APOTEC VESTIBULINHOS 2011
Lista extra – Aula 13
Ciências Naturais
Física
–19
(Modelo ETEC) O texto e a figura abaixo se referem às
questões 1 e 2.
Charles Augustin Coulomb desenvolveu uma teoria que
chamamos hoje de Lei de Coulomb. A Lei de
Coulomb trata da força de interação entre as partículas
eletrizadas, as partículas de mesmo sinal se repelem e
as de sinais opostos se atraem.
O físico Charles Coulomb utilizou para estudar estas
forças, um equipamento que ele mesmo desenvolveu. A
balança de torção (figura abaixo).
C e que a constante
de um próton vale 1,6.10
9
2
2
eletrostática é de 9.10 N.m /C , a ordem de grandeza
da força, em newtons, que age entre esses prótons, é
de
–2
(A) 10 .
–4
(B) 10 .
–6
(C) 10 .
–8
(D) 10 .
–10
(E) 10
.
(Modelo ETEC) O texto abaixo se refere às questões 3
e 4.
Leandro quer saber se é preferível que o cabo de
ligação de um aparelho elétrico seja comprido ou
curto. No seu livro de Ciências, o garoto encontrou
as fórmulas das leis de Ohm:
1ª lei: U = R . I = tensão (U) é igual à resistência
(R) x intensidade da corrente elétrica (I),
2ª lei:
R=
ρ.l
, isto é, a resistência elétrica (R)
A
depende do coeficiente de resistividade ( ρ ) do
material, e das dimensões: comprimento (l), área
(A).
Leandro substituiu os valores de um problema nas
fórmulas e obteve o seguinte:
O funcionamento do experimento é o seguinte: se, por
exemplo, a carga q1 e a q2 tiverem mesmo sinal, quando
aproximadas uma da outra surgirá uma força de
repulsão entre elas, que fará com que o fio de quartzo
que segura à carga q1 se torça, o feixe de luz ajuda na
observação dessa torção. Através do cálculo dessa
torção é possível determinar a força de repulsão entre
as cargas.
Depois de vários experimentos e um “pouco” de
trabalho matemático Coulomb chegou à equação que
nos permite determinar a força de atração ou repulsão
entre duas cargas elétricas:
F=
k. q1 . q2
d²
1. (Col. Termomecanica) O experimento de Coulomb
revelou importantes detalhes sobre a interação entre
cargas elétricas, permitindo o estabelecimento da
famosa relação conhecida pelo seu nome.
A intensidade da força eletrostática, relativamente ao
valor da constante eletrostática do meio em que as
cargas estão inseridas, ao valor das cargas elétricas
que interagem e ao quadrado da distância que separa
as cargas elétricas, depende, nessa ordem,
(A) diretamente, diretamente, inversamente.
(B) diretamente, inversamente, inversamente.
(C) inversamente, inversamente, diretamente.
(D) inversamente, diretamente, diretamente.
(E) inversamente, inversamente, inversamente.
2. (Col. Termomecanica) No interior do núcleo de um
átomo, dois prótons encontram-se a uma distância de
–10
um ângstrom, isto é, 1.10 m. Sabendo-se que a carga
3
U = 15 . 8 e R = 0,001. 0, 0002
3. (SENAI) Levando em consideração as duas leis de
Ohm, a resistência elétrica (R) será maior se o cabo de
ligação tiver
(A) o comprimento maior.
(B) a área ou espessura maior.
(C) o material com coeficiente de resistividade menor.
(D) a temperatura mais baixa.
(E) o valor da corrente elétrica maior.
4. (Col. Termomecânica) É muito comum ouvirmos a
frase ... a resistência do chuveiro queimou!..., frase que,
para aquele que estudou um pouco de Física, soa
estranho. De fato, há uma sutil diferença entre
resistência e aquilo que eventualmente se queima, o
resistor.
Enquanto resistência é uma característica física
presente em objetos, resistor é o próprio objeto que
guarda consigo essa característica. Quando um
chuveiro se queima, ocorre que o
resistor que ele possui precisa ser
substituído. Na prática, para que um
resistor de um chuveiro caiba em seu
interior, o fio resistivo, além de
enrolado em forma de espiral, é
enrolado ao redor de um soquete
cilíndrico que mantém cada espiral
separada da outra (figura ao lado).
Suponha que devido a uma pancada acidental no corpo
do chuveiro, parte do fio espiralado se desprenda do
soquete, caindo sobre a volta inferior. Esse pequeno
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Física
curto-circuito tem o mesmo efeito de uma diminuição do
comprimento do fio resistivo.
(B) A situação II só ocorre quando ambas esferas estão
carregadas com cargas de sinal oposto.
Relativamente à situação em que se encontrava o
chuveiro antes do acidente, analise:
(C) A situação III só ocorre quando ambas esferas estão
descarregadas.
I. para um mesmo fluxo de água, de vazão constante e
inicialmente a 20 ºC, o chuveiro, agora, produz água
aquecida a uma temperatura maior;
(D) Em qualquer das esferas que esteja carregadas, sua
carga estará localizada sobre uma superfície.
II. o consumo de energia desse chuveiro deverá
aumentar, já que o fio ficou mais curto;
III. com o curto-circuito, a resistência deste fio ficou
menor;
IV. o encurtamento acompanha-se de uma mudança do
valor da resistividade, uma vez que o fio original foi
alterado.
É correto o que se afirma em
7. (CESGRANRIO-adaptada) A lei de Coulomb afirma
que a força de interação elétrica de partículas
carregadas é:
I. proporcional às cargas das partículas.
II. proporcional às massas das partículas.
III. inversamente proporcional ao quadrado da distância
entre as partículas.
IV. inversamente proporcional à distância entre as
partículas.
(A) I, II e III, apenas.
(B) I, II, e IV apenas.
Das afirmativas acima:
(C) I, III e IV, apenas.
(A) somente I é correta.
(D) II, III e IV, apenas.
(B) somente I e III são corretas.
(E) I, II, III e IV.
(C) somente I e II são corretas.
(D) somente II é correta.
5. (SENAC 2008) A uniformização das dimensões das
fatias do pão de forma possibilitou o surgimento das
conhecidas torradeiras elétricas.
Ao observar as características impressas no corpo de
um desses aparelhos, lê-se que a potência elétrica
dissipada é de 750 W e que a intensidade de corrente
elétrica utilizada é de 6 A. Certamente, o fabricante
desse eletrodoméstico prevê que ele pode ser ligado a
diferenças de potencial de
(A) 115 V.
(E) somente I e IV são corretas.
8. A intensidade de corrente elétrica que percorre um
resistor é 200 mA (miliampère) e a ddp nos seus
terminais vale 40 V. Determine a sua resistência
elétrica.
(A) 0,2 Ω
(B) 5Ω
(C) 20 Ω
(D) 200 Ω
(B) 120 V.
(E) 50 Ω
(C) 125 V.
(D) 135 V.
9. Um chuveiro elétrico possui resistência elétrica de 11
Ω. Qual a intensidade da corrente que o atravessa
quando submetido a uma tensão elétrica de 220 V?
(E) 140 V.
6. (UNB) Nas figuras abaixo, representando situações
independentes entre si, as pequenas esferas metálicas,
pendentes de fios leves e flexíveis, podem ou não estar
carregadas. Considere, portanto, a possibilidade de
haver indução.
(A) 20 A
(B) 200 A
(C) 2 A
(D) 0,05 A
(E) 5 A
I
II
III
Todas as afirmações abaixo estão absolutamente
CORRETAS, exceto uma.
(A) A situação I só ocorre quando ambas esferas estão
carregadas com cargas de mesmo sinal.
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Leia o texto para responder as questões 10, 11 e 12.
Um chuveiro elétrico, ligado a uma tensão de 220 V, possui uma chave seletora que pode ser colocada nas posições: fria,
morna e quente. O seu resistor elétrico, responsável por aquecer a água, é formado por um fio condutor helicoidal, cuja
resistência elétrica varia quando a chave toca as posições A, B ou C do esquema a seguir.
10. Na figura acima, as posições da chave têm as seguintes correlações:
FRIA
MORNA
QUENTE
(A)
A
B
C
(B)
B
C
A
(C)
C
B
A
(D)
B
A
C
(E)
C
A
B
11. Com o chuveiro operando numa potência de 4,4 kW, qual o valor da corrente elétrica que o atravessa?
(A) 10 A
(B) 20 A
(C) 30 A
(D) 40 A
(E) 44 A
12. Para uma mesma vazão de entrada de água fria, se compararmos a variação de temperatura da água produzida pelo
chuveiro na posição morna com a produzida na posição quente, notaremos que, aproximadamente, nesta última será
(A) o dobro
(B) o triplo
(C) o quádruplo
(D) o quíntuplo
(E) similar