COLÉGIO SANTA MARIA
NOTA:
2009 – RUMO AOS 70 ANOS
AVALIAÇÃO 3ª ETAPA
3º BLOCO
ENSINO MÉDIO
PROFESSOR(A):TADEU
ALUNO(A):
DISCIPLINA: FÍSICA II
Gabarito
DATA: _ __/___/___
3º Médio:
N°
Atenção! É importante a escrita legível. Não serão aceitas rasuras. Revise sua avaliação antes de entregá-la.
1ª Questão) A distribuição média, por tipo de equipamento, do consumo de energia elétrica nas residências no
Brasil é apresentada no gráfico.
Em associação com os dados do gráfico, considere as variáveis:
I. Potência do equipamento.
II. Horas de funcionamento.
O valor das frações percentuais do consumo de energia depende de
a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) II e III, apenas.
III. Número de equipamentos.
e) I, II e III.
2ª Questão) Como medida de economia, em uma residência com 4 moradores, o consumo mensal médio de
energia elétrica foi reduzido para 240 kWh. Se essa residência obedece à distribuição dada no gráfico da questão
anterior, e se nela há um único chuveiro de 5000 W, determine qual a duração média, em minutos, do banho
diário de cada morador?
(Considere um mês com 30 dias)
O consumo mensal da casa é de 240KWh e pelo gráfico o chuveiro corresponde a 25% desse valor, ou seja,
E chu = 0,25 × 240 = 60 KWh
Podemos determinar o consumo de energia do chuveiro em um dia
E=
60 KWh
= 2 KWh por dia.
30
Agora podemos encontrar o tempo que ele fica ligado em um dia. Sabemos que sua potência é de 5000W=5KW,
então
E = P.∆t
⇒
∆t =
E 2
= h = 24 min
P 5
Como a casa tem 4 moradores, cada um utiliza o chuveiro por 6min.
Resposta: 6min
Obs: Existem vários caminhos diferentes para se obter este resultado.
3ª Questão) Podemos estimar o consumo de energia elétrica de uma casa considerando as principais fontes desse
consumo. Pense na situação em que apenas os aparelhos que constam da tabela abaixo fossem utilizados diariamente
da mesma forma.
Tabela: A tabela fornece a potência e o tempo efetivo de uso diário de cada aparelho doméstico.
APARELHO
POTÊNCIA
TEMPO DE USO
(KW)
DIÁRIO (HORAS)
Ar condicionado
1,5
8
Chuveiro elétrico
3,3
1/3
Freezer
0,2
10
Geladeira
0,35
10
Lâmpadas
0,10
6
Supondo que o mês tenha 30 dias e que o custo de 1 KWh é de R$ 0,40, o consumo de energia elétrica mensal dessa
casa, é de aproximadamente
a) R$ 135.
b) R$ 165.
c) R$ 190.
d) R$ 210.
e) R$ 230.
E = P.∆t = 1,5 × 8 + 3,3 × 1 / 3 + 0,2 × 10 + 0,35 × 10 + 0,10 × 6 = 19,6 KWh por dia
Em 30 dias temos: ET = 19,6 × 30dias = 576 KWh
Como cada KWh custa R$0,40 temos: R$576 x 0,40 = R$230,40
4ª Questão) Uma bateria possui uma força eletromotriz de 20,0V e uma resistência interna de 0,50Ω. Se
intercalamos uma resistência de 3,5Ω entre os terminais da bateria, a diferença de potencial entre eles será:
a) 2,50V
b) 5,00V
c) 1,75x10V
d) 2,00x10V
ε = 20V , r = 0,50Ω e R = 3,5 Ω
Primeiro vamos determinar a corrente elétrica do circuito
i = ε/(r+R) = 20/ (0,5+3,5) = 20/4 = 5A
Agora podemos determinar a ddp entre os terminais da bateria
U= ε-ri = 20 – 0,5.5 =20-2,5 = 17,5 V = 1,75x10 V
5ª Questão) A bateria de um automóvel aplica uma voltagem 16V nos terminais do seu motor de arranque, o
qual, ao ser acionado, é percorrido por uma corrente 50 A. Qual é, então a potência desenvolvida por este motor
elétrico?
P = Ui = 16.50 = 800W
6ª Questão) Uma bateria elétrica possui uma força eletromotriz ε = 1,5V e resistência interna r = 0,1Ω. Qual a
diferença de potencial, em U, entre os pólos desta bateria se ela estiver fornecendo 1,0A a uma lâmpada?
U= ε – ri
U = 1,5 – 0,1 . 1
U = 1,5 – 0,1
U = 1,4V
7ª Questão) Como você deve saber, nos automóveis existe um gerador (dínamo) que, acionado pelo motor do
carro, produz um corrente contínua usada para manter a bateria constantemente carregada. A figura deste
exercício mostra um gerador deste tipo, G, estabelecendo uma corrente em um circuito onde existe uma
resistência R e uma bateria recebendo carga.
Suponha que a f.e.m. do gerador seja ε = 15V e a f.c.e.m. da bateria seja ε ' = 12V e i = 0,5A. Responda:
a) Qual o sentido da corrente no circuito.
Sentido horário
b) Ao passarem no interior do gerador,as cargas elétricas perdem
ou ganham energia?
As cargas ganham energia para ir do menor potencial para o maior
potencial.
c) E ao passarem no interior da bateria?
As cargas perdem energia, a bateria está sendo carregada.
d) No gerador, qual é o tipo de energia que se transforma em
energia elétrica?
Energia mecânica se transforma em energia elétrica.
e) Qual é a potência que o gerador fornece às cargas?
P = εi = 15 × 0,5 = 7,5W
f) Qual a potência que a bateria retira da corrente?
P ' = ε ' i = 12 × 0,5 = 6W
g) Então, qual é a potência dissipada por efeito joule na resistência?
Pd = P − P ' = 7,5 − 6 = 1,5W