3°
F11
Esta prova contém
M
5
B
20/08/09
questões.
INSTRUÇÕES:
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Preencha corretamente todos os dados solicitados no cabeçalho.
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Resoluções e respostas somente a tinta, azul ou preta.
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Utilize os espaços determinados para respostas, não ultrapassando seus limites.
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Evite rasuras e o uso de corretivos.
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Resoluções com rasuras ou corretivo não serão revisadas.
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Resoluções e respostas que estiverem a lápis não serão corrigidas.
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Boa prova!
01) Por um condutor passa uma corrente elétrica i, cuja intensidade é dada pelo gráfico a
seguir.
Com base no gráfico, responda:
a) (1,0 ponto) qual é a quantidade de carga elétrica em módulo transportada no intervalo
de tempo de t = 0 a t = 5 s?
b) (1,0 ponto) qual a intensidade média da corrente elétrica nos primeiros 5 segundos?
02) Duas esferas metálicas idênticas E1 e E2 estão inicialmente eletrizadas com cargas
diferentes e não nulas. Um fio condutor ideal é conectado às esferas promovendo o equilíbrio
eletrostático entre elas, que ocorre após um certo tempo quando a carga da esfera E2 é Qe= 26
µC. O gráfico a seguir representa a carga de eletrização contida na esfera E2 em cada instante
de tempo após a ligação do fio.
Dado: e= 1,6. 10-19 C.
Determine:
a) (1,0 ponto) a carga inicial Q1 da esfera E1 antes da ligação do fio.
b) (1,0 ponto) o número de elétrons que passou pelo fio ate o instante de equilíbrio
eletrostático.
03) [2,0 pontos] Três pequenas esferas metálicas idênticas, A, B e C, estão suspensas, por
fios isolantes, a três suportes. Para testar se elas estão carregadas, realizam-se três
experimentos durante os quais se verifica com elas interagem eletricamente, duas a duas:
Experimento 1: As esferas A e C, ao serem aproximadas, atraem-se eletricamente, como
ilustra a figura 1:
Experimento 2: As esferas B e C, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente,
como ilustra a figura 2:
Experimento 3: As esferas A e B, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente,
como ilustra a figura 3:
Analisando os resultados dos três experimentos, indique se as hipóteses abaixo são falsas
ou verdadeiras. Justifique sua resposta.
I - As três esferas estão carregadas.
II - Apenas duas esferas estão carregadas, mas com cargas de sinais contrários.
04) [2,0 pontos] Duas esferas A e B, metálicas e idênticas, estão carregadas com cargas
respectivamente iguais a 24 μC e 4 μC. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às
anteriores, está inicialmente descarregada. Coloca-se C em contato com A. Em seguida,
esse contato é desfeito e a esfera C é colocada em contato com B.
Supondo-se que não haja troca de cargas elétricas com o meio exterior, determine a carga
final de C.
05) O laboratório de controle de qualidade em uma fábrica para aquecedores de água foi
incumbido de analisar o comportamento resistivo de um novo material. Fazendo variar
gradativa e uniformemente a diferença de potencial aplicada aos terminais do fio resistivo,
foram anotados simultaneamente os valores da tensão elétrica e da correspondente corrente
elétrica gerada no fio. Os resultados desse monitoramento permitiram a construção dos
gráficos que seguem na figura abaixo.
a) (1,0 ponto) Uma vez que a variação de temperatura foi irrelevante, pôde-se constatar que,
para os intervalos considerados no experimento, o fio teve um comportamento ôhmico.
Justifique esta conclusão e determine o valor da resistência elétrica, em Ω, do fio estudado.
b) (1,0 ponto) Determine a corrente elétrica gerada no fio quando foi aplicada a diferença de
potencial de 0,8 V.