Avançado de Física (1º e 2º ano)
Nome____________________________________________________ Ano_________
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Exercícios
2. (Ufsc 2002) Em um laboratório de Física
experimental, um ímã é deixado cair verticalmente, através de um solenoide longo, feito de fio de cobre esmaltado, tendo pequena resistência ôhmica, em cujas extremidades temos conectado um
galvanômetro (G). A situação está ilustrada na figura a seguir.
Em relação à situação descrita, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
01) A presença do solenoide não afeta o movimento de queda do ímã.
02) Com o movimento do нmг, surge uma forзa eletromotriz induzida nas espiras do solenoide e o galvanфmetro indica a passagem de corrente.
04) Ao atravessar o solenoide, o ímã fica sob a ação de uma força magnética que se opõe ao seu
movimento, o que aumenta o tempo que esse ímã leva para atravessar o solenoide.
08) Ao atravessar o solenoide, o ímã fica sujeito a uma força magnética que se adiciona à força peso, diminuindo o tempo que o ímã leva para atravessar o solenoide.
16) O sentido da corrente induzida no solenoide, enquanto o ímã está caindo na metade superior do solenoide, tem sentido oposto ao da corrente induzida enquanto o ímã está caindo na metade inferior do solenoide.
32) O galvanômetro não indica passagem de corrente no solenoide durante o movimento do ímã em seu interior.
64) Parte da energia mecânica do ímã é convertida em calor, nas espiras do solenoide, por efeito Joule.
3. (Uel 2001) O experimento a seguir pode ser usado para produzir energia elétrica. Nesse experimento deve-se aproximar e afastar, continuamente, o ímã do conjunto de espiras. Quanto a esse experimento, é
correto afirmar:
a) Ao se aproximar o polo norte do ímã das espiras, surge em P (na extremidade das espiras) um polo sul que tende a acelerar o ímã, aproximando-o da espira.
b) Ao se posicionar o ímã muito próximo das espiras, mantendo-o nessa posição, a corrente elétrica induzida será máxima.
c) A velocidade com que o ímã é aproximado, ou afastado, não altera o valor da corrente elétrica induzida.
d) O processo de aproximação e afastamento do ímã gera na espira um campo elétrico induzido variável.
e) O processo de aproximação e afastamento do ímã gera na espira um campo magnético induzido de intensidade variável.
4. (Unirio 1995) Assinale a opção que apresenta a afirmativa correta, a respeito de fenômenos eletromagnéticos.
a) É possível isolar os polos de um imã.
b) Imantar um corpo é fornecer elétrons a um de seus polos e prótons ao outro.
c) Ao redor de qualquer carga elétrica, existe um campo elétrico e um campo magnético.
d) Cargas elétricas em movimento geram um campo magnético.
e) As propriedades magnéticas de um imã de aço aumentam com a temperatura.
5. (G1 - ifsp 2014) As bússolas são muito utilizadas até hoje, principalmente por praticantes de esportes de aventura ou enduros a pé. Esse dispositivo funciona graças a um pequeno imã que é usado como ponteiro e está dividido em polo norte e polo sul. Geralmente, o polo norte de uma bússola é a parte do ponteiro que é pintada de vermelho e aponta, obviamente, o Polo Norte geográfico.
Na Física, a explicação para o funcionamento de uma bússola pode ser dada porque as linhas de campo magnético da Terra se orientam
a) do polo Sul magnético ao polo Leste magnético.
b) do polo Norte magnético ao polo Sul magnético.
c) na direção perpendicular ao eixo da Terra, ou seja, sempre paralelo à linha do Equador.
d) na direção oblíqua ao eixo da Terra, ou seja, oblíqua à linha do Equador.
e) na direção do campo gravitacional.
7. (G1 - ifsp 2012) Os ímãs têm larga aplicação em nosso cotidiano tanto com finalidades práticas, como em alto-falantes e microfones, ou como meramente decorativas. A figura mostra dois ímãs, A e B, em forma de barra, com seus respectivos polos magnéticos.
Analise as seguintes afirmações sobre ímãs e suas propriedades magnéticas.
I. Se quebrarmos os dois ímãs ao meio, obteremos quatro pedaços de material sem propriedades magnéticas, pois teremos separados os polos norte e sul um do outro.
II. A e B podem tanto atrair-se como repelir-se, dependendo da posição em que os colocamos, um em relação ao outro.
III. Se aproximarmos de um dos dois ímãs uma pequena esfera de ferro, ela será atraída por um dos polos desse ímã, mas será repelida pelo outro.
É correto o que se afirma em a) I, apenas.
b) II, apenas.
c) I e II, apenas.
d) I e III, apenas.
e) II e III, apenas.
8. (Uern 2012) A agulha de uma bússola ao ser colocada entre dois imãs sofre um giro no sentido anti-horário. A figura que ilustra corretamente a posição inicial da agulha em relação aos imãs é
a)
b)
c)
d)
9. (G1 - cftmg 2011) Em relação às propriedades e aos comportamentos magnéticos dos ímãs, das bússolas e do nosso planeta, é correto afirmar que
a) a agulha de uma bússola inverte seu sentido ao cruzar a linha do Equador.
b) um pedaço de ferro é atraído pelo polo norte de um ímã e repelido pelo polo sul.
c) as propriedades magnéticas de um ímã perdem-se quando ele é cortado ao meio.
d) o polo norte geográfico da Terra corresponde, aproximadamente, ao seu polo sul magnético.
10. (Uepg 2010) O eletromagnetismo estuda tanto as interações elétricas como as magnéticas. Sobre o eletromagnetismo, assinale o que for correto.
01) Se um imã for partido em duas partes, o polo sul se conserva enquanto o polo norte desaparece.
02) A Terra pode ser considerada como um grande imã, cujos polos norte e sul magnéticos se localizam aproximadamente nos polos sul e norte geográficos, respectivamente.
04) A atração que ocorre quando aproximamos certos minérios de um pedaço de ferro é uma
manifestação de natureza elétrica.
08) Um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica produz deflexões em uma agulha imantada.
12. (Ufscar 2008) Dois pequenos ímãs idênticos têm a forma de paralelepípedos de base quadrada. Ao seu redor, cada um produz um campo magnético cujas linhas se assemelham ao desenho esquematizado na Figura 1.
Suficientemente distantes um do outro, os ímãs são cortados de modo diferente. As partes obtidas são então afastadas para que não haja nenhuma influência mútua e ajeitadas, conforme indica a Figura 2.
Se as partes do ímã 1 e do ímã 2 forem aproximadas novamente na região em que foram cortadas, mantendo-se as posições originais de cada pedaço, deve-se esperar que
a) as partes correspondentes de cada ímã atraiam-se mutuamente, reconstituindo a forma de ambos os ímãs.
b) apenas as partes correspondentes do ímã 2 se unam reconstituindo a forma original desse ímã.
c) apenas as partes correspondentes do ímã 1 se unam reconstituindo a forma original desse ímã.
d) as partes correspondentes de cada ímã sejam repelidas mutuamente, impedindo a reconstituição de ambos os ímãs.
e) devido ao corte, o magnetismo cesse por causa da separação dos polos magnéticos de cada um dos ímãs.
14. (Ufmg 2007) Um ímã e um bloco de ferro são mantidos fixos numa superfície horizontal, como mostrado na figura:
Em determinado instante, ambos são soltos e movimentam-se um em direção ao outro, devido à força de atração magnética.
Despreze qualquer tipo de atrito e considere que a massa "m" do ímã é igual à metade da massa do bloco de ferro.
Sejam a(i) o módulo da aceleração e F(i) o módulo da resultante das forças sobre o ímã. Para o bloco de ferro, essas grandezas são, respectivamente, a(f) e F(f).
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que a) F(i) = F(f) e a(i) = a(f).
b) F(i) = F(f) e a(i) = 2a(f).
c) F(i) = 2F(f) e a(i) = 2a(f).
d) F(i) = 2F(f) e a(i) = a(f).
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Cada Questão de Proposições Múltiplas consiste em 5 (cinco) alternativas, das quais algumas são verdadeiras e outras, falsas, podendo ocorrer que todas as
alternativas sejam verdadeiras ou que todas sejam falsas. As alternativas verdadeiras devem ser marcadas com V e as falsas, com F.
15. (Ufal 2007) Considere três barras metálicas: a primeira, de extremidades A e B; a segunda, de extremidades C e D e a terceira, de extremidades E e F. Verifica-se que a extremidade A repele a D e que a extremidade C atrai a E e atrai a F. Analise as afirmações.
( ) A extremidade A atrai a C.
( ) A extremidade B repele a C.
( ) A extremidade A atrai a E.
( ) A extremidade D repele a E.
( ) A extremidade B repele a F.
16. (Ufpel 2006) Considere um ímã permanente e uma barra de ferro inicialmente não imantada, conforme a figura a seguir.
Ao aproximarmos a barra de ferro do ímã, observa-se a formação de um polo ______ em A, um polo ______
em B e uma ______ entre o ímã e a barra de ferro.
A alternativa que preenche respectiva e corretamente as lacunas da afirmação anterior é
a) norte, sul, repulsão b) sul, sul, repulsão.
c) sul, norte, atração.
d) norte, sul, atração e) sul, norte, repulsão.
18. (Ueg 2010) A figura a seguir representa um imã preso a uma mola que está oscilando verticalmente, passando pelo centro de um anel metálico.
Com base no princípio da conservação de energia e na lei de Lenz, responda aos itens a seguir.
a) Qual é o sentido da corrente induzida quando o ímã se aproxima (descendo) do anel? Justifique.
b) O que ocorre com a amplitude de oscilação do imã?
Justifique.
19. (Fuvest 2010) Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a figura. O movimento do ímã, em direção ao anel,
a) não causa efeitos no anel.
b) produz corrente alternada no anel.
c) faz com que o polo sul do ímã vire polo norte e vice versa.
d) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de atração entre anel e ímã.
e) produz corrente elétrica no anel, causando uma força de repulsão entre anel e ímã.
21. (Ufu 2006) Nas figuras a seguir, um ímã é movimentado sobre uma espira condutora, colocada sobre uma mesa, de tal forma que há uma variação do fluxo do campo magnético na espira. As figuras indicam o sentido da velocidade imprimida ao ímã em cada caso e o polo do ímã, que se encontra mais próximo da espira.
Assinale a alternativa que representa corretamente o sentido da corrente induzida na espira, de acordo com o movimento do ímã.
22. (Pucpr 2005) Um ímã natural está próximo a um anel condutor, conforme a figura.
Considere as proposições:
I. Se existir movimento relativo entre eles, haverá variação do fluxo magnético através do anel e corrente induzida.
II. Se não houver movimento relativo entre eles, existirá fluxo magnético através do anel, mas não corrente induzida.
III. O sentido da corrente induzida não depende da aproximação ou afastamento do ímã em relação ao anel.
Estão corretas:
a) todas b) somente III c) somente I e II d) somente I e III e) somente II e III
23. (Fuvest 2002) Um anel de alumínio, suspenso por um fio isolante, oscila entre os polos de um ímã, mantendo-se, inicialmente, no plano perpendicular ao eixo N - S e equidistante das faces polares. O anel oscila, entrando e saindo da região entre os polos, com uma certa amplitude. Nessas condições, sem levar em conta a resistência do ar e outras formas de atrito mecânico, pode-se afirmar que, com o passar do tempo.
a) a amplitude de oscilação do anel diminui.
b) a amplitude de oscilação do anel aumenta.
c) a amplitude de oscilação do anel permanece constante.
d) o anel é atraído pelo polo Norte do ímã e lá permanece.
e) o anel é atraído pelo polo Sul do ímã e lá permanece.
25. (Enem 2014) O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um imã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a a) esquerda e o imã para a direita com polaridade
invertida.
b) direita e o imã para a esquerda com polaridade invertida.
c) esquerda e o imã para a esquerda com mesma polaridade.
d) direita e manter o imã em repouso com polaridade invertida.
e) esquerda e manter o imã em repouso com mesma polaridade.
Gabarito:
Resposta da questão 2:
02 + 04 + 16 + 64 = 86 Resposta da questão 3:
[E]
Resposta da questão 4:
[D]
Resposta da questão 5:
[B]
As linhas de indução magnética, externamente, sempre se orientam do polo Norte magnético ao polo Sul magnético.
Resposta da questão 7:
[B]
I. Incorreta. Os polos de um ímã são inseparáveis.
II. Correta.
III. Incorreta. A esfera de ferro será atraída por qualquer um dos polos.
Resposta da questão 8:
[C]
Somente na situação mostrada, a agulha sofre ação de um binário, provocando rotação no sentido anti- horário.
Resposta da questão 9:
[D]
A figura esclarece.
Resposta da questão 10:
02 + 08 = 10
(01) Errada. Os polos de um ímã são inseparáveis, havendo sempre norte e sul.
(02) Correta. Analisando o comportamento de dois ímãs próximos, William Gilbert notou que polos de mesmo nome nunca apontam no mesmo sentido, concluindo que a Terra se comporta como um grande ímã.
(04) Errada. A interação entre certos minérios e pedaços de ferro é de natureza magnética.
(08) Correta. Em 1820, Oersted realizou sua
importante experiência, mostrando que uma corrente elétrica é capaz de produzir deflexões em uma agulha magnética.
Resposta da questão 12:
[C]
Observe as figuras abaixo:
Resposta da questão 14:
[B]
Resposta da questão 15:
V – V – V – F – F.
As figuras abaixo mostram as duas configurações possíveis citadas.
(VERDADEIRO) A extremidade A atrai a C naturezas diferentes.
(VERDADEIRO) A extremidade B repele a C mesma natureza.
(VERDADEIRO) A extremidade A atrai a E. ímã atrai material ferromagnético não magnetizado.
(FALSO) A extremidade D repele a E a barra EF deveria estar imantada.
(FALSO) A extremidade B repele a F a barra EF deveria estar imantada.
Resposta da questão 16:
[C]
Resposta da questão 18:
a) A lei de Lenz afirma que toda vez que varia o fluxo magnético através do anel, surge nele corrente induzida num sentido tal, que gera um fluxo induzido que tende a anular a variação do fluxo indutor.
Quando o ímã se aproxima descendo, o polo sul está se aproximando do anel, portanto, aumentando o fluxo de linhas saindo dele. Para compensar esse aumento, surge nele um fluxo induzido entrando. Para tal, pela “regra do saca-rolhas” ou “regra da mão direita nº 1”, a corrente induzida no anel tem sentido horário, para um observador que o esteja observando de cima.
b) Pelo princípio da conservação da energia, se surge energia elétrica no anel, alguma outra forma de energia deve estar sendo consumida. No caso, essa energia elétrica vem da energia cinética do ímã que está diminuindo, provocando diminuição na amplitude de oscilação do ímã.
Resposta da questão 19:
[E]
A aproximação do ímã provoca variação do fluxo magnético através do anel. De acordo com a Lei de Lenz, sempre que há variação do fluxo magnético, surge no anel uma corrente induzida. Essa corrente é num sentido tal que produz no anel uma polaridade que tende a ANULAR a causa que lhe deu origem, no caso, o movimento do ímã. Como está sendo aproximado o polo norte, surgirá na face do anel frontal ao ímã, também um polo norte, gerando uma força de repulsão entre eles.
Resposta da questão 21:
[A]
Resposta da questão 22:
[C]
Resposta da questão 23:
[A]
Resposta da questão 25:
[A]
Na figura mostrada, está havendo afastamento relativo entre o ímã e a espira. Nessa situação, de
acordo com a lei de Lenz, ocorre força de atração entre ambos, formando um polo sul na extremidade esquerda da espira. Para que uma outra situação apresente corrente no mesmo sentido, a extremidade esquerda da espira deve continuar formando um polo sul. Isso pode ser conseguido invertendo o ímã e provocando um movimento de aproximação relativa entre eles, deslocando o ímã para a direita e a espira para a esquerda.
