EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO PARALELA 4º BIMESTRE NOME_________________________________________________________Nº___________ SÉRIE : 2º EM____ DATA :___/___ /___ BIMESTRE 4º PROFESSOR: Renato DISCIPLINA: Física 1 VISTO COORDENAÇÃO __________________________ ORIENTAÇÕES: 1. O trabalho deverá ser feito em papel almaço e deverá conter a cópia dos enunciados, figuras e gráficos (quando houver); 2. A resolução das questões deverá ser feita à lápis. Apenas a resposta final deverá estar à caneta; 3. A folha de questões deverá ser anexada ao seu trabalho. Todas e quaisquer resoluções que estiverem nesta folha, não serão consideradas; 4. Qualquer dúvida, utilize o seu caderno como apoio. Ele será o seu melhor aliado caso esteja completo, pois lá você encontrará exercícios resolvidos de toda a matéria!; 5. Lembre-se de que existe um Plantão de Dúvidas à sua disposição!; 6. Refaça também os testes da avaliação bimestral e os exercícios do caderno. Bom Trabalho! Prof.: Renato Formulário Questão 01 PARTE 1: Desenhe o vetor campo magnético (B) no ponto P em cada um dos casos abaixo: ATENÇÃO: Suas respostas deverão estar à caneta. Em caso de rasura, sua resposta NÃO será considerada. a) b) d) c) P i P i P i P i e) i f) h) g) P i i P i P P i) j) k) P i i P i P PARTE 2: Represente a força magnética (Fmag) que atua sobre a carga q lançada com velocidade v num campo magnético B nos seguintes casos: ATENÇÃO: Suas respostas deverão estar à caneta. Em caso de rasura, sua resposta NÃO será considerada. a) b) c) d) Questão 02 Nas espiras circulares dos esquemas a seguir, indicar o sentido da corrente elétrica induzida (horário ou antihorário),quando houver, devido à variação do campo magnético: a) b) Sentido: _____________________ B aumentando Sentido: _____________________ B diminuindo c) d) Sentido: _____________________ Sentido: _____________________ B diminuindo B aumentando e) Sentido: _____________________ B constante Questão 03 As figuras mostram uma espira metálica rígida, situada no plano do papel, atravessando uma região onde existe um campo magnético uniforme B. Determine o sentido da corrente induzida (horário ou anti-horário) na espira, quando houver, nas situações mostradas baixo: a) a espira está saindo do campo magnético. Sentido: ____________________________ b) a espira está entrando no campo magnético. Sentido: ____________________________ c) a espira está se movimentando totalmente imersa no campo magnético. Sentido: ____________________________ Questão 04 Uma espira retangular é imersa num campo magnético que varia com o tempo de acordo com a expressão: B = 2 + 3.t em unidades do Sistema Internacional (S.I) como mostra a figura: 5m 2m a) Determine o sentido da corrente induzida na espira (horário ou anti-horário). b) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 1 s. c) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 4 s. d) Calcule a variação do fluxo magnético através da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s. e) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s. f) Supondo que a resistência da espira seja de 3 Ω, calcule a corrente elétrica induzida na espira. Questão 05 Uma espira triangular é imersa num campo magnético que varia com o tempo de acordo com a expressão: B = 1 + 2.t em unidades do Sistema Internacional (S.I) como mostra a figura: 2m 2m 2m a) Determine o sentido da corrente induzida na espira (horário ou anti-horário). b) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 1 s. c) Calcule o fluxo magnético através da espira no instante t = 4 s. d) Calcule a variação do fluxo magnético através da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s. e) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais da espira entre os instantes t = 1 s e t = 4 s. f) Supondo que a resistência da espira seja de 3 Ω, calcule a corrente elétrica induzida na espira. Questão 06 Uma espira, locomovendo-se paralelamente ao solo e com velocidade constante, atravessa uma região onde existe um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano da espira e ao solo. O fluxo magnético registrado, a partir do instante em que a espira entra nessa região até o instante de sua saída, é apresentado no gráfico da figura. φ (Wb) a) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais dessa espira entre os instantes 2 s e 4 s. Mostre todos os cálculos. b) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais dessa espira entre os instantes 4 s e 8 s. Mostre todos os cálculos. c) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais dessa espira entre os instantes 8 s e 12 s. Mostre todos os cálculos. d) Faça um esboço do gráfico da força eletromotriz induzida em função do tempo. Questão 07 -3 Um campo magnético uniforme de indução B = 10 T é perpendicular ao plano de uma espira de área A 1 = 2 x 10 m -3 2 -1 (Figura a). A seguir, a área da espira passa para A2 = 1 x 10 m num intervalo de tempo Δt = 1 x 10 s (Figura b). a) Calcule o fluxo magnético através da espira na situação da Figura a. b) Calcule o fluxo magnético através da espira na situação da Figura b. 2 c) Calcule a variação do fluxo magnético no intervalo de tempo do enunciado. d) Calcule a força eletromotriz induzida nos terminais da espira no intervalo de tempo do enunciado. Questão 08 O desenvolvimento do eletromagnetismo contou com a colaboração de vários cientistas, como Faraday, por exemplo, que verificou a existência da indução eletromagnética. Para demonstrar a lei de indução de Faraday, um professor idealizou uma experiência simples. Construiu um circuito condutor retangular, formado por um fio com resistência total R = 5 Ω, e aplicou através dele um fluxo magnético ϕ cujo comportamento em função do tempo t é descrito pelo gráfico ao lado. O fluxo magnético cruza perpendicularmente o plano do circuito. φ (Wb) Em relação a esse experimento, considere as seguintes afirmativas: 1. A força eletromotriz induzida entre t = 2 s e t = 4 s vale 50 V. 2. A corrente que circula no circuito entre t = 2 s e t = 4 s tem o mesmo sentido que a corrente que passa por ele entre t = 8 s e t = 12 s. 3. A corrente que circula pelo circuito entre t = 4 s e t = 8 s vale 25 A. 4. A potência elétrica dissipada no circuito entre t = 8 s e t = 12 s vale 125 W. Dica: Lembre-se de que a potência dissipada é calculada pela expressão: P = R.i 2 Assinale a alternativa correta: a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. Questão 09 Uma espira, locomovendo-se paralelamente ao solo e com velocidade constante, atravessa uma região onde existe um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano da espira e ao solo. O fluxo magnético registrado, a partir do instante em que a espira entra nessa região até o instante de sua saída, é apresentado no gráfico da figura. Analisando o gráfico, calcule a força eletromotriz induzida no instante t = 0,2 s. Questão 10 Para os itens “a” e “b”, determine a intensidade do campo magnético no ponto P. a) b) P i2 = 4 A i1 = 6 A 1 cm 3 cm P c) Supondo agora que o ponto P esteja na presença dos dois fios simultaneamente (ver figura abaixo), baseando-se em seus conhecimentos de Física 2, calcule a intensidade do campo magnético resultante no ponto P. i1 = 6 A 3 cm P i2 = 4 A 1 cm Questão 11 Na figura abaixo temos a representação de uma espira circular de raio R e percorrida por uma corrente elétrica de intensidade i. Supondo que o diâmetro dessa espira seja igual a 6π cm e a corrente elétrica seja igual a 9 A, responda: a) Calcule o raio R dessa espira em metros. (Não há a necessidade de substituir o valor numérico de π). b) Refaça a figura da espira e desenhe o vetor campo magnético no centro dessa espira. c) Calcule a intensidade do campo magnético no centro dessa espira. Questão 12 -8 A figura representa as trajetórias de duas partículas de cargas iguais a 3 x 10 C em módulo, que penetram numa região de campo magnético uniforme de intensidade B = 2 T, orientado perpendicularmente para dentro do plano do papel. A partícula 1 penetra na região no ponto A e sai em C. A partícula 2 penetra em B e sai em A. a) Qual o sinal da carga 1? b) Qual o sinal da carga 2? 3 c) Supondo que a velocidade da partícula 1 seja de 2 x 10 m/s e que sua massa seja de 6 x 10 distância do ponto A ao C. -4 kg, calcule a d) Calcule a intensidade da força magnética a que a partícula 1 ficou sujeita durante sua trajetória circular. Questão 13 Um condutor retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 2 A, ao ser imerso em um campo -4 magnético uniforme de intensidade B = 2 x 10 T. Supondo que o comprimento do condutor seja l = 20 cm, calcule a intensidade da força magnética sobre os condutores das figuras abaixo: a) b) c) Questão 14 Um condutor reto e horizontal de comprimento 0,2 m e massa 60 g, percorrido por uma corrente de intensidade 15 A, encontra-se em equilíbrio sob as ações de um campo magnético B e da gravidade, conforme a figura: 2 Adotando g = 10 m/s , responda: a) Qual o sentido da corrente elétrica (para a direita ou para a esquerda) no condutor para que fique em equilíbrio? b) Calcule a intensidade da força magnética sobre o condutor lembrando-se de que ele se encontra em equilíbrio. c) Calcule a intensidade do campo magnético (B) no qual o condutor encontra-se imerso. Questão 15 Para a figura representada abaixo, determine: P a) A intensidade do campo magnético no ponto P somente devido ao i2 = 2 A fio 1, distante 0,3 m do ponto P. 0,1 m Fio 2 0,3 m b) A intensidade do campo magnético no ponto P somente devido ao fio 2, distante 0,1 m do ponto P. c) Baseando-se em seus conhecimentos sobre Física 2, calcule a Fio 1 intensidade do campo magnético resultante no ponto P. i1 = 3 A Questão 16 A figura do item “a” representa um fio retilíneo muito longo e perpendicular ao plano do papel. Esse fio é percorrido por uma corrente i = 2 A, que tem sentido “saindo” do papel, como indicado na figura: a) Desenhe o vetor campo magnético existente no ponto P. P i b) Sabendo que a distância do ponto P ao fio é de 4 m, determine a intensidade do vetor campo magnético nesse ponto. c) Supondo agora que a corrente que percorre o condutor tem sentido “entrando” no papel, desenhe o vetor campo magnético existente no ponto P. P X i Questão 17 Uma espira circular de 4 cm de diâmetro é percorrida por uma corrente elétrica de 8 A. a) Calcule o raio R dessa espira em metros. (Não há a necessidade de substituir o valor numérico de π). b) Calcule o valor do campo magnético no centro dessa espira. c) Considere que o campo magnético no centro dessa espira é perpendicular ao papel e tem sentido “entrando” no papel. Qual o sentido da corrente elétrica (horário ou anti - horário) que passa pela espira? Questão 18 3 Um próton é lançado pelo orifício A do anteparo, com velocidade v = 7,5 x 10 m/s perpendicularmente ao campo magnético uniforme (conforme a figura) de intensidade B = 0,5 T. Considerando a massa e a carga do próton iguais a 1,6 x 10 pede: -27 kg e 1,6 x 10 -19 C, respectivamente, faça o que se a) Calcule o raio da trajetória descrita pela carga na região do campo magnético. b) Calcule a intensidade da força magnética a que a carga ficou sujeita durante seu movimento. Questão 19 O condutor AB contido no plano da figura, de comprimento 10 cm é percorrido por uma corrente de 5 A com sentido de A → B numa região de indução magnética uniforme de intensidade 0,01 T. a) Assinale a alternativa que melhor representa a força magnética sobre o condutor. b) Caso o sentido da corrente fosse invertido, assinale a alternativa que melhor representa a nova força magnética sobre o condutor. c) Calcule a intensidade da força magnética sobre o condutor. Questão 20 Dois fios condutores, de 2m de comprimento distam 20 cm e são percorridos por correntes de intensidades 2 A e 4 A, de sentidos opostos como indica a figura: a) A força magnética entre o condutores é de atração ou repulsão? b) Caso apenas o sentido da corrente i1 fosse invertido, a nova força magnética entre os condutores seria de atração ou repulsão? c) Calcule a intensidade da força magnética trocada entre os condutores. GABARITO Questão 01 Caderno (1ª e 2ª Regras da Mão Direita) Questão 02 a) horário b) horário c) anti-horário d) anti-horário e) Não há corrente elétrica Questão 03 a) horário b) anti-horário c) Não há corrente elétrica. Questão 04 a) horário b) 50 Wb c) 140 Wb d) 90 Wb e) 30 V f) 10 A Questão 05 a) anti-horário b) 3. Wb c) 9. Wb d) 6. Wb Questão 06 a) 50 V b) 0 (zero) c) 25 V d) Caderno Questão 07 -2 a) 2 x 10 Wb Questão 08 D -2 b) 1 x 10 Wb -2 c) – 1 x 10 Wb d) 0,1 V e) 2. V f) 2. /3 A Questão 09 Zero Questão 10 -5 -5 a) 4 x 10 T -5 b) 8 x 10 T c) 12 x 10 T Questão 11 -2 a) 3π x 10 m -5 b) c) 6 x 10 T Questão 12 a) Positiva. 7 b) Negativa. c) 4 x 10 m Questão 13 -5 a) zero -5 b) 8 x 10 N c) 4 x 10 N Questão 14 a) Para a esquerda. b) 0,6 N c) 0,2 T Questão 15 -6 -6 a) 2 x 10 T -6 b) 4 x 10 T c) 2 x 10 T Questão 16 -7 a) b) 1 x 10 T c) Questão 17 -2 a) 2π x 10 m -5 b) 8 x 10 T c) horário. Questão 18 -5 a) 15 x 10 m -16 b) 6 x 10 N Questão 19 a) C b) D -3 c) 5 x 10 N Questão 20 a) Repulsão b) Atração -6 c) 16 x 10 N -5 d) 12 x 10 N