Prova de Recuperação do 1º Semestre (Junho) – Física – Prof. Reinaldo
Nome
3ª série
Tempo 120 min
Nº de questões 12
Nº
Conceito
Data 25 / 06 / 15
g = 10 m/s2
R = m.a
e = 1,6 x 10—19 C
Q = n.e
K0 = 9,0 x 10 9 N.m2/C2
F = K0.Q1.Q2 / r 2
F = q.E
E = K0. Q / r2
V = K0.Q / r
TAB = q.VAB
i = ∆Q / ∆t
R=ρ.L/A
R = R0 . (1 + α . ∆T)
VAB = E.dAB
EP = q.V
U=R.i
P=U.i
E = P . ∆t
U=–r.i
U’ = ’ + r ’. i
______________________________________________________________________________________________________
1. (Fuvest 2015) A região entre duas placas metálicas, planas e paralelas está esquematizada na figura abaixo.
As linhas tracejadas representam as linhas de força do campo elétrico uniforme existente entre as placas.
A distância entre as placas é de 5 mm e a diferença de potencial entre elas é de 300 V.
As coordenadas dos pontos A, B e C são mostradas na figura. Determine:
a) os módulos EA, EB e EC do campo elétrico nos pontos A, B e C,
respectivamente;
b) as diferenças de potencial VAB e VBC entre os pontos A e B e entre
os pontos B e C, respectivamente;
c) o trabalho τ realizado pela força elétrica sobre um elétron que é
deslocado do ponto C até o ponto A.
a) EA = ________________ ; EB = _______________ ; EC = ________________
b) VAB = _______________ ; VBC = _______________ ; c) τ = _______________
2. (Ufg 2014) Um capacitor de placas paralelas é formado por duas placas metálicas grandes ligadas a um gerador que
mantém uma diferença de potencial tal que o campo elétrico uniforme gerado no interior do capacitor seja
E = 20000 N/C. Um pêndulo simples, formado por um fio de massa desprezível e uma esfera de massa m = 6 g,
eletricamente carregada com carga q = + √3 µC é colocado entre as placas, como ilustra a figura a seguir.
Considerando que a carga q não altera o campo elétrico entre as placas do
capacitor, responda:
a) Para qual ângulo ϴ entre o fio e a vertical o sistema estará em equilíbrio estático?
b) Se a diferença de potencial fornecida pelo gerador fosse triplicada, para qual
ângulo ϴ entre o fio e a vertical haveria equilíbrio estático?
a) ϴ = _______________ ; b) ϴ = _______________
3. Duas esferas metálicas A e B, de raios RA = 10 cm e RB = 5,0 cm, estão carregadas, respectivamente, com cargas
QA = +98 µC e QB = +75 µC. Inicialmente, a esfera A é conectada momentaneamente ao solo através de um fio
metálico. Em seguida, as esferas são postas em contato momentaneamente e a seguir separadas.
Calcule a carga final da esfera B em µC.
Q’B = _________________
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4. (Unifesp 2015) Uma carga elétrica puntiforme Q > 0 está fixa em uma região do espaço e cria um campo elétrico ao
seu redor. Outra carga elétrica puntiforme q, também positiva, é colocada em determinada posição desse campo
elétrico, podendo mover-se dentro dele. A malha quadriculada representada na figura está contida num plano xy que
também contém as cargas. Quando na posição A, q fica sujeita a uma força eletrostática de módulo F exercida por Q.
a) Calcule o módulo da força eletrostática F’ entre Q e q, em função apenas de F,
quando q estiver na posição B.
b) Adotando √2 = 1,4 e sendo K a constante eletrostática do meio onde se
encontram as cargas, calcule o trabalho τ realizado pela força elétrica quando a carga
q é transportada de A para B. Apresentar o resultado em função de K, Q, q e d
a) F’ = _______________ ; b) τ = _______________
5. (Uftm 2012) O gráfico mostra como varia a força de repulsão entre duas cargas elétricas, idênticas e puntiformes,
em função da distância entre elas. Determine:
a) o valor da força F anotado no gráfico;
b) o valor Q das cargas elétricas.
a) F = _______________ ; b) Q = _______________
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6. (Ufpe 2012) Três cargas elétricas, q1 = – 16 µC, q2 = + 1,0 µC e q3 = – 4,0 µC, são mantidas fixas no vácuo e
alinhadas, como mostrado na figura. Sendo a distância d = 1,0 cm, calcule o módulo do campo elétrico E resultante,
produzido pelas cargas q1 e q3, na posição da carga q2. Represente esse vetor na figura.
E = _________________
7. (Ufu 2015) Pretendemos montar um circuito elétrico conforme o esquema abaixo:
Iremos instalar um fusível (F) que interrompe a passagem de
corrente pelo circuito caso ela seja superior a 0,6 A.
Para tal montagem, dispomos de dois cilindros condutores, de
materiais e dimensões distintos, conforme as especificações a
seguir:
A resistividade elétrica do material (1) é 3.10–5 Ω.m e a do material (2) é 8.10–5 Ω.m. “A” representa a área da secção
reta de cada cilindro condutor.
a) Com base nas especificações indicadas, qual a resistência elétrica de cada um dos cilindros condutores?
b) Considerando desprezível a resistência dos demais fios indicados no circuito, exceto a dos cilindros condutores, qual
deles (1 ou 2) deve ser empregado no referido circuito, de tal modo que o fusível não interrompa a passagem da
corrente elétrica?
a) R1 = ________________ ; R2 = _______________ ; b) Deve ser empregado o cilindro _____
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8. (Unicamp 2015) Um desafio tecnológico atual é a produção de baterias biocompatíveis e biodegradáveis que
possam ser usadas para alimentar dispositivos inteligentes com funções médicas. Um parâmetro importante de uma
bateria biocompatível é sua capacidade específica (C), definida como a sua carga por unidade massa, geralmente dada
em mAh/g. O gráfico abaixo mostra de maneira simplificada a diferença de potencial de uma bateria à base de
melanina em função de C.
a) Para uma diferença de potencial de 0,4 V, que corrente média a
bateria de massa 5,0 g fornece, supondo que ela se descarregue
completamente em um tempo t = 4 h?
b) Suponha que uma bateria preparada com C = 10 mAh/g esteja
fornecendo uma corrente constante total i = 2 mA a um dispositivo.
Qual a potência elétrica fornecida ao dispositivo nessa situação?
a) i = _______________ ; b) P = _______________
9. (Fuvest 2015) O aquecimento de um forno elétrico é baseado na conversão de energia elétrica em energia térmica
em um resistor. A resistência R do resistor desse forno, submetido a uma diferença de potencial V constante, varia
com a sua temperatura T. Observe o gráfico da função R(T) = R0 + α.(T – T0) sendo R0 o valor da resistência na
temperatura T0 e α uma constante.
Ao se ligar o forno, com o resistor a 20°C, a corrente é 10 A. Ao atingir a
temperatura TM, a corrente é 5 A. Determine:
a) a constante α;
b) a diferença de potencial V;
c) a temperatura TM;
d) a potência P dissipada no resistor na temperatura TM.
α = _________________ ; V = _________________ ; TM = _________________ ; P = _________________
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10. (Unesp 2014) O circuito representado na figura é utilizado para obter diferentes intensidades luminosas com a
mesma lâmpada L. A chave Ch pode ser ligada ao ponto A ou ao ponto B do circuito. Quando ligada em B, a lâmpada L
dissipa uma potência de 120 W e o amperímetro ideal indica uma corrente elétrica de intensidade 2 A.
Considerando que o gerador tenha força eletromotriz constante E = 100 V e
resistência interna desprezível, que os resistores e a lâmpada tenham
resistências constantes e que os fios de ligação e as conexões sejam ideais,
calcule o valor da resistência RL da lâmpada, em ohms, e a energia E
dissipada pelo circuito, em joules, se ele permanecer ligado durante dois
minutos com a chave na posição A.
50 Ω
20 Ω
RL = _________________ ; E = _________________
11. (Unifesp 2014) Para compor sua decoração de Natal, um comerciante decide construir uma estrela para pendurar
na fachada de sua loja. Para isso, utiliza um material que, quando percorrido por corrente elétrica, brilha emitindo luz
colorida. Ele tem à sua disposição barras de diferentes cores desse material, cada uma com resistência elétrica
constante R = 20 Ω, como esta aqui ao lado:
Utilizando dez dessas barras, ele montou uma estrela e conectou os pontos A e B a um gerador ideal de 120 V. Calcule:
a) a resistência equivalente R, em ohms, da estrela.
b) a potência elétrica P, em watts, dissipada em conjunto pelas pontas de cores laranja
(CAD), azul (DEF) e vermelha (FBG) da estrela, quando ela estiver acesa.
a) R = _________________ ; b) P = _________________
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12. Uma bateria de fem 220 V e resistência interna 5 Ω é ligada a um motor elétrico de fcem 180 V e resistência
interna igual a 15 Ω.
a) Represente o circuito utilizando os símbolos convencionais.
b) Calcule a intensidade i de corrente no circuito.
i = _______________
c) Chama-se rendimento η de um motor a razão entre a sua potência útil e a potência total fornecida a ele.
Calcule o rendimento η do motor expressando-o na forma porcentual.
η = _______________
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