Gabarito Completo de Fisica Vol.3

Exercícios propostos

Exercícios propostos

Unidade A

Unidade A

Capítulo 1

Capítulo 1 Eletrização. Força elétricaEletrização. Força elétrica

P.1

P.1 A barra de vidro e o pano de lã, por atrito, ad-A barra de vidro e o pano de lã, por atrito, ad-quirem cargas de sinais contrários. Por contato,

quirem cargas de sinais contrários. Por contato,

uma bolinha de cortiça eletriza-se com carga de

uma bolinha de cortiça eletriza-se com carga de

mesmo sinal que o

mesmo sinal que o vidro, e a outra, com carga devidro, e a outra, com carga de

mesmo sinal que a lã. As

mesmo sinal que a lã. Assim, entre as bolinhassim, entre as bolinhas

tem-se atração. tem-se atração. P.2 P.2 ______33₄₄Q Q  P. P.33 a)a) – ––– –––– + +++ + + + + + + + + + + + + + + + + b)b) – ––– –––– + + + + + + + + + + + + c)

c) O eletroscópio fica eletrizado negatiO eletroscópio fica eletrizado negativa-

va-mente: mente: – – – – –    –       –    – P. P.44 0,3 m0,3 m P.5 P.5 101066CC P. P.66 3,53,51010 17 17_{elétronselétrons} P. P.77 a)a) 6,676,671010  1111_{NN c)c)}  2,12,11010 10 10 b) b) 1,4 N1,4 N P. P.88 ________FF_FFe(1)e(1) e(2) e(2) 32 32 ___ ___ 9 9 P. P.99 7,07,01010  66_NN P.10 P.10 a)a) FFeekkee 2 2 __ __ r r22nn

; direção radial; sentido do elétron

; direção radial; sentido do elétron

para o próton para o próton b) b) vvee

d 

d 

 XXXXXXX   XXXXXXX ____________kk m meerr_nn P.11 P.11 a)a) 441010  33_NN b) b) 101022_NN c)

c) A cargaA cargaQ Q 33deve ficar à direita dedeve ficar à direita de Q Q 22, a 6 cm, a 6 cm

dela. dela. P.12 P.12 a)a) 1,201,201010  66_CC b) b) 6,946,941010  77_CC P.13 P.13 3,03,01010  66_CC P.14 P.14 hipótese chipótese c P.15 P.15 a)a)  g   g  P  P  d  d  Q Q 2ª 2ª––POSIÇÃOPOSIÇÃO  g   g  � � ��   Q Q d  d  P  P  1ª 1ª––POSIÇÃOPOSIÇÃO � � b) b) 33gg P.16 P.16 a)a) 9,09,01010  33_NN b) b) 1,4 N1,4 N P.17

P.17 a)a) As cargasAs cargas qq11 ee qq33têm sinais negativos, poistêm sinais negativos, pois

nessa situa

nessa situação as cargasção as cargas qq11,, qq22 ee qq33 estarãoestarão

em equilíbrio. em equilíbrio. b) b) qq11qq331,081,081010  33_CC c)

c) Ao longo do segmento, o equilíbrio é instá-Ao longo do segmento, o equilíbrio é

instá-vel; na mediatriz do segmento, o equilíbrio

vel; na mediatriz do segmento, o equilíbrio

é estável.

é estável.

P.18

P.18 a)a) no pontono pontoOO

b)

b) nos pontosnos pontosxxaaeexxaa

P.19

P.19 a)a) Escoamento das cargas; ângulos sempreEscoamento das cargas; ângulos sempre

iguais, pois as forças atuantes têm a mesma

iguais, pois as forças atuantes têm a mesma

intensidade. intensidade. b) b) 2,162,161010  77_CC P.20 P.20 270 N/m270 N/m P.21 P.21 _______FFFF A A B B  88 P.22 P.22 a)a) FFRR  0,90,9kk₀₀  q q22 __ __ a

a22; direção da diagonal do qua-; direção da diagonal do

qua-drado; sentido para o centro

drado; sentido para o centro OO

b) b) vv0,80,8qq

d 

d 

 XXXX   XXXX ________kk00 ma ma

RESPOSTAS

seria para a direita.

seria para a direita.

P.26

P.26 a)a) 101055_{d d  XX  XX 3 N/C, vertical, ascendente3 N/C, vertical, ascendente}

b)

b) nulonulo

P.27

P.27 O pontoO ponto NN, onde o campo elétrico re, onde o campo elétrico resulsultante étante é

nulo, deve estar a 3 metros à direita de

nulo, deve estar a 3 metros à direita de BB..

P.28

P.28 4,54,51010

4

4_{N/C; não é possível.N/C; não é possível.}

P.29

P.29 661010

5

5_N/CN/C

P.30

P.30 a)a) qq11, pois a concentração de linhas de for, pois a concentração de linhas de força éça é

maior. maior. b) b) negativonegativo P.31 P.31 200 m/s200 m/s P.32

P.32 O equilíbrio é estável na posiçãoO equilíbrio é estável na posição dd..

P.33 P.33 a)a) 551010 5 5_{N/CN/C b)b) 55}  1010  44_CC P.34 P.34 a)a) 221010  66_{CC c)c) 1,81,8}  1010  11_NN b) b) 4,54,51010  22_NN P.35 P.35 a)a) 7,57,51010 4

4_{N/C, horizontal, para a esN/C, horizontal, para a esquerquerdada}

b)

b) 221010

5

5_{N/C, direção da retaN/C, direção da reta}   _BDBD_______{e sentido dee sentido deDD}

para paraBB P.36 P.36 a)a) 2,02,01010  66_NN b) b) 1,31,31010 3 3_V/mV/m c) c) E 

E  _A A

O O D D � �   Q Q Q Q D D  A  A E  E _�� E  E    d) d) 3,83,81010 3 3_V/mV/m P.37 P.37 88d d  XX  XX 22 CC P.38

P.38 a)a) vertical, descendentevertical, descendente

b) b) 101099_CC c) c) indiferenteindiferente P.39 P.39 a)a) F F _ee P  P  b) b) FFeePP;;qq mg mg ____ ____ E E T.1 T.1 aa T. T.33 ee T. T.55 bb T. T.77 ee T. T.99 aa T.11 T.11 dd T.13 T.13 aa T.15 T.15 ee T.17 T.17 dd T.19 T.19 dd T.21 T.21 ee T.23 T.23 dd T.25 T.25 bb T.27 T.27 dd T.29 T.29 ee T.31 T.31 ee T.33 T.33 cc T. T.22 dd T. T.44 ee T. T.66 bb T. T.88 dd T.10 T.10 bb T.12 T.12 aa T.14 T.14 dd T.16 T.16 aa T.18 T.18 cc T.20 T.20 ee T.22 T.22 cc T.24 T.24 ee T.26 T.26 cc T.28 T.28 ee T.30 T.30 dd T.32 T.32 bb T.34 T.34 bb Teste sua leitura

Teste sua leitura

L.1

L.1 cc L.2L.2 aa

Exercícios propostos

Exercícios propostos

Capítulo 2

Capítulo 2 Campo elétricoCampo elétrico

P.23

P.23 a)a) 101077_{N/C, vertical, descendenteN/C, vertical, descendente}

b)

b) 30 N, vertical, descendente30 N, vertical, descendente

P.24

P.24 a)a) 221010



33_{N, vertical, ascendenteN, vertical, ascendente}

b) b) 441010  77_CC P.25 P.25 ememPP11: 9: 91010 6

6_{N/C, horizontal, para a esN/C, horizontal, para a esquerquerdada}

em

emPP22: 9: 91010

6

6_{N/C, horizontal, para a diN/C, horizontal, para a direireitata}

Em

P.41 a) 1,7610 16_m/s2 _{b) 1,76} 10 7_m/s P.42 4 s P.43 a) 4 N c) 6 h da tarde b) __1₂ Testes propostos

P.52 a) 5,0 V/m, direção do eixo xe sentido oposto

ao do eixo b) 10 m/s P.53 a) V B0;EB__1₂k0 q __ a2 b) V BV  A __2₃ k0 q __ a V CV B __2₃k0 q __ a P.54 a) a__₂

b) No plano da figura, para anular o potencial em

 A,Q pode ser colocada em qualquer ponto

da circunferência de centro Ae raio___2.a P.55 a) 5,010 9 J b) 5,010 9_J P.56 a) E _B B  A 0 �10 V �20 V 10 V 20 V Linhas de força  E A b) 610 5_J P.57 a) Ganhou 3,610 6_J. b) 3,610 6_J

c) O trabalho resistente da força elétrica cor-responde ao aumento de energia potencial elétrica.

P.58 60 V

P.59 nula em Ae4,510

7_{J emB}

P.60 a) 0,1 N, horizontal, para a direita b) 103_V c) 104_V d) 1,110 2_J P.61 a) 10 cm b) 104_J P.62 a) 610 12_{N b) 2,4} 10 13_J P.63 a) 1,2510 5_{V/m b) 2,4} 10 15_J T.35 d T.37 b T.39 c T.41 d T.43 e T.45 a T.47 b T.49 e T.51 a T.53 a T.55 e T.36 e T.38 e T.40 c T.42 a T.44 e T.46 e T.48 b T.50 b T.52 a T.54 a

Capítulo 3 Trabalho e potencial elétrico

Exercícios propostos P.44 20 V P.45 50 V P.46 a) 910 4_{V e 3} 10 4_V b) 0,3 J c) 0,3 J P.47 a) 1,3510 4 _{V e 1,08} 10 4 _V b) 5,410 4_J P.48 a) 3,610 4_V b) 410 6_C P.49 310 3_J P.50 a) zero b) zero

c  A 0 B 0,5 1,0  x_(cm) 10�2 5•10–3 E _{total( J)}  A 0 B 0,5 1,0  x_(cm) 10–2 P.65 a) 3,210 17_N

b) O elétron consegue escapar das placas, pois

percorre, na direção horizontal, 37,2 cm, que é maior do que 30 cm.

P.66 a) 4,510

16_kg  b) 0,5 s

c) Sim, a gotícula fica retida. P.67 a)  Ax Q E _____ M b) V x Q E _____ M  L0 ___ V 0 _y c) DK Q EL0H ____________ MV  2 0 _y P.68 a) 300 b) 4,0 m/s P.69 a) 210 6_V/m b) 2 e V P.70 a) V  A1,810 5_{V eV}  B910 4_V b) 9 J c) 18 J d) 30 m/s e) 30d  _{XX 2 m/s} P.71 a)

d 

 XXXXXXXXX ________k0Q q mR b) k0 Q q _____ R c) __1₂ k0 Q q _____ R d) __1 2k0 Q q _____ R e) EC f) __1₄ k0 Q q _____ R T.56 a T.58 a T.60 c T.62 a T.57 e T.59 c T.61 c T.63 soma 22 (020416) T.64 e T.66 e T.65 e T.67 b T.68 soma 23 (01020416) T.69 c T.71 b T.72 soma 38 (020432) T.70 a T.73 a T.75 a T.77 e T.79 e T.81 d T.74 d T.76 d T.78 b T.80 a T.82 soma 3 (01 02) T.83 a T.84 a

Capítulo 4 _{Condutores em equilíbrio}

eletros-tático. Capacitância eletrostática Exercícios propostos P.72 V 02,56 V eE00 P.73 a) 1010 _C b) 1,510 1 _V c) 4,510 1 _V d) 1,125 10 1_V/m e) 2,2510 1_V/m P.74 a) zero b) 4,510 5_V/m c) 2,2510 5_V/m d) 2,8810 3_V/m P.75 a) 1,810 5_{V b) 1,44} 10 4_V

P.77 a) 1023elétrons b) 107elétrons P.78 700F P.79 Q 103C;R910 2_m P.80 a) 5,410 3_V b) 3,6C; 5,4C e 9,0 C P.81 demonstração P.82 demonstração P.83 a) V OV  AV B910 4_{V e V}  C310 4_V b) EOE A0;EB4,510 5_{V/m e} EC1,010 5_V/m P.84 20 P.85 60 V P.86 a) __1_{3 m} b) 37C P.87 15C

P.88 Não, pois os potenciais elétricos de A e B são

iguais. P.89 a) V  AV B  3k0q _____ R b) 3q ___ 4 P.90 a) 5,010 17 _{elétrons c) 7,2} 10 3_J b) 3,610 10_V/m P.91 a) negativo; negativo; Q 1Q 2 b) E  S₁ S₂ A c) 210 2_N/C

d) O campo é nulo num ponto entre as esferas na reta que liga seus centros, mais próximo da esfera de carga de menor módulo (S1). Tam-bém nos pontos internos de S1eS2o campo é nulo.

Teste sua leitura L.3 e L.5 b L.6 soma 19 (010216) Testes propostos T.85 e T.87 b T.89 a T.91 b T.93 c T.95 e T.97 soma 3 (01 02) T.99 d T.101 d T.86 c T.88 d T.90 e T.92 d T.94 c T.96 b T.98 e T.100 d T.102 d T.103 soma 42 (020832) Unidade B

Capítulo 5 Corrente elétrica

Exercícios propostos

P.92 1,6 A, da esquerda para a direita P.93 1,2510 20_elétrons P.94 0,19 mm/s P.95 a) 2,410 3_C b) 1,510 22 _elétrons P.96 2 C P.97 2,210 3_W P.98 a) 5 A b) 3 kWh P.99 3,6 s P.100 a) 3,210 1_C b) 2,010 18 _elétrons c) 4,010 2_{A40 mA} P.101 a) 2.880 C b) 0,436 A;2,62 W

b) 15 A P.103 a) 250 W

b) São grandezas inversamente proporcionais, pois o produto do tempo de uma volta do disco pela respectiva potência é constante.

P.104 600 kWh P.105 a) R$ 6,00

b) 1,210

5_J

P.106 16 h 40 min

P.107 O banho consome mais energia (2,5 kWh) do que a lâmpada ligada (1,44 kWh).

P.108 a) 1,1410 4_kWh b) 1,510 4_A Testes propostos 10 0 50 i _(mA) 2,0 1,5 1,0 0,8 20 30 40 P.112 20 A P.113 105 s P.114 a) 2.420 W b) 18,7 min P.115 Dobra. P.116 a) 5,210 3_{J b)} 102,8 cm3 P.117 a) 20 A b) 1.100 W e 10 A P.118 4,1 P.119 4,010 2_m P.120 20 P.121 2,5 m P.122 a) Triplica.

b) Reduz-se à quarta parte.

P.123 Sim, a pessoa poderá falecer por fibrilação cardíaca, pois a corrente máxima que pode atravessar o seu corpo passando pelo coração é igual a 120 mA.

P.124 a) 4,010 2_{W b) 8,0} 10 2_C P.125 48 min P.126 25 °C P.127 21 s P.128 5,5% P.129 a) R$ 0,07 b) 11 P.130 a) 4,32 kg  b) 0,2 cal/g °C P.131 a) __9₄

b) Comparados com fios mais finos, mantidas as demais condições, os fios mais grossos têm menor resistência elétrica e, por isso, supor-tam correntes elétricas de maior intensidade.

T.104 b T.106 c T.108 b T.110 d T.112 e T.114 b T.116 c T.118 b T.120 c T.105 e T.107 c T.109 b T.111 c T.113 d T.115 d T.117 d T.119 e Capítulo 6 _Resistores Exercícios propostos P.109 6,0 V P.110 a) 4,5 b) 7,2 V P.111 a) 2,0 k

240 P.133 R$ 23,00 P.134 a) 60 b) 0,60 m Testes propostos P.138 a) 6 V b) respectivamente 1 A; 0,6 A e 0,4 A c) 15 P.139 a) 3,16 V b) 0,316 A

P.140 A lâmpada de 25 W apresenta um brilho intenso e em seguida se queima; as outras apresentam brilho fraco e em seguida se apagam.

P.141 a) 12 c) 10 A

b) 6 A e 4 A

P.142 A intensidade da corrente elétrica nas outras duas lâmpadas permanece a mesma.

P.143 49 A P.144 a) 60 W b) 27 lâmpadas P.145 30 lâmpadas P.146 a) 20 A b) R1R211 P.147 (I) 3,5 (III) 20 (II) 0,75R (IV) 10___₃  P.148 a) 24 V b) 24 A P.149 3 A P.150  A B 10 5 5 10 10 20 A 10 A 10 A 5A 5A � � � � � P.151 a) 10 A b) 30 V c) 5 A P.152 a) 10 c) 2,4 A e 1,6 A b) 40 V P.153 a) 10 b) 11,2 P.154 a) 2,4 e) 2 b) 2 f) 2 c) 10 g) 1 d) 2 h) 2,7 T.121 c T.123 c T.125 soma06 (0204) T.127 b T.129 d T.131 d T.133 b T.135 b T.137 b T.139 e T.141 b T.143 e T.145 b T.122 a T.124 c T.126 b T.128 e T.130 b T.132 c T.134 e T.136 a T.138 e T.140 c T.142 b T.144 a

Teste sua leitura L.7 2.000 

L.8 a) laranja, verde e marrom b) violeta, vermelho e laranja L.9 Rmáx.630eRmín.570 L.10 d

L.11 d

Capítulo 7 Associação de resistores

Exercícios propostos

P.135 a) 10 b) 20 V c) 8 V e 12 V P.136 a) 12 b) 10 A c) 70 V e 50 V

P.156 27,5 P.157 a)  A#em paralelo B # em série b) R1100eR220 P.158 a) R A0,17 keR_B0,33 k b) U(V) 0 i _(mA) 40 20 180 360 R Paralelo U(V) 0 i _(mA) 60 30 60 120 S Série P.159 a) 10 A b) 100 V P.160 1 P.161 20 V P.162 a) 1.250 W b) 4 kW P.163 a) R R R (I) R (II) R R R (III) R R (IV) R R R 30 –––10 3 15 –––20 3 � � � � b) associação III

P.165 A lâmpada de valores nominais (60 W — 120 V) brilha mais do que a de valores nominais (100 W — 120 V) quando associadas em série. P.166 a) _i (A) 1 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 2 3 4 5 6 7 8 U_(V)  A R L b) 2,5 A c) 10 V d) 12,5 W P.167 a) 6 b) 11,52 W

P.168 a) O ferro de passar e as lâmpadas. Se o aque-cedor for ligado, o fusível queimará.

b) 16 lâmpadas P.169 a) 50 A c) R$ 54,00 b) 15 kWh P.170 63 min P.171 a) ___2₃R b) ___8₁₅R P.172 1,5 P.173 ___5₆R P.174 R(1 d  XX 3 ) Testes propostos T.146 b T.148 c T.150 b T.152 e T.154 e T.156 c T.147 b T.149 c T.151 e T.153 a T.155 e T.157 b

T.160 a T.162 b T.164 d T.166 d T.168 soma 01 T.170 e T.172 b

P.182 Associa-se em série um resistor de resis tência RM397.500 . P.183 a) 50 mA b) 990, em série P.184 a) 1,010 2_{ b) 10 V} P.185 x10 e y5 P.186 a) zero b) 1,5 A P.187 respectivamente 5 ; zero; 5 A; 4 A; 9 A P.188 a) 6,0 b) 4,5 A P.189 20 V P.190 a) 0,50 A b) 0,67 A P.191 a) R₂= 50 80 cm A R₁ 20 cm � b) A aproximadamente 83 cm da extremidade do fio, que fica ao lado do resistor.

P.192 a) 20 °C b) 1,08 V Testes propostos T.161 e T.163 c T.165 d T.167 e T.169 d T.171 c T.173 d Teste sua leitura

L.12 a) 20 A b) 1,25 kWh c) ventilador L.13 12,76 kWh; fusíveis: 23 A; 35 A L.14 d L.15 b

Capítulo 8 Medidas elétricas

Exercícios propostos P.175 0,53;0,50 P.176 19,9 k P.177 (I) 12 (III) 9 (II) 16 (IV) 2 P.178 (I) 50  (II) 15 P.179 (I) 75  (II) 3,75

P.180 a) Associa-se em paralelo um shunt de resis-tênciaRS0,0077 . b) T.174 b T.176 d T.178 b T.180 b T.182 d T.184 c T.186 e T.188 b T.190 b T.175 b T.177 b T.179 d T.181 c T.183 e T.185 c T.187 e T.189 e I�5,0 A Galvanômetro i �0,15 A Shunt  R g i  s R s I�5,0 A

P.209 (I) 1,3 V (II) 12 V P.210 (I) 5 A; 7,5 V (II) 1 A; 0 V P.211 100 V P.212 2 P.213 a) 6 A b) 45 A P.214 a) 1 A

b) As indicações de A1e A2são iguais a 0,75 A. P.215 a) 0,2 A

b) O brilho da lâmpada L1diminui. P.216 13,5 W P.217 2 W P.218 9 V P.219 6 V e 0,8  P.220 12 V e 0,4 P.221 300 P.222 a) L K V₁ A 1 L L + – b) 3 A e 6 V P.223 4,5 V e 1,8  P.224 0,3 P.225 a) 10 V e 0,5 b) 50 W P.226 6; 1,5 A P.227 a) 12 V b) r0,02eR0,10  P.228 a) 3,0 W

b) Não, pois a pilha tem resistência elétrica interna não nula.

T.192 b T.193 d

T.194 b

Capítulo 9 Geradores elétricos

Exercícios propostos P.193 a) 4 A

b) Potg 96 W;Pot80 W ePot_d16 W

c) 83,3% P.194 6 V e 2  P.195 1,9210 18_J P.196 a) 100 V b) 50 A c) zero P.197 a) 2 A b) 6 A P.198 (I) 50 V; 2,5e 20 A (II) 20 V; 2 e 10 A (III) 24 V; 2 e 12 A P.199 a) U(V) 36 0 _8,0 i _(A) b) 54 W P.200 a) 0,5 A b) 150 J P.201 3 A P.202 a) respectivamente 5 A; 3 A; 2 A b) 150 W P.203 18 V e 6  P.204 a) zero b) __2_{3 A} P.205 a) 0,27 W b) 1,1 W P.206 0,14 W P.207 V  A  10 V eV B 6 V

90% P.230 a) 0,30 b) 0,75 A P.231 a) 10 A b) 3,610 4_C P.232 a) 600 C b) 24 W P.233 a) �  R₂ R₁ R₃ b) 100cada P.234 15 P.235 8

P.236 2,0 A; RCB 20 (no ponto médio do reostato

 AB) P.237 a) 12 V e 12 mA b) 11,4 V e 12,5 mA P.238 a) 15 mA b) 6 V P.239 a) 12 V e 36 W b) 2 A em cada amperímetro P.240 a) 2,0 A c) 8,0 V b) 0,8 W P.241 a) 0,25 A b) P.243 a) 0,50 V b) 10 mA P.244 a) 5,0 V b) 12 W P.245 100 Rx400 P.246 a) 1,5 W b) 7,3 V P.247 a) 2,010 3_ m

b) Os valores das resistências elétricas do-bram. P.248 a) 750 mil eletroplacas b) 1.500  c) 10 d) 10 W P.249 5,0 A Testes propostos A R₃ R 2 + – 0,2 A + A X – L R2 R₁ + – E  + – R₃ R 1 R 2 P.242 a) T.195 d T.197 e T.199 a T.201 e T.203 c T.205 a T.207 a T.209 a T.211 a T.213 a T.215 c T.217 c T.219 b T.221 b T.196 a T.198 e T.200 e T.202 c T.204 b T.206 d T.208 e T.210 e T.212 b T.214 b T.216 a T.218 a T.220 c T.222 b

T.225 b T.227 b T.229 a T.231 a T.233 a P.264 a) 1 b) 2 A P.265 0,05 P.266 a) 0,50 A c) 1,0 A b) Aumenta. P.267 a) 0,3 A b) 0,27 W c) __1₉ Testes propostos T.226 d T.228 e T.230 d T.232 b T.234 c Teste sua leitura

L.16 e L.17 a L.18 d

Capítulo 10 Receptores elétricos

Exercícios propostos P.250 a) 90 V

b) 50 W

c) O motor poderá queimar. P.251 5; 2 A P.252 a) 30 V; 2 b) 0,216 kWh P.253 1; 18 V P.254 (I) 1 A (II) 1 A P.255 a) 180 W b) 2 A c) gerador: 62 V; receptor: 20 V P.256 a) 11 b) 12 V P.257 a) 5,0 W b) 1,0 A c) 5,0 V P.258 35 V e 5,81  P.259 1 V e 5  P.260 80 s P.261 0,20 A P.262 a) 400 W b) 205 W c) 5 W T.235 d T.237 d T.236 a T.238 a T.239 soma 22 (020416) T.240 d T.242 c T.244 a T.241 d T.243 e T.245 a

Capítulo 11 As leis de Kirchhoff 

Exercícios propostos P.268 1,5 A 3,5 A 2 A P.269 12 V P.270 a) i14 A ei20 b) 1,5 P.271 i20,6 A,i30,8 A eR32,5 P.272 a) 6 V b) 7 V P.273 i24,0 A e i36,0 A P.274 5,0 volts P.275 4 V P.276 2 A 1A 1A

P.278 2,40 A P.279 a) 2 A b) 30 s c) i  1(A) t (s) 100 80 60 40 20 0 –1 –2 –3 –4 –5 1 2 3 d) 48 W (potência recebida) P.280 a) 5 mA b) 2,5 V P.281 2 V P.282 7,5 V Testes propostos c) 1F d) 72 J P.289 a) 10 V em cada capacitor; 60 C; 30 C e 20C b) 110C c) 11F d) 550 J P.290 60 V P.291 a) 2 V

b) 8 C no capacitorC1 e 4 C no outro capacitor

P.292 20,24 °C P.293 a) 2,5C d) 4C b) 7C e) 5C c) zero P.294 a) 210 3_V b) W i104J;W f 210 4_J

A diferença provém do trabalho da força aplica-da pelo operador para afastar as armaduras.

c) 107_C P.295 a) 50 C c) 5,610 7_V b) 910 7_F P.296 1 J P.297 a) b) P.298 1.000 V P.299 a) + + + + – – – – E  b) 610 4_V/m c) 3,610

7_{J (Trabalho da força do operador.)} T.246 b T.248 b T.250 c T.252 c T.254 c T.247 e T.249 b T.251 e T.253 b Capítulo 12 Capacitores Exercícios propostos P.283 a) 6,610 10_{F b) 1,32} 10 6_C P.284 24 V P.285 4,0F e 0,25 F P.286 a) 0,5 m/s b) 4,410 12_{F e 0,05 m}2 P.287 a) 5,010 2_{N c) 1,76} 10 7_C/m2 b) 4,110 2_N E  p(J)  x_(cm) 1,0 0 160•10–19  A E  c(J)  x_(cm) 1,0 0  A 80•10–19 0,5

P.301 ___Q _Q 1 22 P.302 a) 2,4F b) P.303 a) 5F c) 6F b) ___10₉ F d) 11F P.304 16 P.305 a) i___₂E R c) W C E 2 ______ 8 b) Q C E __ 2 P.306 2 P.307 1,08 V; 0,8  P.308 a) 100C b) 5 P.309 a) 9,0C b) 3,010 4 _V P.310 a) 36C b) 40C Testes propostos T.276 d T.278 e T.280 d T.282 b T.284 b T.286 c 3_�F 2_�F 12_�F 3_�F 2_�F 20V 20 V 20 V 10 V 20 V 20V 2_�F 60_�C 40_�C 120_�C 60_�C 40_�C 40_�C T.255 d T.257 e T.259 d T.256 e T.258 b T.260 a T.261 soma 10 (0208) T.262 a T.264 d T.266 c T.268 d T.270 e T.272 d T.263 c T.265 d T.267 b T.269 e T.271 c T.273 d T.277 b T.279 b T.281 e T.283 b T.285 a T.287 soma 28 (040816)

Teste sua leitura L.19 c L.20 a) 5,710 3_{V e 1.140 J} b) 142.500 W L.21 a) 29,2 A b) 250 J Unidade C

Capítulo 13 _{Campos magnéticos}

Exercícios propostos P.311 2  10

7 _{T, perpendicular ao plano, entrando} nele. P.312 ___R_R1 2 P.313 6,4 A P.314 410 7_T P.315 (I) 6,310 5_T (II) 1,610 5_T (III) 4,710 5_T P.316 a) zero b) 4,010 5_T P.317 1,810 7_T P.318 610 6_T

A agulha colocada emPse orienta na direção do

vetor indução magnética resultante com o polo norte voltado para cima.

P.319 a) 410

3_{T b) polo sul}

b) P.322 a) 4,0 A b) 8,010 5_T P.323 3 P.324 a) b) P.325 a) 9,0 V b) 810 5_T P.326 a) 0,1 ________gauss ampère b) 1,5 A c) Norte Leste �₁ �₂ �₁ �₂ 2 3 3 4 b) 16 m P.328 0,5 A P.329 2,010 4_T i  i  i  P  B

P.330 a) 3 A (arco menor); 1 A (arco maior) b) zero

P.331 510

5_T

A direção de___Bforma com o plano horizontal o

ângulocuja tangente vale 3___4.

Testes propostos N S i  N N S S N N S S T.288 b T.290 c T.292 d T.294 a T.296 a T.298 b T.300 a T.302 a T.304 a T.306 d T.308 b T.310 b T.312 b T.314 a T.316 b T.318 a T.320 b T.322 d T.289 c T.291 a T.293 d T.295 a T.297 d T.299 b T.301 a T.303 e T.305 c T.307 a T.309 b T.311 a T.313 d T.315 a T.317 e T.319 a T.321 c T.323 b

T.326 d T.328 a P.345 C1: 0,5 N; C2: 0,5 N;C3: 0,5 N P.346 a) 810 4_N m

b) anti-horário; plano da espira perpendicular aB___

P.347 20 g 

P.348 atração, de intensidade 2 10

9_N

P.349 a) É o ampère (A).

b) Força de interação entre condutores retos, longos e paralelos percorridos por corrente elétrica.

P.350 a) direção: perpendicular ao plano definido pelo condutor e pelo ponto P (plano do papel);

sentido: entrando no plano do papel

b) B – I F  m v  e P  P.351 a) 210 5_{T b) 1,2} 10 9_N P.352 40 mm P.353 a) 1,210 7_{s b) anti-horário} P.354 t ______m |q|B __L_v P.355 a) 1,2 b) 24 cm P.356 F _m v ₀ B a) trajetória circular

b) F_m105N; direção e sentido: na figura

c) a 9,5 m/s2 P.357 a) E  + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – – – – B b) 1,0 T T.327 e Exercícios propostos

Capítulo 14 _{Força magnética}

P.332 direção: da reta  ___ C

____

D; sentido: deDparaC;

inten-sidade: 2,4 10

8_N

P.333 direção: horizontal; sentido: para a esquerda; 0,16 N

P.334 a) direção: vertical; sentido: de cima para baixo; intensidade: 2,5 T

b) direção: perpendicular ao plano do pa pel; sentido: entrando no plano do papel

P.335 6,710

3_T

P.336 a) direção: perpendicular ao plano do papel; sentido: entrando no plano do papel; inten-sidade: 2,010 2_T b) 9,010 10_s P.337 a) q1: positiva;q2: negativa b) 2 P.338 Rd2Rp

P.339 A# elétron;B #nêutron;C #dêuteron;

D#próton;E# pósitron P.340 a)  ____ Fm c) ____ Fe b) nula d) ____ Fe e ____ Fm P.341 vE__ B P.342 2 N B i  L F m P.343 102T

b) 5,010

6_m/s

P.359 0,80 T; sentido: entrando no plano do papel  ____ B P.360 a) 5,010 3_{V/m b)} 2,810 5_T P.361 a) 15 N c) 30 m b) 1,8 J P.362 4 A

P.363 é o ângulo cujo seno é 0,1.

P.364 zero P.365 a) 2,0 V b) 2,010 2_N P.366 3 P.367 a) 5,010 11_elétrons b) 5,810 5_N Testes propostos T.359 a T.361 e T.363 b T.365 a T.367 b T.369 a T.371 d T.329 c T.331 d T.333 d T.335 e T.337 d T.339 a T.341 c T.343 a T.345 e T.347 a T.330 c T.332 c T.334 b T.336 e T.338 d T.340 b T.342 c T.344 a T.346 c T.348 d T.349 soma 29 (01040816) T.350 e T.351 a T.352 soma 13 (010408) T.353 e T.355 d T.354 b T.356 c T.358 soma 23 (01020416) T.360 a T.362 b T.364 c T.366 a T.368 b T.370 d

Teste sua leitura L.22 a

L.24 e

L.23 b L.25 a

Capítulo 15 Indução eletromagnética

Exercícios propostos P.368 510 2_V P.369 310 4_V P.370 a) 1,2 V b) 2 A, sentido anti-horário P.371 2,510 2_m/s P.372 a) R#Q #P(horário) b) P# Q #R(anti-horário) P.373 deCparaD

P.374 a) espira circular: anti-horário; espira retan-gular: horário

b) espira circular: horário; espira retangular: anti-horário P.375 0,5 A P.376 102V P.377 3,610 4_{V; horário} P.378 a) 3,010 5_{Wb b) 9,0} 10 4_C

P.383 a) anti-horário b) horário P.384 a) 3,210 5_{Wb b) 3,2} 10 4_V P.385 horário P.386 a) 4,0 V b) 1,0 A P.387 a) 1810 2_V b) 18 A, sentido horário

P.388 a) Porque não há variação de fluxo magnético.

b) 4 V P.389 a) 210 10_Wb b) i _{’ (nA)} 2 0 8 t _(s) 0,5 6 4 –1 c) 0 a 2 s: sentido horário 2 a 4 s: corrente nula 4 a 8 s: sentido anti-horário P.390 a) 50 Hz b) c) P.391 a) 0,05 V b) deOpara A

P.392 a) Ch aberta: surge uma ddp induzida nos terminais do solenoide. Ch fechada: passa corrente induzida no solenoide

b) Aparecem as correntes de Foucault. 0 0,005 0,015 t _(s) e(V) +e –e 0,025 0,03 0 0,01 t (s) +� –� 0,02 0,03 �(Wb) T.372 d T.374 a T.373 d T.375 c T.376 soma 26 (020816) T.377 soma 11 (010208) T.378 e T.380 a T.382 a T.379 e T.381 d T.383 soma 7 (01 0204) T.384 c T.386 a T.388 d T.390 e T.392 a T.394 e T.396 e T.398 b T.400 d T.402 c T.385 d T.387 c T.389 a T.391 a T.393 a T.395 c T.397 a T.399 c T.401 a

Teste sua leitura L.26 d L.27 a L.28 a) 1,210 5_{V b) 1,5} 10 2_A

Capítulo 16 _{Noções de corrente alternada}

Exercícios propostos P.393 103rad/s

P.394 i4d  XX 2 sen (260t)

P.397 25 rad/s

Testes propostos P.404 7,65m0

P.405 a) 2,0 MeV b) 0,98c

P.406 a) 310

7_m/s

No dia a dia, as velocidades são muito meno-res do que 3 10

7_{m/s e, portanto, os efeitos} relativísticos não são percebidos.

b) 12,5 min P.407 demonstração P.408 8,810 14 _J Testes propostos T.403 e T.404 d T.405 soma 28 (040816) Unidade D

Capítulo 17 Ondas eletromagnéticas

Testes propostos T.414 d T.415 soma 37 (010432) T.416 a T.418 b T.420 b T.422 e T.424 c T.426 b T.428 corretas: 2 e 3

Capítulo 18 Relatividade especial

Exercícios propostos P.398 1,6 m P.399 1 h 22 min 22 s P.400 v0,75c P.401 ___13₁₄c P.402 0,14c T.406 e T.408 e T.410 d T.412 c T.407 b T.409 a T.411 c T.413 b T.417 d T.419 e T.421 c T.423 d T.425 a T.427 d T.429 e T.431 soma 3 (01 02) T.433 d T.435 c T.437 d T.439 a T.441 a T.443 d T.445 c T.430 d T.432 c T.434 a T.436 a T.438 b T.440 corretas: 0, 1, 2 e 3 T.442 a T.444 a

Capítulo 19 _{Física Quântica}

Exercícios propostos P.409 a) 9,210 14_{Hz b)} 3,310 7_m P.410 1,0410 15_Hz

P.411 a) Não ocorre emissão fotoelétrica.

b) 6,010

14 _Hz

P.412 a) 2,4 eV c) 1,7 eV b) césio e potássio

P.413 3 fótons

P.414 a) Formas de energia envolvidas no processo: • energia luminosa emitida pela lâmpada; • energia térmica devido ao efeito Joule na

• energia mecânica no martelo da

campai-nha;

• energia eletromagnética na bobina e nos

fios de ligação;

• energia sonora emitida pela campainha. b) Na placa metálica ocorre o efeito

fotoelé-trico explicado por Einstein, levando em consideração a quantização da energia. Einstein propôs que um fóton da radiação incidente, ao atingir o metal, é comple-tamente absorvido por um único elétron, cedendo-lhe sua energiah  f . Com isso,

elé-trons são emitidos pela placa com energia cinética máxima Ec(máx.)h f  , sendo h

a constante de Planck, f a frequência dos fótons ea função trabalho, isto é, a energia

mínima necessária para que o elétron seja liberado da placa.

Outra parte do sistema é a lâmpada. A emis-são de luz é devida aos saltos quânticos.

c) Esquema de forças no braço metálico:

d  P  M O F _P  F  M F _O d  3 –– ____ FP: força magnética ____ FM: força da mola ____ FO: força do pino FM3FP FO2FP P.415 a) 2,910 15_Hz b) 1,010 7_m c) 6,410 27_kg  m/s

P.416 a) Só o fóton com 12,75 eV pode ser absor-vido.

b) O átomo irá para o 3o _{estado excitado} (nível 4).

c) O átomo excitado poderá decair, até voltar ao

estado fundamental, de uma das seguintes maneiras:

1o_{) 3}o_{estado #estado fundamental}

2o_{) 3}o _{estado # 2}o _{estado # estado} funda-mental

4o_{) 3}o_{estado #2}o_{estado #1}o_{estado #} es-tado fundamental

d) Suponha que o decaimento escolhido foi:

3o_{estado # estado fundamental}

estado inicial: 3o_{; estado final: fundamental;} energia do fóton emitido: 12,75 eV

P.417 a) Aspectos da Física Clássica mantidos no

modelo de Bohr:

• O elétron se movimenta em torno do núcleo

sob ação da força elétrica de atração dada pela lei de Coulomb.

• O movimento do elétron obedece à

segun-da lei de Newton.

Aspectos inovadores introduzidos por Bohr:

• A passagem do elétron de uma órbita

para outra é possível mediante a absor-ção ou liberaabsor-ção de energia pelo átomo. A energia do fóton absorvida ou liberada no processo corresponde à diferença entre as energias E’ e E dos níveis envolvidos.

SendoE’E, temosE’Eh f , em queh

é a constante de Planck e f é a frequência

do fóton.

• As órbitas permitidas ao elétron são

aquelas em que o momento angular é um múltiplo inteiro deh___h 2. b) V rec.E1 E0 _______ cMH P.418 a) 5,510 35_m b) 2,210 34_m P.419 a) 7,310 10_m b) 2,910 9_m Testes propostos T.446 c T.448 a T.450 d T.452 d T.454 d T.447 b T.449 a T.451 c T.453 e T.455 soma 18 (0216) T.456 corretas: (01), (04), (16) e (32)

T.459 b T.461 c T.463 d T.465 c T.460 c T.462 b T.464 c T.466 corretas: (01), (02), (08) e (16) T.467 corretas: (0), (1) e (3) T.468 e T.470 d T.472 b T.469 a T.471 d

Capítulo 20 _{Física Nuclear}

Exercícios propostos P.420 12 dias P.421 28,9 h P.422 a) 4 partículase 2 partículas  b) 15,2 dias P.423 a) falsa

b) No decaimento do césio–137, formam-se bário–137 e uma partícula . A diferença de

massa entre o césio e os produtos finais se converte em energia. c) gama P.424 a) 3,610 14 _{J c) 5,0 kg}  b) 4,010 3_{kg 4,0 g} 

P.425 a) No Sol ocorre fusão nuclear: quatro átomos

de hidrogênio formam um átomo de hélio, de massa menor do que as dos quatro átomos de hidrogênio. A diferença entre as massas (m) se converte em energia (E), segundo

a equação de Einstein: E mc

2

b) 2,710

26_J

P.426 a) Não contraria a lei de conservação da carga. Temos 6 prótons nos reagentes (três partículas

) e 6 prótons no produto da reação (carbono).

b) 7,2 MeV c) 7,2 MeV T.473 c T.475 e T.477 c T.479 b T.481 d T.483 b T.485 d T.487 e T.474 c T.476 c T.478 c T.480 d T.482 c T.484 d T.486 a Unidade E

Capítulo 21 _{Análise dimensional}

Exercícios propostos P.427 a) []M0L0T1 b) [MF]ML2T 2 c) [k]MLT3_1 P.428 a) [B]ML0T2_I1 b) [₀]MLT2_I2 c) []ML2T2I1 P.429 [k]ML0T2 P.430 demonstração P.431 [a]M0LT0, [b]M0LT1_{, [c]M}0_LT2_e [d]M0LT3 P.432  1 e 1 P.433  1__ 2 e __12;vd  XXXXX gR

P.434 a) massa, comprimento e tempo; quilograma, metro e segundo, respectivamente

b) dimensões de Gem relação a M, L e T;  1, 2 e  3 P.435 a)  J/m2 K s b) kg/Ks 3 P.436 v

d 

 XX  p___ P.437  K

d 

 XXXXX h G _____ c3

T.488 c T.490 c T.492 c T.494 c T.489 a T.491 c T.493 d