

259) O som é uma onda mecânica longitudinal e

ondas mecânicas são ondas:

(A) que se propagam no vácuo.

(B) que não transmitem energia.

(C) que transmitem matéria.

(D) que precisam de um meio material para se

propagar.

(E) de amplitude alta.

260) Numa experiência clássica, coloca-se em um

tubo de vidro, onde se faz o vácuo, uma

lanterna acesa e um despertador que está

despertando. A luz da lanterna é vista, mas o

som do despertador não é ouvido. Isso

acontece porque:

(A) o comprimento de onda da luz é menor que o

do som

(B) nossos olhos são mais sensíveis que nossos

ouvidos

(C) o som não se propaga no vácuo e a luz sim

(D) a velocidade da luz é maior que a do som

(E) o vidro da campânula serve de blindagem para

o som, mas não para a luz.


261) Um som de baixa freqüência é um som:

(A) forte (D) fraco

(B) agudo (E) intenso

(C) grave

262) Marque a opção incorreta:

(A) O som é constituído de ondas mecânicas

longitudinais.

(B) As ondas mecânicas propagam-se nos meios

sólidos, líquidos e gasosos.

(C) Uma onda sonora não se propaga no vácuo.

(D) Tanto a luz quanto o som são ondas

eletromagnéticas.

(E) A velocidade de uma onda depende do meio de

propagação.

263) O Efeito Doppler consiste em:

(A) mudança na direção de propagação da onda, ao

passar por obstáculos.

(B) mudança na freqüência da onda, durante o

processo de interferência.

(C) mudança na freqüência de uma onda, devido ao

movimento relativo entre fonte e observador.

(D) mudança na velocidade de propagação da onda,

quando esta muda de meio.

(E) mudança no comprimento de onda, quando a

onda sofre difração.

264) Um automóvel passa buzinando por um

pedestre parado. A freqüência do som emitido

pela buzina é de 500 hertz. O som percebido

pelo pedestre terá uma freqüência

____________ 500 hertz quando o automóvel

se ____________ do pedestre. Assinale a

opção que completa corretamente as lacunas:

(A) igual a – aproximar

(B) igual a – afastar

(C) maior do que – aproximar

(D) menor do que – aproximar

(E) maior do que – afastar

265) As seis cordas de um violão têm espessuras

diferentes e emitem sons que são percebidos

pelo ouvido de forma diferente. No entanto,

com boa aproximação, pode-se afirmar que

todas elas emitem ondas sonoras que, no ar,

têm:

(A) a mesma altura

(B) o mesmo timbre

(C) a mesma intensidade

(D) a mesma velocidade

(E) o mesmo comprimento de onda

266) Morcegos podem produzir e detectar sons de

freqüência muito maiores do que aquelas a

que o ouvido humano é sensível. Para caçar

insetos que fazem parte da sua dieta, uma

freqüência t ípica usada é 80 KHz. Se a

velocidade do som no ar, à temperatura

ambiente, é de 344 m/s, o comprimento de

onda associado àquela freqüência vale: (1 KHz

= 1000 Hz)

(A) 2,5 mm

(B) 3,0 mm

(C) 3,8 mm

(D) 4,3 mm

(E) 5,2 mm

267) O ouvido humano é capaz de ouvir sons entre

20Hz e 20.000Hz aproximadamente. A

velocidade do som no ar é de aproxima-

damente 340m/s. O som mais grave que o

ouvido humano é capaz de ouvir tem

comprimento de onda:

(A) 1,7cm

(B) 58,8cm

(C) 17m

(D) 6800m

(E) 6800km

ÓPTICA

268) Uma árvore de 6,0 m de altura é observada

por uma pessoa, situada a 10 m de distância.

Determine a altura da imagem formada na

retina do observador considerando que a

distância da pupila à retina é de 2,0 cm.

(A) 10 mm

(B) 11 mm

(C) 12 mm

(D) 15 mm

(E) 18 mm


269) Certa noite um professor de Física sonhou que

estava conversando com uma árvore. No

sonho fazia sol, e as sombras da árvore e do

professor mediam, respectivamente, S = 2 m e

s = 40 cm. Calcule a altura da árvore sabendo

que a altura do professor é h = 1,80 m.

(A) 7 m

(B) 8 m

(C) 9 m

(D) 10 m

(E) 12 m

270) Um observador nota que um edifício projeta

no solo uma sombra de 15 m de comprimento

no instante em que um muro de 2 metros de

altura projeta no solo uma sombra de 40 cm.

Qual é a altura do edifício?

(A) 75 m

(B) 70 m

(C) 65 m

(D) 60 m

(E) 55 m

271) Numa noite de Lua cheia, dois alunos se

propuseram a realizar uma experiência de

Física. Um aluno ajudante posicionou um disco

de cartolina de 2,0 centímetros de diâmetro a

2,2 metros de distância do olho de outro

aluno observador de tal modo a encobrir

totalmente a visão do disco lunar.

Sabendo que o diâmetro da Lua é igual a

3476 km, os alunos foram capazes, usando

semelhança de triângulos, de calcular a

distância média Terra-Lua. O valor encontrado

foi:

(A) 380346 km

(B) 382360 km

(C) 384572 km

(D) 387215 km

(E) 389462 km

272) Os ecl ipses solar e lunar – fenômenos astro-

nômicos que podem ser observados sem a

uti lização de instrumentos ópticos – ocorrem

sob determinadas condições naturais. A época

de ocorrência, a duração e as circunstancias

desses ecl ipses dependem da geometria

variável do sistema Terra-Lua-Sol. Nos ecl ipses

solar e lunar as fases da Lua são,

respectivamente:

(A) Minguante e Nova

(B) Minguante e Crescente

(C) Cheia e Minguante

(D) Nova e Cheia

(E) Cheia e Nova

273) Em um espelho plano, o ângulo entre o raio

refletido e o raio incidente é 72°. O ângulo de

incidência é:

(A) 18°

(B) 24°

(C) 36°

(D) 72°

(E) 144°

274) Um indivíduo se encontra a 3 metros de um

espelho plano. A sua imagem, portanto, é:

(A) real e se encontra a 3 metros do espelho

(B) real e se encontra a 6 metros do espelho

(C) virtual e se encontra a 6 metros do espelho

(D) virtual e se encontra a 6 metros do indivíduo

(E) virtual e se encontra a 3 metros do indivíduo

275) Assinale a alternativa incorreta:

(A) Espelho plano é uma superfície refletora em que

ocorre reflexão ordenada da luz

(B) A imagem produzida por um espelho plano é

virtual, direita e enantiomorfa.

(C) O ângulo de incidência é igual ao ângulo de

reflexão

(D) O campo visual do espelho depende da posição

do observador e do tamanho do espelho

(E) Durante a reflexão, o raio incidente, a reta

normal e o raio refletido são paralelos.

276) A distância entre um objeto e sua imagem

conjugada por um espelho plano é 50 cm. A

distância entre o espelho e o objeto é:

(A) 15 cm

(B) 20 cm

(C) 25 cm

(D) 50 cm

(E) 100 cm


277) Sentado na cadeira da barbearia, um rapaz

olha no espelho a imagem do barbeiro em pé

atrás dele. As dimensões relevantes são dadas

na figura. A que distância (horizontal) dos

olhos do rapaz fica a imagem do barbeiro?

(A) 0,5 m

(B) 1,3 m

(C) 0,8 m

(D) 1,8 m

(E) 2,1 m

278) Através de um espelho plano, os ponteiros de

um relógio de parede são vistos como a figura

abaixo. Determine a hora correta que o

relógio está marcando.

(A) 8H 55min

(B) 7H 55min

(C) 8H 05min

(D) 7H 05min

(E) 4H 05min

279) Um automóvel, de placa ZRN 2534 , viaja atrás

de outro automóvel. O motorista da frente

olha pelo espelho retrovisor e vê a placa do

carro de trás. Assinale a opção que indica

corretamente como esse motorista vê a placa:

280) Na figura a seguir, E é um espelho plano e A e

B são dois pontos que distam do espelho 15m

e 5m, respectivamente. Pode-se afirmar que a

distância de A à imagem de B é de:

(A) 5m

(B) 10m

(C) 15m

(D) 20m

(E) 30m

281) Um raio luminoso incide perpendicularmente

sobre um espelho plano, conforme a figura.

Portanto, esse raio:

(A) é absorvido pelo espelho

(B) é refratado rasante ao espelho

(C) é refratado perpendicularmente ao espelho

(D) é refletido perpendicularmente ao espelho

(E) é refletido rasante ao espelho

282) Um observador, de 1,70 m de altura, cujos

olhos se encontram a 1,60 m de altura do

solo, está diante de um espelho plano, vertical

e de forma retangular. Para que o observador

veja toda sua imagem, por reflexão, no

espelho, a altura mínima do espelho e a

distância da borda inferior do espelho ao solo

são, respectivamente:

(A) 0,85m e 0,80m

(B) 0,80m e 0,85m

(C) 1,70m e no solo

(D) 1,60m e no solo

(E) 1,60m e 0,85m

283) Qual é o ângulo entre os espelhos da figura

abaixo?

(A) 45O

(B) 60O

(C) 75O

(D) 90O

(E) 120O

284) O desenho representa a incidência de um raio

luminoso sobre um espelho côncavo. Afirma-

se que o raio refletido:

(A) não intercepta o eixo.

(B) não tem direção definida.

(C) passa pelo foco do espelho.

(D) passa pelo centro do espelho.

(E) reflete sobre si mesmo..

285) A figura a seguir apresenta um objeto O ,

colocado defronte de um espelho côncavo. C é

o centro de curvatura e F o foco do espelho.

Onde se forma a imagem do objeto?

(A) À esquerda de O.

(B) Entre O e C.

(C) Entre C e F.

(D) Entre F e o espelho.

(E) À direita do espelho.


286) A imagem do objeto luminoso AB através do

espelho convexo:

(A) é direita e está entre o vértice e o foco.

(B) é real e direita.

(C) é menor que o objeto e real.

(D) é invertida e virtual.

(E) está situada entre o foco e o centro de

curvatura.

287) Com relação à formação de imagens em

espelhos côncavos, considere as seguintes

afirmações:

I . Raios luminosos que incidem paralelamente

ao eixo do espelho, quando refletidos,

passam pelo foco.

I I . Raios luminosos, incidindo no centro de

curvatura do espelho são refletidos na

mesma direção.

I I I . Raios luminosos, partindo do foco, são

refletidos paralelamente ao eixo do espelho.

IV. Uma imagem virtual produzida pelo espelho

pode ser projetada num anteparo.

(A) Apenas as afirmativas I, II e IV são corretas

(B) Apenas as afirmativas II , I I I , e IV são corretas

(C) Apenas as afirmativas I, II e I I I são corretas

(D) Todas as afirmativas são corretas.

(E) Nenhuma das afirmativas é correta.

288) Para examinar o dente de uma pessoa, o

dentista uti l iza um pequeno espelho. A

respeito do espelho uti lizado e da distância do

dente ao espelho podemos afirmar:

(A) É côncavo e a distância é maior que a distância

focal.

(B) É plano.

(C) É convexo e a distância é qualquer.

(D) É côncavo e a distância é menor que a distância

focal.

(E) É côncavo e a distância é igual à distância focal.

289) Um estudante de Física deseja acender o seu

cigarro usando um espelho esférico e a

energia solar. A respeito do t ipo de espelho

esférico e do posicionamento da ponta do

cigarro, assinale a opção correta.

Espelho Posição da ponta do cigarro

(A) Côncavo Centro de curvatura do espelho

(B) Côncavo Vértice do espelho

(C) Côncavo Foco do espelho

(D) Convexo Centro de curvatura do espelho

(E) Convexo Foco do espelho

290) Isaac Newton foi o criador do telescópio

refletor. O mais caro desses instrumentos até

hoje fabricado pelo homem, o Telescópio

Espacial Hubble (1,6 bi lhão de dólares),

colocado em órbita terrestre em 1990,

apresentou em seu espelho côncavo, dentre

outros, um defeito de fabricação que impede

a obtenção de imagens bem definidas das

estrelas distantes (O Estado de São Paulo,

01/08/91).

Qual das figuras a seguir representaria o

funcionamento perfeito do espelho do

telescópio?

291) Uma substância possui índice de refração

absoluto igual a 1,25. Sendo a velocidade de

propagação da luz no vácuo igual a 3,0×108

m/s, conclui-se que a velocidade de

propagação da luz na referida substância é:

(A) 2,0×108 m/s

(B) 2,4×108 m/s

(C) 2,8×108 m/s

(D) 3,2×108 m/s

(E) 3,6×108 m/s


292) Sejam as afirmações acerca da refração da luz:

I . Ela somente ocorre com desvio dos raios

luminosos.

I I . O raio refratado se aproxima da normal no

meio mais refringente.

I I I . A refração somente ocorre do meio menos

refringente para o mais refringente.

IV. No meio mais refringente a velocidade da

luz é menor.

Estão corretas SOMENTE as afirmações:

(A) I e I I

(B) I e I I I

(C) I I e I I I

(D) I I e IV

(E) I II e IV

293) Uma menina observa um objeto através de

uma lente divergente. A imagem que ela vê é:

(A) virtual, direita e menor que o objeto

(B) virtual, invertida e maior que o objeto

(C) virtual, direita e maior que o objeto

(D) real, invertida e menor que o objeto

(E) real, direita e maior que o objeto

294) A imagem de um objeto luminoso, real,

fornecida por uma lente de vidro no ar, cujos

bordos são mais f inos do que o centro (por

exemplo, biconvexa) nunca pode ser:

(A) real, invertida e menor

(B) real, invertida e do mesmo tamanho

(C) real, invertida e maior

(D) virtual, direita e maior

(E) virtual, direita e menor

295) A lente da historinha do Bidu pode ser

representada por qual das lentes cujos perfis

são mostrados a seguir?

ONDAS

296 ) Quando você anda em u m ve lho ônibu s

urbano, é fác i l p erceber que, depen dendo da

freqü ên cia de g iro d o motor, d i ferentes

compon entes do ônibu s entram em vib ração .

O fenômeno f í s ico que está se p roduz indo

neste caso é conh ecid o como:

(A) Eco

(B ) Disp ersão

(C) Refração

(D) Ressonân cia

(E ) Polar ização

297 ) Em u ma sa la de paredes esp essas e u ma

porta l ige iramente entreaberta é possível

ouvir -se n it idamente o barulho d o trân s ito

do lado de fora. E sse fa to pode ser mais b em

exp l i cad o p elo (a ):

(A) Eco

(B ) Difração

(C) Ref lexão

(D) Refração

(E ) Efeito Doppler

298 ) A pr inc ipal d i ferença entre on das

tran sversa is e lon gitudinais con s iste no fato

de qu e as long itud inais :

(A) Não produzem efe itos d e inter ferênc ia .

(B ) Não se ref letem.

(C) Não se refratam.

(D) Não se d i fratam.

(E ) Não pod em ser polar izadas .

299 ) No fenômeno da refração d e ondas,

necessar iamen te permanece con stante:

(A) A ampl itud e da ond a

(B ) O comprimen to d e on da

(C) A velocid ad e d e propagação da on da

(D) A freqü ênc ia d a ond a

(E ) A in ter ferênc ia da onda

300 ) Quando d ois fenômen os on dulatór ios se

sup erp õem p roduz in do uma mutua

aniqu i lação, d izemos qu e ocorreu:

(A) Refração

(B ) Ref lexão

(C) Efeito Doppler

(D) Inter ferênc ia con st rut iva

(E ) Inter ferênc ia d est rut iva

colÉgio estadual vicente rijo 3ª sÉrie ensino … · duas regiões, se pudéssemos aumentar o...

Documents