CENTRO EDUCACIONAL SIGMA ::
3ªsérie
FÍSICA
QUESTÃO 1
2º período
QUESTÃO 4
Considere duas partículas eletricamente carregadas com
cargas Q1 e Q2, dispostas conforme está esquematizado na
figura a seguir.
Q2= –8,0 nC
Q1= –16 nC
P
reta
horizontal
A intensidade da corrente elétrica contínua em um condutor
metálico varia com o tempo de acordo com o gráfico da
figura a seguir.
i (mA)
2,0 mm
2,0 mm
100
Determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor
campo elétrico resultante no ponto P devido às partículas
eletricamente carregadas com cargas Q1 e Q2. Considere a
constante eletrostática do meio que envolve as partículas
igual a 6,0×109 N·m2·C–2.
QUESTÃO 2
0
Considere as superfícies eqüipotenciais S1, S2 e S3,
representadas pelas linhas tracejadas na figura abaixo, com
seus respectivos potenciais elétricos indicados. Determine,
em unidade SI, o trabalho realizado pela força elétrica que
atua numa partícula de carga elétrica –4,0 nC, quando essa
partícula desloca-se do ponto A ao ponto C, percorrendo a
trajetória indicada pelas setas.
4
6
10
t (s)
Determine, em unidade SI, a intensidade média de corrente
elétrica que percorreu esse condutor entre os instantes 0 e 6 s.
QUESTÃO 5
Uma lâmpada incandescente apresenta
potência nominal de 100 W e tensão
elétrica nominal de 220 V.
C
–60 V
S1
B
S2
20
Considere que a lâmpada está
funcionando corretamente de acordo
com essas especificações.
0V
(A) Calcule a intensidade de corrente elétrica que percorre
o filamento dessa lâmpada, quando acesa.
A
S3
+60 V
(B) Calcule o consumo de energia elétrica dessa lâmpada
ligada durante 24,0 horas. Apresente a resposta em
joules e em kWh.
QUESTÃO 3
Julgue a afirmação a seguir quanto a sua veracidade. Caso
julgue-a correta, escreva no espaço reservado para a resposta
apenas a palavra “CORRETA”. Caso julgue-a incorreta,
REESCREVA o trecho errado, corrigindo-o.
As cargas elétricas em excesso em um condutor em
equilíbrio eletrostático se distribuem na sua superfície externa,
de um modo que, em geral, depende do elemento de superfície
considerado: a densidade superficial de carga é maior nas regiões
de menor raio de curvatura.
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QUESTÃO 6
Três condutores 1, 2 e 3, de capacidades eletrostáticas
C1 = 2 nF e C2 = C3 = 4 nF estão carregados com quantidades
de cargas Q1 = Q2 = 20 nC e Q3 = –10 nC e apresentam
inicialmente potenciais elétricos V1 = 10 V, V2 = 5 V e
V3 = –2,5 V, respectivamente. Esses condutores, supostos
bem afastados, são interligados por fios metálicos de
capacidades elétricas desprezíveis. Considerando o sistema
formado pelos condutores e fios eletricamente isolados,
calcule, em unidade SI, a quantidade de carga elétrica do
condutor 1 após ser atingido o equilíbrio eletrostático entre
os condutores.
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QUESTÃO 7
A resistência elétrica de um fio cilíndrico de 300 m de
comprimento e área de secção transversal com 0,3 cm de
diâmetro é 12 Ω. Calcule a resistência elétrica de um outro
fio cilíndrico feito do mesmo material, com raio da secção
transversal de 3,0 mm e comprimento igual a 150 m.
QUESTÃO 8
Quando em funcionamento, um
chuveiro elétrico de uma residência tem
seus terminais ligados a uma tensão
elétrica de 220 V e é percorrido por
uma corrente elétrica de valor eficaz
igual a 20 A. Cada um dos oito
habitantes da casa usa, diariamente, o
chuveiro durante um intervalo de tempo médio de
10 minutos. Sabendo que 1 kWh de energia custa R$ 0,40,
calcule, em reais, o custo mensal (trinta dias) da energia
consumida pelo chuveiro.
QUESTÃO 9
Um ebulidor doméstico tem resistência
elétrica 10 Ω e, quando ligado, é
percorrido por uma corrente elétrica de
intensidade 22 A.
Ele aqueceu um determinado volume de
água em uma panela, de 10 °C a 40 °C,
em um minuto. Supondo que toda a energia elétrica
convertida em térmica tenha sido absorvida pela água, sem
perdas, calcule, em litros, o volume de água da panela (adote
1,0 cal = 4,0 J, considere o calor específico da água igual a
1,0 cal/ (g ºC) e a densidade da água de 1000 g/L).
QUESTÃO 10
Uma vaca está perto de uma árvore que é atingida por um
raio. Durante um curto intervalo de tempo, acumula-se no
solo, na base da árvore, uma carga de 2,0 µC. Considere a
constante eletrostática do meio que envolve a situação
descrita igual a 9,0×109 N·m2/C2 e que a base da árvore possa
se representada por um ponto (carga puntiforme).
Admitindo que o animal tolere, no máximo, uma tensão
elétrica de 600 V, determine a mínima distância entre as
patas dianteiras (A, na figura) e a árvore, para que a vaca não
sofra conseqüências nocivas decorrentes da descarga elétrica
que atingiu a árvore.
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3ªsérie
FÍSICA
2º período
31 mai 2007
QUESTÃO 1
QUESTÃO 4
Intensidade:
QUESTÃO 5
Direção:
Sentido:
QUESTÃO 2
QUESTÃO 3
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QUESTÃO 6
QUESTÃO 9
QUESTÃO 7
QUESTÃO 10
QUESTÃO 8
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