Federais Medicina - 2011
Prof. Edu
1. (Uerj 2011) Em um laboratório, um pesquisador colocou uma
esfera eletricamente carregada em uma câmara na qual foi feito
vácuo.
O potencial e o módulo do campo elétrico medidos a certa distância
dessa esfera valem, respectivamente, 600 V e 200 V/m.
Determine o valor da carga elétrica da esfera.
c) Calcule a resistência elétrica do ferro de passar roupa quando
ligado à tensão nominal.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Dados:
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
Densidade da água: ρa = 1,0 g/cm3 = 1000 kg/m3
2. (Ufmg 2011) A capacitância de um capacitor de placas paralelas
é dada por C = Q/V, em que Q é a carga em cada uma das placas e
V, a diferença de potencial entre elas. Desprezando-se os efeitos de
borda, o campo elétrico entre as placas desse capacitor é uniforme e
de intensidade E = Q / εA , em que A é a área de cada uma das
placas e ε é uma constante.
1. Com base nessas informações, responda:
Que acontece com o valor da capacitância desse capacitor se a
diferença de potencial entre as placas for reduzida à metade?
2. Considere que um material isolante é introduzido entre as placas
desse capacitor e preenche totalmente o espaço entre elas.
Nessa situação, o campo elétrico entre as placas é reduzido de
um fator κ , que é a constante elétrica do material. Explique por
que, nessa situação, o campo elétrico entre as placas do
capacitor diminui.
Velocidade da luz no vácuo: c = 3,0 ⋅ 108 m/s
Pressão atmosférica: Patm = 1,0 ⋅ 105 N/m2
1 litro = 1 dm3 = 10−3 m3
1 ano - luz = 9,461⋅ 1015 m
Calor específico da água: ca = 1 cal/gºC = 4000 J/KgºC
1 eV = 1,6 ⋅ 1019 J
1 cal = 4,2 J
5. (Ufjf 2011) A Figura abaixo mostra um circuito formado por dois
resistores R1 = 10 Ω e R2 = 2 Ω , um capacitor de 100 µF ,
uma bateria de 12 V e uma chave S que é mantida ligada. Um
amperímetro está ligado em série com o capacitor.
Nessa situação, o capacitor está totalmente carregado. Com base
nessas informações, responda às questões abaixo:
3. (Uerj 2011) No circuito abaixo, o voltímetro V e o amperímetro A
indicam, respectivamente, 18 V e 4,5 A.
a) Qual é a leitura do amperímetro? Justifique sua resposta.
b) Calcule a carga elétrica armazenada no capacitor.
c) O que deve ocorrer com a energia armazenada no capacitor se a
chave S for desligada?
Considerando como ideais os elementos do circuito, determine a
força eletromotriz E da bateria.
4. (Ufjf 2011) Um estudante de Física observou que o ferro de
passar roupa que ele havia comprado num camelô tinha somente a
tensão nominal V = 220 Volts, impressa em seu cabo. Para saber se
o ferro de passar roupa atendia suas necessidades, o estudante
precisava conhecer o valor da sua potência elétrica nominal. De
posse de uma fonte de tensão e um medidor de potência elétrica,
disponível no laboratório de Física da sua universidade, o estudante
mediu as potências elétricas produzidas quando diferentes tensões
são aplicadas no ferro de passar roupa. O resultado da experiência
do estudante é mostrado no gráfico ao lado, por meio de uma curva
que melhor se ajusta aos dados experimentais.
6. (Ufjf 2010) Um pêndulo simples é construído com uma esfera
metálica de massa m = 1,0 x 10-4 kg, carregada positivamente com
uma carga q = 3,0x10−5C e um fio isolante de comprimento l de
massa desprezível. Quando um campo elétrico uniforme e constante
E é aplicado verticalmente para cima, em toda a região do pêndulo,
o seu período T =2 π
l dobra de valor. Considere g =10 m/s2.
g
a) Calcule a aceleração resultante, na presença dos campos elétrico
e gravitacional.
b) Calcule a intensidade do campo elétrico.
7. (Ufsc 2010) A tabela a seguir mostra diversos valores de
diferença de potencial aplicados a um resistor R1 e a corrente que o
percorre.
a) A partir do gráfico, determine a potência elétrica nominal do ferro
de passar roupa quando ligado à tensão nominal.
b) Calcule a corrente elétrica no ferro de passar roupa para os
valores nominais de potência elétrica e tensão.
1
Diferença de potencial (volt)
Corrente (ampère)
11,0
13,2
15,4
17,6
19,8
5
6
7
8
9
R, de c e da constante G.
a) A relação R = V representa o enunciado da lei de Ohm?
11. (Uerj 2009) Um elétron deixa a superfície de um metal com
energia cinética igual a 10 eV e penetra em uma região na qual é
acelerado por um campo elétrico uniforme de intensidade igual a 1,0
× 104 V/m.
Considere que o campo elétrico e a velocidade inicial do elétron têm
a mesma direção e sentidos opostos.
Calcule a energia cinética do elétron, em eV, logo após percorrer os
primeiros 10 cm a partir da superfície do metal.
c) O resistor R1 é ôhmico?
12. (Uerj 2009) Na tabela abaixo, são apresentadas as resistências
e as d.d.p. relativas a dois resistores, quando conectados,
separadamente, a uma dada bateria.
Responda as perguntas a seguir e justifique suas respostas.
i
V
é válida para resistores não ôhmicos?
b) A relação R =
i
8. (Uerj 2010) O circuito elétrico de refrigeração de um carro é
alimentado por uma bateria ideal cuja força eletromotriz é igual a 12
volts.
Admita que, pela seção reta de um condutor diretamente conectado
a essa bateria, passam no mesmo sentido, durante 2 segundos, 1,0
× 1019 elétrons.
Determine, em watts, a potência elétrica consumida pelo circuito
durante esse tempo. Considere o módulo da carga do elétron igual
1,6 × 10–19 C.
Considerando que os terminais da bateria estejam conectados a um
resistor de resistência igual a 11,8 Ω , calcule a energia elétrica
dissipada em 10 segundos por esse resistor.
13. (Ufmg 2008) Um astronauta, de pé sobre a superfície da Lua,
arremessa uma pedra, horizontalmente, a partir de uma altura de
1,25 m, e verifica que ela atinge o solo a uma distância de 15 m.
Considere que o raio da Lua é de 1,6 × 106 m e que a aceleração da
gravidade na sua superfície vale 1,6 m/s2.
Com base nessas informações,
a) CALCULE o módulo da velocidade com que o astronauta
arremessou a pedra.
b) CALCULE o módulo da velocidade com que, nas mesmas
condições e do mesmo lugar, uma pedra deve ser lançada,
também horizontalmente, para que, após algum tempo, ela passe
novamente pelo local de lançamento.
9. (Ufjf 2010) O gráfico mostra a potência elétrica, em kW ,
consumida na residência de um morador da cidade de Juiz de Fora,
ao longo do dia. A residência é alimentada com uma voltagem de
120 V. Essa residência tem um disjuntor que desarma, se a corrente
elétrica ultrapassar um certo valor, para evitar danos na instalação
elétrica. Por outro lado, esse disjuntor é dimensionado para suportar
uma corrente utilizada na operação de todos os aparelhos da
residência, que somam uma potência total de 7,20 kW .
14. (Uerj 2008) A figura a seguir representa o instante no qual a
resultante das forças de interação gravitacional entre um asteroide X
e os planetas A, B e C é nula.
a) Qual é o valor máximo de corrente que o disjuntor pode suportar?
b) Qual é a energia em kWh consumida ao longo de um dia nessa
residência?
c) Qual é o preço a pagar por um mês de consumo, se o 1kWh custa
R$ 0,50?
10. (Uerj 2009) O valor da energia potencial, Ep, de uma partícula
de massa m sob a ação do campo gravitacional de um corpo celeste
de massa M é dado pela seguinte expressão: Ep = GmM/r.
Nessa expressão, G é a constante de gravitação universal e r é a
distância entre a partícula e o centro de massa do corpo celeste.
A menor velocidade inicial necessária para que uma partícula livrese da ação do campo gravitacional de um corpo celeste, ao ser
lançada da superfície deste, é denominada velocidade de escape. A
essa velocidade, a energia cinética inicial da partícula é igual ao
valor de sua energia potencial gravitacional na superfície desse
corpo celeste.
Buracos negros são corpos celestes, em geral, extremamente
densos. Em qualquer instante, o raio de um buraco negro é menor
que o raio R de um outro corpo celeste de mesma massa, para o
qual a velocidade de escape de uma partícula corresponde à
velocidade c da luz no vácuo.
Determine a densidade mínima de um buraco negro, em função de
Admita que:
- dA , dB e dC representam as distâncias entre cada planeta e o
asteroide;
- os segmentos de reta que ligam os planetas A e B ao asteroide são
perpendiculares e dC = 2dA = 3dB ;
- mA , mB , mC e mx representam, respectivamente, as massas de A,
B, C e X e mA = 3mB .
Determine a razão mC/mB nas condições indicadas.
15. (Uerj 2008) Um transformador ideal, que possui 300 espiras no
enrolamento primário e 750 no secundário, é utilizado para carregar
quatro capacitores iguais, cada um com capacitância C igual a 8 ,0 ×
10-6 F.
2
Observe a ilustração.
Uma barra cilíndrica, condutora, horizontal, está pendurada em um
suporte por meio de dois fios condutores ligados às suas
extremidades. Esses dois fios são ligados eletricamente aos polos
de uma bateria.
Em um trecho de comprimento L dessa barra, atua um campo
magnético B, vertical e uniforme. O módulo do campo magnético é
de 0,030 T, o comprimento L = 0,60 m e a corrente elétrica na barra
é de 2,0 A.
Despreze a massa dos fios.
Nessas circunstâncias, a barra fica em equilíbrio quando os fios de
sustentação estão inclinados 30° em relação à vertical.
Na Figura II, está representada a mesma barra, agora vista em
perfil, com a corrente elétrica entrando na barra, no plano do papel.
Quando a tensão no enrolamento primário alcança o valor de 100 V,
a chave K, inicialmente na posição A, é deslocada para a posição B,
interrompendo a conexão dos capacitores com o transformador.
Determine a energia elétrica armazenada em cada capacitor.
16. (Ufmg 2008) A resistência elétrica de um dispositivo é definida
como a razão entre a diferença de potencial e a corrente elétrica
nele.
Para medir a resistência elétrica R de um resistor, Rafael conectou a
esse dispositivo, de duas maneiras diferentes, um voltímetro, um
amperímetro e uma bateria, como representado nestas figuras:
a) Considerando essas informações, ESBOCE, na Figura II, o
diagrama das forças que atuam na barra e IDENTIFIQUE os
agentes que exercem cada uma dessas forças.
b) DETERMINE a massa da barra.
Nessas figuras, os círculos representam os medidores e o retângulo,
o resistor.
Considerando essas informações,
a) IDENTIFIQUE, diretamente nessas duas figuras, com a letra V, os
círculos que representam os voltímetros e, com a letra A, os círculos
que representam os amperímetros. JUSTIFIQUE sua resposta.
b) IDENTIFIQUE o circuito - I ou II - em que o valor obtido para a
resistência elétrica do resistor é maior. JUSTIFIQUE sua resposta.
19. (Uerj 2007) Um circuito elétrico é composto de uma bateria B de
12 V que alimenta três resistores - X, Y e Z -, conforme ilustra a
figura a seguir.
17. (Uerj 2008) O circuito a seguir é utilizado para derreter 200 g de
gelo contido em um recipiente e obter água aquecida.
Considerando que os resistores têm a mesma resistência R, calcule
a ddp entre os terminais do resistor Z.
20. (Ufmg 2007) Nara liga um voltímetro, primeiro, a uma pilha nova
e, em seguida, a uma pilha usada. Ambas as pilhas são de 9 V e o
voltímetro indica, igualmente, 9,0 V para as duas.
Considerando essas informações,
1. EXPLIQUE por que o voltímetro indica 9,0 V tanto para a pilha
nova quanto para a pilha usada.
Continuando sua experiência, Nara liga cada uma dessas pilhas a
uma lâmpada de baixa resistência elétrica, especificada para 9 V.
Então, ela observa que a lâmpada, quando ligada à pilha nova,
acende normalmente, mas, quando ligada à pilha usada, acende
com um brilho muito menor.
2. EXPLIQUE por que a lâmpada acende normalmente ao ser ligada
à pilha nova e com brilho menor ao ser ligada à pilha usada.
E: força eletromotriz do gerador
r: resistência interna do gerador
R1, R2 e R3: resistências
C: chave de acionamento
A: recipiente adiabático
No momento em que a chave C é ligada, a temperatura do gelo é
igual a 0 °C.
Estime o tempo mínimo necessário para que a água no recipiente A
atinja a temperatura de 20 °C.
18. (Ufmg 2008) O Professor Nogueira montou, para seus alunos, a
demonstração de magnetismo que se descreve a seguir e que está
representada na Figura I.
21. (Ufjf 2007) Uma partícula puntiforme, com carga Q, massa m e
vetor velocidade v, de módulo é constante, entra em uma região
3
com vetor campo magnético uniforme B, que está na direção do eixo
z. O vetor velocidade faz um ângulo de 30° com o vetor campo
magnético, conforme mostrado na figura a seguir.
Índice de refração da água = 1,33 ≈ 4/3
Índice de refração do ar = 1
Massa do Sol = 2,0 × 1030 kg
Raio médio da órbita do Sol = 3,0 × 1020m
1 ano = 3,14 × 107 s
1 rad = 57°
sen 48,75°= 0,75
π = 3,14
23. (Uerj 2007) O período do movimento de translação do Sol em
torno do centro de nossa galáxia, a Via Láctea, é da ordem de 200
milhões de anos. Esse movimento deve-se à grande aglomeração
das estrelas da galáxia em seu centro.
Uma estimativa do número N de estrelas da Via Láctea pode ser
obtida considerando que a massa média das estrelas é igual à
massa do Sol. Calcule o valor de N.
a) A projeção da trajetória descrita pela partícula no plano xy é uma
circunferência. Calcule o raio dessa trajetória circular.
b) Calcule o período do movimento circular do item a)
c) Calcule o deslocamento da partícula na direção do campo
magnético, ou seja, na direção z, durante o período calculado no
item b).
d) Calcule a distância percorrida pela partícula durante o período
calculado no item b).
24. (Uerj 2007) Considere dois cabos elétricos de mesmo material e
com as seguintes características:
22. (Ufmg 2007) Três partículas - R, S e T -, carregadas com carga
de mesmo módulo, movem-se com velocidades iguais, constantes,
até o momento em que entram em uma região, cujo campo
magnético é constante e uniforme.
A trajetória de cada uma dessas partículas, depois que elas entram
em tal região, está representada nesta figura:
Sabe-se que o peso do cabo 2 é o quádruplo do peso do cabo 1.
Calcule o valor da resistência elétrica R2.
25. (Uerj 2006) As comunicações entre o transatlântico e a Terra
são realizadas por meio de satélites que se encontram em órbitas
geoestacionárias a 29.600km de altitude em relação à superfície
terrestre, como ilustra a figura a seguir.
Esse campo magnético é perpendicular ao plano da página e atua
apenas na região sombreada. As trajetórias das partículas estão
contidas nesse plano.
Considerando essas informações,
1. EXPLIQUE por que as partículas S e T se curvam em direção
oposta à da partícula R.
Suponha que o raio da trajetória da partícula T mede o dobro do raio
da R.
2. DETERMINE a razão entre as massas dessas duas partículas.
Em um forno de micro-ondas, a radiação eletromagnética é
produzida por um dispositivo em que elétrons descrevem um
movimento circular em um campo magnético, como o descrito
anteriormente. Suponha que, nesse caso, os elétrons se movem
com velocidade de módulo constante e que a frequência da radiação
produzida é de 2,45 × 109 Hz e é igual à frequência de rotação dos
elétrons. Suponha, também, que o campo magnético é constante e
uniforme. Considere que a massa do elétron é 9,11.10-31kg e a carga
elementar vale 1,6.10-19C
3. CALCULE o módulo desse campo magnético.
Para essa altitude, determine:
a) a aceleração da gravidade;
b) a velocidade linear do satélite.
26. (Ufjf 2006) A diferença de potencial elétrico existente entre o
líquido no interior de uma célula e o fluido extracelular é denominado
potencial de membrana (espessura da membrana d = 80 x 10-10m).
Quando este potencial permanece inalterado, desde que não haja
influências externas, recebe o nome de potencial de repouso de uma
célula. Supondo que o potencial de repouso de uma célula seja dado
pelo gráfico a seguir, calcule o que se pede:
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Aceleração da gravidade = 10 m/s2
Calor específico do ar = 1,0 × 103 J/kgK
Constante da gravitação universal = 6,7 × 10-11 Nm2/kg2
Densidade do ar = 1,25 gk/m3
a) A intensidade do campo elétrico no meio externo, na membrana e
4
no interior da célula.
b) A força elétrica que uma carga elétrica positiva de carga q =
1,6x10-19C sofre nas três regiões.
c) Somente considerando a existência desse potencial, a célula
estaria mais protegida contra a entrada de qual tipo de vírus: de um
com carga elétrica negativa ou de um com carga elétrica positiva?
Justifique.
30. (Ufjf 2006) Um filtro de velocidades é um dispositivo que utiliza
campo elétrico uniforme E perpendicular ao campo magnético
uniforme B (campos cruzados), para selecionar partículas
carregadas com determinadas velocidades. A figura a seguir mostra
uma região do espaço em vácuo entre as placas planas e paralelas
de um capacitor. Perpendicular ao campo produzido pelas placas,
está o campo magnético uniforme. Uma partícula positiva de carga q
move-se na direção z com velocidade constante v (conforme a
figura 1).
a) na figura 2, represente os vetores força elétrica, F e, e força
magnética, F m, que atuam na partícula assim que entra na região
de campos cruzados, indicando suas magnitudes.
b) Determine a velocidade que a partícula deve ter, para não ser
desviada.
27. (Ufmg 2006) Um amperímetro pode ser utilizado para medir a
resistência elétrica de resistores. Para isso, monta-se o circuito
mostrado nesta figura:
Nesse circuito, o amperímetro é ligado a uma bateria de 1,50 V e a
uma resistência variável R. Inicialmente, os terminais P e Q indicados na figura - são conectados um ao outro. Nessa situação, a
resistência variável é ajustada de forma que a corrente no circuito
seja de 1,0 × 10-3 A. Guilherme utiliza esse circuito para medir a
resistência R' de um certo componente. Para tanto, ele conecta esse
componente aos terminais P e Q e mede uma corrente de 0,30 × 103 A. Com base nessas informações, DETERMINE o valor da
resistência R'.
31. (Uerj 2006) Para produzir a energia elétrica necessária a seu
funcionamento, o navio possui um gerador elétrico que fornece uma
potência de 16,8 MW. Esse gerador, cujo solenoide contém 10.000
espiras com raio de 2,0 m cada, cria um campo magnético B de
módulo igual a 1,5 × 10-2 T, perpendicular às espiras, que se reduz a
zero no intervalo de tempo de 5 × 10-2 s.
a) O esquema a seguir representa o gerador. Sabendo que sua
massa é igual a 2,16 × 105 kg e que está apoiado em doze suportes
quadrados de 0,5 m de lado, calcule a pressão, em N/m2, exercida
por ele sobre os suportes.
28. (Ufmg 2006) Pretendendo instalar um aquecedor em seu quarto,
Daniel solicitou a dois engenheiros - Alberto Pedrosa e Nilton
Macieira - fazerem, cada um, um projeto de um sistema de
aquecimento em que se estabelecesse uma corrente de 10 A,
quando ligado a uma rede elétrica de 220 V.
O engenheiro Pedrosa propôs a instalação de uma resistência que,
ligada à rede elétrica, aqueceria o quarto por efeito Joule.
Considere que o quarto de Daniel tem uma capacidade térmica de
1,1 × 105 J/°C.
a) Com base nessas informações, CALCULE o tempo mínimo
necessário para que o aquecedor projetado por Pedrosa aumente de
5,0 °C a temperatura do quarto.
Por sua vez, o engenheiro Macieira propôs a instalação, no quarto
de Daniel, de uma bomba de calor, cujo funcionamento é
semelhante ao de um aparelho de ar condicionado ligado ao
contrário. Dessa forma, o trabalho realizado pelo compressor do
aparelho é utilizado para retirar calor da parte externa e fornecer
calor à parte interna do quarto. Considere que o compressor
converte em trabalho toda a energia elétrica fornecida à bomba de
calor. Com base nessas informações,
b) RESPONDA:
O sistema proposto por Macieira aquece o quarto MAIS rapidamente
que o sistema proposto por Pedrosa? JUSTIFIQUE sua resposta.
b) Determine a força eletromotriz média induzida que é gerada no
intervalo de tempo em que o campo magnético se reduz a zero.
32. (Ufmg 2006) Em uma aula de eletromagnetismo, o Professor
Emanuel faz a montagem mostrada, esquematicamente, nesta
figura:
29. (Uerj 2006) Para a iluminação do navio são utilizadas 4.000
lâmpadas de 60 W e 600 lâmpadas de 200 W, todas submetidas a
uma tensão eficaz de 120 V, que ficam acesas, em média, 12 horas
por dia.
Considerando esses dados, determine:
a) a corrente elétrica total necessária para mantê-las acesas;
b) o custo aproximado, em reais, da energia por elas consumida em
uma viagem de 10 dias, sabendo-se que o custo do kWh é R$ 0,40.
Nessa montagem, uma barra de metal não-magnético está em
contato elétrico com dois trilhos metálicos paralelos e pode deslizar
sobre eles, sem atrito. Esses trilhos estão fixos sobre uma mesa
horizontal, em uma região onde há um campo magnético uniforme,
5
vertical e para baixo, que está indicado, na figura, pelo símbolo X.
Os trilhos são ligados em série a um amperímetro e a um resistor R.
Considere que, inicialmente, a barra está em repouso. Em certo
momento, Emanuel empurra a barra no sentido indicado pela seta e,
em seguida, solta-a. Nessa situação, ele observa uma corrente
elétrica no amperímetro.
Com base nessas informações,
a) INDIQUE, na figura, o sentido da corrente elétrica observada por
Emanuel. JUSTIFIQUE sua resposta.
b) RESPONDA:
Após a barra ser solta, sua velocidade DIMINUI, PERMANECE
CONSTANTE ou AUMENTA com o tempo? JUSTIFIQUE sua
resposta.
8.∆Q = 1,6 C.
i = 0,8 A.
Pcons = 9,6 W.
9.a) i = 60 A. b) ∆E = 24 kWh. c) R$360,00 .
2
11.Ec = 1,0x103 eV 12. 118 J
10. ρ = 3c
8πGR 2
13. a) t = 1,25s V = 12m / s
b) V = 1,6 × 103 m / s
15. EC = 6,25 × 102J
14. mC/mB = 5
16. a) Na figura I o voltímetro está acima de R, em paralelo,
enquanto que o amperímetro está à esquerda, em série com o
resistor. Na figura II, ocorre o mesmo.
b) Se os medidores forem ideais, R terá a mesma leitura nos dois
circuitos.
17. 7 minutos
18. a)
33. (Uerj 2005) Para reduzir a emissão de poluentes na atmosfera,
o supermercado instalou em sua cozinha um equipamento chamado
precipitador eletrostático, por onde passam gases e partículas
sólidas sugadas do ambiente por meio de um exaustor.
Observe o esquema a seguir.
b) 6,2 g.
19. Uz = 8V
20. 1. A fem da pilha é constante.
2. A lâmpada velha possui grande resistência interna.
21. a) R = mv/(2QB) b) T = 2πm/QB
c) ∆z = πmv/QB d) (∆s)2 = 2πmv/QB
22. 1. Por que possuem carga elétrica de sinal diferente.
2. razão = 2
3. 0,088 T
11
23. N ≈ 2 × 10 estrelas.
24. R2 = 9 Ω .
b) v = 2.500 m/s
25. a) g = 0,3 m/s2
26. a) E = 0, para o meio interno; 0, para o meio externo; -1 x 107
V/m, para a membrana
b) F = 0, no meio interno; 0, no meio externo; -1,6 x 1012N, na
membrana
c) de um vírus com carga negativa
27. 3500 Ω
28. a) 250 s b) Os dois sistemas levam o mesmo tempo para
aquecer o quarto, pois têm a mesma potência para realizar o mesmo
trabalho.
b) R$17.280,00
29. a) i = 3.000 A
30, a)
Considere que os fios e as placas coletoras paralelas, quando
carregados, geram um campo elétrico uniforme, das placas para os
fios, de intensidade E = 2,4 × 104 V/m, tornando as partículas
ionizadas negativamente. Essas partículas são deslocadas em
direção às placas coletoras, ficando aí retidas. Esse processo
bastante simples é capaz de eliminar até 99% das partículas que
seriam lançadas à atmosfera.
a) Considerando que a distância entre os fios e as placas é de 10
cm, calcule a diferença de potencial elétrico entre eles.
b) As partículas sólidas penetram no interior do precipitador com
velocidade de 0,7 m/s e adquirem carga de módulo igual a 1,6 × 1018 C. Calcule o valor máximo da massa das partículas que podem
ser retidas nas placas coletoras, que têm 3,5 m de comprimento.
GABARITO:
1. Q = 2 × 10–7 C.
2. 1. Não acontece nada, pois a capacitância é uma propriedade
que depende exclusivamente da geometria e do meio que separa
as placas.
2. A introdução do dielétrico faz aparecer cargas induzidas que
provocam o aparecimento de um campo contrário que
enfraquece o campo elétrico dentro do dielétrico.
3. E = 60 V.
4. a) a potência dissipada é 1.100 W. b) i = 5 A c) R = 44 Ω.
5.a) A corrente no amperímetro é nula. b) E = 5 × 10−3 J.
c) Se a chave for desligada, cessa a corrente fornecida pela bateria
e o capacitor se descarrega através do resistor de resistência R1 .
6. a) a = 2,5 m / s2 . b) E = 25 N / C.
7. a) Não, essa relação apresenta a definição de resistência elétrica.
b) Sim. Essa relação permite determinar a resistência elétrica de
qualquer resistor, seja ele ôhmico ou não.
c) Sim, pois a resistência R1 =
V
i
b) v = E/B
31. a) P = 7,5 × 105 N/m2 b) ε = 3,6 × 104 V
32. a) horário. Observe a figura a seguir
b) diminui.
é constante e igual a 2,2 Ω .
33. a) 2,4 × 103 V
6
b) 4,8 × 1012 kg