Página 1 de 53 LISTÃO DE JULHO
1. (Epcar (Afa) 2013) No circuito elétrico esquematizado abaixo, a leitura no amperímetro A não se altera quando as chaves C e 1 C são simultaneamente fechadas. 2
Considerando que a fonte de tensão ε, o amperímetro e os fios de ligação são ideais e os resistores ôhmicos, o valor de R é igual a
a) 50. b) 100. c) 150. d) 600.
2. (Uerj 2013) Em uma experiência, três lâmpadas idênticas {L1, L2, L3} foram inicialmente associadas em série e
conectadas a uma bateria E de resistência interna nula. Cada uma dessas lâmpadas pode ser individualmente ligada à bateria E sem se queimar.
Observe o esquema desse circuito, quando as três lâmpadas encontram-se acesas:
Em seguida, os extremos não comuns de L1 e L2 foram conectados por um fio metálico, conforme ilustrado abaixo:
A afirmativa que descreve o estado de funcionamento das lâmpadas nessa nova condição é: a) As três lâmpadas se apagam.
b) As três lâmpadas permanecem acesas. c) L1 e L2 se apagam e L3 permanece acesa.
d) L3 se apaga e L1 e L2 permanecem acesas.
Página 2 de 53 a) 5 V. b) 4 V. c) 3 V. d) 1 V. e) 0 V. 4. (Pucrj 2013)
No circuito mostrado na figura, a diferença de potencial entre os pontos B e A vale, em Volts: a) 3,0
b) 1,0 c) 2,0 d) 4,5 e) 0,75
5. (Espcex (Aman) 2013) O amperímetro é um instrumento utilizado para a medida de intensidade de corrente elétrica em um circuito constituído por geradores, receptores, resistores, etc. A maneira correta de conectar um amperímetro a um trecho do circuito no qual queremos determinar a intensidade da corrente é
a) em série b) em paralelo c) na perpendicular d) em equivalente e) mista 6. (Ime 2013)
Página 3 de 53 No circuito apresentado na figura acima, a chave S é fechada e a corrente fornecida pela bateria é 20 A. Para que o fusível F, de 1,5 A, não abra durante o funcionamento do circuito, o valor da resistência variável R, em ohms, é: Consideração: O capacitor está descarregado antes do fechamento da chave S.
a) R120 b) 95 R 115 c) 80 R 100 d) 55 R 65 e) R45
7. (Ufpr 2013) Devido ao seu baixo consumo de energia, vida útil longa e alta eficiência, as lâmpadas de LED (do inglês light emitting diode) conquistaram espaço na última década como alternativa econômica em muitas situações práticas. Vamos supor que a prefeitura de Curitiba deseje fazer a substituição das lâmpadas convencionais das luzes vermelhas de todos os semáforos da cidade por lâmpadas de LED. Os semáforos atuais utilizam lâmpadas
incandescentes de 100 W. As lâmpadas de LED a serem instaladas consomem aproximadamente 0,1 A de corrente sob uma tensão de alimentação de 120 V. Supondo que existam 10.000 luzes vermelhas, que elas permaneçam acesas por um tempo total de 10h ao longo de cada dia e que o preço do quilowatt-hora na cidade de Curitiba seja de R$ 0,50, a economia de recursos associada apenas à troca das lâmpadas convencionais por lâmpadas de LED nas luzes vermelhas em um ano seria de:
a) R$ 1,65010 .3 b) R$ 1,60610 .6 c) R$ 3,21210 .6 d) R$ 1,5510 .7 e) R$ 3,0610 .7
8. (G1 - ifsp 2013) A Lei da Conservação da Energia assegura que não é possível criar energia nem a fazer desaparecer. No funcionamento de determinados aparelhos, a energia é conservada por meio da transformação de um tipo de energia em outro. Em se considerando um telefone celular com a bateria carregada e em funcionamento, durante uma conversa entre duas pessoas, assinale a alternativa que corresponde à sequência correta das possíveis transformações de energias envolvidas no celular em uso.
a) Térmica – cinética – sonora. b) Química – elétrica – sonora. c) Cinética – térmica – elétrica. d) Luminosa – elétrica – térmica. e) Química – sonora – cinética.
9. (Fuvest 2013) Um raio proveniente de uma nuvem transportou para o solo uma carga de 10 C sob uma diferença de potencial de 100 milhões de volts. A energia liberada por esse raio é
(Note e adote: 1 J 3 107kWh.) a) 30 MWh. b) 3 MWh. c) 300 kWh. d) 30 kWh. e) 3 kWh.
10. (Espcex (Aman) 2013) Quatro lâmpadas ôhmicas idênticas A, B, C e D foram associadas e, em seguida, a associação é ligada a um gerador de energia elétrica ideal. Em um dado instante, a lâmpada A queima,
interrompendo o circuito no trecho em que ela se encontra. As lâmpadas B, C e D permanecem acesas, porém o brilho da lâmpada B aumenta e o brilho das lâmpadas C e D diminui. Com base nesses dados, a alternativa que indica a associação formada por essas lâmpadas é:
a)
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c)
d)
e)
11. (Ime 2013)
Um cabo subterrâneo inicialmente isolado, instalado entre os pontos A e B, possui resistência de 0,01/m. Este cabo se rompeu e seu ponto de ruptura apresenta fuga de corrente para a terra. Para determinar o ponto de
rompimento do cabo e escavar o terreno de modo a sanar o problema, foi montado o aparato apresentado na figura acima, composto por uma bateria Vb ajustada para fornecer uma corrente constante de 10 A ao circuito formado pela resistência R e pelo cabo. O valor da tensão da bateria é mostrado por um voltímetro que apresenta um erro de medição de +/–10%. Sabendo que a leitura do voltímetro é 16,67 V, é CORRETO afirmar que:
a) a partir da leitura do voltímetro no ensaio, pode-se concluir que o comprimento total do cabo é 2 km. b) a distância mínima de x para se iniciar a escavação é 224 m.
c) a distância máxima de x para se encerrar a escavação é 176 m.
d) o ponto x = 240 m está dentro do intervalo provável de ruptura do cabo. e) o ponto x = 210 m está dentro do intervalo provável de ruptura do cabo.
12. (Upe 2013) Ligando quatro lâmpadas de características idênticas, em série, com uma fonte de força eletromotriz de 220 V, é CORRETO afirmar que a diferença de potencial elétrico em cada lâmpada, em Volts, vale
a) 55 b) 110 c) 220 d) 330 e) 880
13. (Unesp 2013) A bússola interior
A comunidade científica, hoje, admite que certos animais detectam e respondem a campos magnéticos. No caso das trutas arco-íris, por exemplo, as células sensoriais que cobrem a abertura nasal desses peixes apresentam feixes de magnetita que, por sua vez, respondem a mudanças na direção do campo magnético da Terra em relação à cabeça do peixe, abrindo canais nas membranas celulares e permitindo, assim, a passagem de íons; esses íons, a seu turno,
Página 5 de 53 induzem os neurônios a enviarem mensagens ao cérebro para qual lado o peixe deve nadar. As figuras demonstram esse processo nas trutas arco-íris:
Na situação da figura 2, para que os feixes de magnetita voltem a se orientar como representado na figura 1, seria necessário submeter as trutas arco-íris a um outro campo magnético, simultâneo ao da Terra, melhor representado pelo vetor a) b) c) d) e)
14. (G1 - ifsp 2013) Um professor de Física mostra aos seus alunos 3 barras de metal AB, CD e EF que podem ou não estar magnetizadas. Com elas faz três experiências que consistem em aproximá-las e observar o efeito de atração e/ou repulsão, registrando-o na tabela a seguir.
Após o experimento e admitindo que cada letra pode corresponder a um único polo magnético, seus alunos concluíram que
a) somente a barra CD é ímã.
b) somente as barras CD e EF são ímãs. c) somente as barras AB e EF são ímãs. d) somente as barras AB e CD são ímãs. e) AB, CD e EF são ímãs.
Página 6 de 53 15. (Ita 2013) Uma espira circular de raio R é percorrida por uma corrente elétrica i criando um campo
magnético. Em seguida, no mesmo plano da espira, mas em lados opostos, a uma distância 2R do seu centro colocam-se dois fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos entre si, percorridos por correntes i1 e i2 não
nulas, de sentidos opostos, como indicado na figura. O valor de i e o seu sentido para que o módulo do campo de indução resultante no centro da espira não se altere são respectivamente
a) i
1 2π
i1i2
e horário. b) i
1 2π
i1i2
e anti-horário. c) i
1 4π
i1i2
e horário. d) i
1 4π
i1i2
e anti-horário. e) i
1π
i1i2
e horário.16. (Ita 2013) O circuito mostrado na figura é constituído por um gerador com f.e.m. ε e um resistor de resistência R. Considere as seguintes afirmações, sendo a chave S fechada:
I. Logo após a chave S ser fechada haverá uma f.e.m. autoinduzida no circuito.
II. Após um tempo suficientemente grande cessará o fenômeno de autoindução no circuito. III. A autoindução no circuito ocorrerá sempre que houver variação da corrente elétrica no tempo.
Assinale a alternativa verdadeira. a) Apenas a I é correta.
b) Apenas a II é correta. c) Apenas a III é correta.
d) Apenas a II e a III são corretas. e) Todas são corretas.
17. (Epcar (Afa) 2013) Um gerador homopolar consiste de um disco metálico que é posto a girar com velocidade angular constante em um campo magnético uniforme, cuja ação é extensiva a toda a área do disco, conforme ilustrado na figura abaixo.
Página 7 de 53 Ao conectar, entre a borda do disco e o eixo metálico de rotação, uma lâmpada L cuja resistência elétrica tem
comportamento ôhmico, a potência dissipada no seu filamento, em função do tempo, é melhor representada pelo gráfico
a)
b)
c)
d)
18. (Ueg 2013) O Sol emite uma grande quantidade de partículas radioativas a todo instante. O nosso planeta é bombardeado por elas, porém essas partículas não penetram em nossa atmosfera por causa do campo magnético terrestre que nos protege. Esse fenômeno é visível nos polos e chama-se aurora boreal ou austral. Quando se observa um planeta por meio de um telescópio, e o fenômeno da aurora boreal é visível nele, esta observação nos garante que o planeta observado
a) está fora do Sistema Solar. b) não possui atmosfera. c) possui campo magnético.
d) possui uma extensa camada de ozônio.
19. (Epcar (Afa) 2013) Na região próxima a uma bobina percorrida por corrente elétrica contínua, existe um campo de indução magnética B, simétrico ao seu eixo (eixo x), cuja magnitude diminui com o aumento do módulo da abscissa x, como mostrado na figura abaixo.
Uma partícula de carga negativa é lançada em xx0 com uma velocidade v , formando um ângulo 0 θ com o sentido positivo do eixo x.
O módulo da velocidade v descrita por essa partícula, devido somente à ação desse campo magnético, em função da posição x, é melhor representado pelo gráfico
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b)
c)
d)
20. (Upe 2013) Uma régua cujo comprimento é de 50 cm está se movendo paralelamente à sua maior dimensão com velocidade 0,6 c em relação a certo observador. Sobre isso, é CORRETO afirmar que o comprimento da régua, em centímetros, para esse observador vale
a) 35 b) 40 c) 62,5 d) 50 e) 100
21. (G1 - cftmg 2012) A corrente elétrica nos materiais sólidos, líquidos e gasosos depende da existência de grande quantidade de portadores de carga elétrica livres. Dos materiais apresentados a seguir, aquele que atende a essa condição é
a) a água pura, no estado líquido.
b) o ar atmosférico, em um dia bem seco. c) o diamante puro, em estado sólido natural. d) o alumínio sólido, à temperatura ambiente.
22. (G1 - cftmg 2012) A figura representa um trecho de um circuito elétrico em que a diferença de potencial entre os pontos A e B vale 12 V.
O valor da intensidade de corrente elétrica i, em ampères, e da resistência elétrica do resistor R, em ohm, valem, respectivamente,
a) 2,0 e 6,0. b) 4,0 e 2,0. c) 6,0 e 2,0. d) 6,0 e 4,0.
23. (G1 - ifpe 2012) Uma bobina chata representa um conjunto de N espiras que estão justapostas, sendo essas espiras todas iguais e de mesmo raio. Considerando que a bobina da figura abaixo tem resistência de R 8 , possui 6 espiras, o raio mede 10 cm, e ela é alimentada por um gerador de resistência interna de 2 e força eletromotriz de 50 V, a intensidade do vetor indução magnética no centro da bobina, no vácuo, vale:
Página 9 de 53 a) 2 . 10π 5 T b) 4 . 10π 5 T c) 6 . 10π 5 T d) 8 . 10π 5 T e) 9 . 10π 5 T
24. (Pucsp 2012) O resistor RB dissipa uma potência de 12 W. Nesse caso, a potência dissipada pelo resistor RD
vale a) 0,75 W b) 3 W c) 6 W d) 18 W e) 24 W
25. (Enem 2012) Para ligar ou desligar uma mesma lâmpada a partir de dois interruptores, conectam-se os interruptores para que a mudança de posição de um deles faça ligar ou desligar a lâmpada, não importando qual a posição do outro. Esta ligação é conhecida como interruptores paralelos. Este interruptor é uma chave de duas posições constituída por um polo e dois terminais, conforme mostrado nas figuras de um mesmo interruptor. Na Posição I a chave conecta o polo ao terminal superior, e na Posição II a chave o conecta ao terminal inferior.
O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto é:
a)
Página 10 de 53
c)
d)
e)
26. (Epcar (Afa) 2012) A figura abaixo mostra quatro passarinhos pousados em um circuito elétrico ligado a uma fonte de tensão, composto de fios ideais e cinco lâmpadas idênticas L.
Ao ligar a chave Ch, o(s) passarinho(s) pelo(s) qual(quais) certamente não passará(ão) corrente elétrica é(são) o(s) indicado(s) pelo(s) número(s)
a) I b) II e IV c) II, III e IV d) III
27. (Uel 2012) As baterias de íon-lítio equipam atualmente vários aparelhos eletrônicos portáteis como laptops, máquinas fotográficas, celulares, entre outros. As baterias desses aparelhos são capazes de fornecer 1000 mAh (mil mili Ampère hora) de carga.
Sabendo-se que a carga de um elétron é de 1,60 10 19C, assinale a alternativa que representa corretamente o número de elétrons que fluirão entre os eletrodos até que uma bateria com essa capacidade de carga descarregue totalmente. a) 0,62 10 18 b) 1,60 10 16 c) 5,76 10 13 d) 3,60 10 21 e) 2,25 10 22
28. (Pucsp 2012) No reservatório de um vaporizador elétrico são colocados 300 g de água, cuja temperatura inicial é 20 °C. No interior desse reservatório encontra-se um resistor de12 que é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 10 A quando o aparelho está em funcionamento. Considerando que toda energia elétrica é convertida em energia térmica e é integralmente absorvida pela água, o tempo que o aparelho deve permanecer ligado para
Página 11 de 53 Adote:
1 cal = 4,2 J
Calor específico da água = 1,0 cal/g°C
Calor latente de vaporização da água = 540 cal/g P = 1 atm a) 3 min 37s b) 4 min 33s c) 4 min 07s d) 36 min 10s e) 45 min 30s
29. (G1 - utfpr 2012) O chuveiro elétrico esquenta porque, apresenta uma _______________ que aquece a água, quando passa uma ____________ elétrica. A este fenômeno chamamos de Efeito ________.
Assinale a única alternativa que completa o texto acima, de forma correta. a) aceleração, energia potencial, Cascata.
b) energia cinética, força peso, Joule. c) resistência elétrica, aceleração, Cascata. d) queda de temperatura, corrente, Joule. e) resistência elétrica, corrente, Joule.
30. (G1 - ifce 2012) Um resistor ôhmico de 576, submetido a uma ddp de 240 V, dissipa, em 2 horas, uma energia elétrica, em joules, de a) 3,6x105. b) 3,6x106. c) 7,2x106. d) 7,2x105. e) 2,0x102.
31. (Fuvest 2012) Em uma aula de laboratório, os estudantes foram divididos em dois grupos. O grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo elétrico e magnético. Os desenhos feitos estão apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.
Página 12 de 53 Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular hipóteses. Dentre elas, a única correta é que as figuras I, II, III e IV podem representar, respectivamente, linhas de campo
a) eletrostático, eletrostático, magnético e magnético. b) magnético, magnético, eletrostático e eletrostático. c) eletrostático, magnético, eletrostático e magnético. d) magnético, eletrostático, eletrostático e magnético. e) eletrostático, magnético, magnético e magnético.
32. (Ita 2012) Assinale em qual das situações descritas nas opções abaixo as linhas de campo magnético formam circunferências no espaço.
a) Na região externa de um toroide. b) Na região interna de um solenoide. c) Próximo a um ímã com formato esférico.
d) Ao redor de um fio retilíneo percorrido por corrente elétrica.
e) Na região interna de uma espira circular percorrida por corrente elétrica. 33. (G1 - cps 2012)
Para vender a fundições que fabricam aço, as grandes indústrias de reciclagem separam o ferro de outros resíduos e, para realizar a separação e o transporte do ferro, elas utilizam grandes guindastes que, em lugar de possuírem ganchos em suas extremidades, possuem
a) bobinas que geram corrente elétrica. b) bobinas que geram resistência elétrica.
Página 13 de 53 c) dínamos que geram campo magnético.
d) eletroímãs que geram corrente elétrica. e) eletroímãs que geram campo magnético.
34. (Ufsm 2012) O alto-falante, usado na comunicação, em megafones, rádios, televisões, tem o seu princípio de funcionamento ligado à lei de
a) Coulomb. b) Ohm. c) Joule. d) Ampère. e) Faraday.
35. (Epcar (Afa) 2012) A figura a seguir mostra um ímã oscilando próximo a uma espira circular, constituída de material condutor, ligada a uma lâmpada.
A resistência elétrica do conjunto espira, fios de ligação e lâmpada é igual a R e o ímã oscila em MHS com período igual a T. Nessas condições, o número de elétrons que atravessa o filamento da lâmpada, durante cada aproximação do ímã
a) é diretamente proporcional a T. b) é diretamente proporcional a T . 2 c) é inversamente proporcional a T. d) não depende de T.
36. (Unesp 2012) O freio eletromagnético é um dispositivo no qual interações eletromagnéticas provocam uma redução de velocidade num corpo em movimento, sem a necessidade da atuação de forças de atrito. A experiência descrita a seguir ilustra o funcionamento de um freio eletromagnético.
Na figura 1, um ímã cilíndrico desce em movimento acelerado por dentro de um tubo cilíndrico de acrílico, vertical, sujeito apenas à ação da força peso. Na figura 2, o mesmo ímã desce em movimento uniforme por dentro de um tubo cilíndrico, vertical, de cobre, sujeito à ação da força peso e da força magnética, vertical e para cima, que surge devido à corrente elétrica induzida que circula pelo tubo de cobre, causada pelo movimento do ímã por dentro dele. Nas duas situações, podem ser desconsiderados o atrito entre o ímã e os tubos, e a resistência do ar
Considerando a polaridade do ímã, as linhas de indução magnética criadas por ele e o sentido da corrente elétrica induzida no tubo condutor de cobre abaixo do ímã, quando este desce por dentro do tubo, a alternativa que mostra uma situação coerente com o aparecimento de uma força magnética vertical para cima no ímã é a indicada pela letra
Página 14 de 53 a) b) c) d) e)
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:
Uma sala é iluminada por um circuito de lâmpadas incandescentes em paralelo. Considere os dados abaixo:
− a corrente elétrica eficaz limite do fusível que protege esse circuito é igual a 10 A; − a tensão eficaz disponível é de 120 V;
Página 15 de 53 37. (Uerj 2012) O número máximo de lâmpadas que podem ser mantidas acesas corresponde a:
a) 10 b) 15 c) 20 d) 30
38. (Uesc 2011)
A figura representa o esquema de um circuito elétrico de uma lanterna. Considerando-se que a força eletromotriz e a resistência interna de cada pilha, respectivamente, iguais a 3,0V e 0,5Ω, a resistência elétrica da lâmpada igual a
5,0Ω e que da lanterna sai um feixe de luz cilíndrico, de raio igual a 5,0cm, pode-se afirmar que a intensidade luminosa da lâmpada da lanterna é igual, em W / m2, a
a) π1104 b) 2π1103 c) 2,5π1105 d) 5π1103 e) 5π1105
39. (Ufpr 2011) Na segunda década do século XIX, Hans Christian Oersted demonstrou que um fio percorrido por uma corrente elétrica era capaz de causar uma perturbação na agulha de uma bússola. Mais tarde, André Marie Ampère obteve uma relação matemática para a intensidade do campo magnético produzido por uma corrente elétrica que circula em um fio condutor retilíneo. Ele mostrou que a intensidade do campo magnético depende da intensidade da corrente elétrica e da distância ao fio condutor.
Com relação a esse fenômeno, assinale a alternativa correta.
a) As linhas do campo magnético estão orientadas paralelamente ao fio condutor. b) O sentido das linhas de campo magnético independe do sentido da corrente.
c) Se a distância do ponto de observação ao fio condutor for diminuída pela metade, a intensidade do campo magnético será reduzida pela metade.
d) Se a intensidade da corrente elétrica for duplicada, a intensidade do campo magnético também será duplicada. e) No Sistema Internacional de unidades (S.I.), a intensidade de campo magnético é A/m.
40. (Ifsp 2011) Considere dois fios retilíneos e muito extensos situados nas arestas AD e HG de um cubo conforme figura a seguir. Os fios são percorridos por correntes iguais a i nos sentidos indicados na figura. O vetor campo magnético induzido por estes dois fios, no ponto C, situa-se na direção do segmento
Página 16 de 53 Obs: Desconsidere o campo magnético terrestre.
a) CB. b) CG. c) CF. d) CE. e) CA.
41. (Ufrgs 2011) Observe a figura abaixo.
Esta figura representa dois circuitos, cada um contendo uma espira de resistência elétrica não nula. O circuito A está em repouso e é alimentado por uma fonte de tensão constante V. O circuito B aproxima-se com velocidade constante de módulo v, mantendo-se paralelos os planos das espiras. Durante a aproximação, uma força eletromotriz (f.e.m.) induzida aparece na espira do circuito B, gerando uma corrente elétrica que é medida pelo galvanômetro G. Sobre essa situação, são feitas as seguintes afirmações.
I. A intensidade da f.e.m. induzida depende de v.
II. A corrente elétrica induzida em B também gera campo magnético.
III. O valor da corrente elétrica induzida em B independe da resistência elétrica deste circuito. Quais estão corretas?
a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.
42. (Epcar (Afa) 2011) Uma partícula de massa m e carga elétrica +q é lançada obliquamente com velocidade v0 numa região R onde existe um campo elétrico uniforme E , vertical, conforme ilustrado na figura abaixo.
Devido à ação deste campo elétrico E e do gravitacional g, enquanto a partícula estiver nessa região R, sua aceleração vetorial
Página 17 de 53 a) nunca poderá ser nula.
b) varia de ponto para ponto. c) independe do ângulo θ0.
d) sempre formará o mesmo ângulo θ0com o vetor velocidade instantânea.
43. (Ufrgs 2011) De acordo com a Teoria da Relatividade quando objetos se movem através do espaço-tempo com velocidades da ordem da velocidade da luz, as medidas de espaço e tempo sofrem alterações. A expressão da contração espacial é dada por
1 2 2 2 o
LL 1 v / c , onde v é a velocidade relativa entre o objeto observado e o observador, c é a velocidade de propagação da luz no vácuo, L é o comprimento medido para o objeto em movimento, e L0é o comprimento medido para o objeto em repouso.
A distância Sol-Terra para um observador fixo na Terra é L0 l,5 l0 m.11 Para um nêutron com velocidade v = 0,6 c , essa distância é de a) 1,2 10 m. 10 b) 7,5 10 m. 10 c) 1,0 10 m. 11 d) 1,2 10 m. 11 e) 1,5 10 m. 11
44. (Uff 2010) Duas lâmpadas incandescentes A e B são ligadas em série a uma pilha, conforme mostra a figura 1. Nesse arranjo, A brilha mais que B. Um novo arranjo é feito, onde a polaridade da pilha é invertida no circuito, conforme mostrado na figura 2.
Assinale a opção que descreve a relação entre as resistências elétricas das duas lâmpadas e as suas respectivas luminosidades na nova situação.
a) As resistências elétricas são iguais e, na nova situação, A brilha menos que B. b) A tem maior resistência elétrica e, na nova situação, brilha menos que B. c) A tem menor resistência elétrica e, na nova situação, brilha mais que B. d) A tem menor resistência elétrica e, na nova situação, brilha menos que B. e) A tem maior resistência elétrica e, na nova situação, brilha mais que B.
45. (Upe 2010) No circuito elétrico a seguir, considere o gerador com ε = 10 V e r = 1Ω.
Página 18 de 53 (1) A corrente elétrica no circuito vale 2 A.
(3) A potência dissipada pelo resistor de 10Ωé de 10 W. (5) O rendimento do gerador é de 80 %.
(7) A diferença de potencial entre os pontos A e B vale 8V.
A soma dos números entre parênteses que corresponde às proposições CORRETAS é igual a a) 16
b) 15 c) 1 d) 8 e) 13
46. (Ueg 2010) Um circuito simples é composto apenas por uma bateria (B) e uma lâmpada (L). Com esse circuito elétrico, um estudante montou quatro conexões diferentes, com um mesmo medidor de intensidade de corrente elétrica, conhecido como amperímetro (A).
Após as montagens, conforme a figura acima, o estudante apresentou versões das conexões realizadas. Em qual dessas versões o amperímetro irá fornecer a leitura real da intensidade de corrente no circuito?
a) A conexão 1 apresenta uma maneira correta de se ler a corrente elétrica em um circuito; nesse caso, optou-se por colocar o amperímetro do lado esquerdo da bateria.
b) A conexão 2 fornece uma leitura menor que a da conexão 1, já que parte da corrente elétrica dissipou-se ao percorrer todo o circuito.
c) A conexão 3 é melhor que as conexões 1 e 2, pois esse procedimento fez com que somente a leitura da corrente elétrica percorrida na lâmpada fosse mensurada.
d) A conexão 4 é quase idêntica à conexão 3 e, portanto, fornecerá a real leitura da corrente elétrica percorrida na lâmpada e também na pilha.
47. (Pucrj 2010) Calcule a resistência do circuito formado por 10 resistores de 10 kΩ, colocados todos em paralelo entre si, e em série com 2 resistores de 2 kΩ, colocados em paralelo.
a) 1 k Ω b) 2 kΩ c) 5 kΩ d) 7 kΩ e) 9 kΩ 48. (Ueg 2010)
Página 19 de 53 Na figura acima, tem-se dois resistores, um de R1 = 50 Ł e outro de R2 = 100 Ł, imersos em solução de cloreto de sódio,
os quais são percorridos por uma intensidade de corrente elétrica. Sobre esse processo, é CORRETO afirmar: a) a corrente elétrica é uma grandeza vetorial.
b) a bateria conectada ao sistema é de100V 3 .
c) a intensidade de corrente elétrica no resistor de 50 Ù é 0,5 A. d) a eletrólise do NaCl é um processo espontâneo.
49. (Uerj 2010) Três lâmpadas, L1 , L2 e L3 , com as mesmas características, são ligadas a uma fonte ideal de
tensão, dispostas em três diferentes arranjos:
A alternativa que indica a ordenação adequada das potências consumidas pelos arranjos é: a) PI > PIII > PII
b) PI > PII > PIII
c) PIII > PII > PI
d) PIII > PI > PII
50. (Mackenzie 2010) As três lâmpadas, L1, L2 e L3, ilustradas na figura a seguir, são idênticas e apresentam as
seguintes informações nominais: 0,5 W — 6,0 V. Se a diferença de potencial elétrico entre os terminais A e B for 12 V, para que essas lâmpadas possam ser associadas de acordo com a figura e “operando” segundo suas
especificações de fábrica, pode-se associar a elas o resistor de resistência elétrica R igual a
a) 6 Ù b) 12 Ù c) 18 Ù d) 24 Ù e) 30 Ù
51. (Pucrj 2010) Os chuveiros elétricos de três temperaturas são muito utilizados no Brasil. Para instalarmos um chuveiro é necessário escolher a potência do chuveiro e a tensão que iremos utilizar na nossa instalação elétrica. Desta forma, se instalarmos um chuveiro de 4.500 W utilizando a tensão de 220 V, nós podemos utilizar um disjuntor que aguente a passagem de 21 A. Se quisermos ligar outro chuveiro de potência de 4.500 W em uma rede de tensão de 110 V, qual deverá ser o disjuntor escolhido?
a) 21 A b) 25 A c) 45 A d) 35 A e) 40 A
Página 20 de 53 52. (Unemat 2010) A figura abaixo mostra o esquema de circuito em uma ligação em paralelo. A ddp no resistor R1
vale 24 V, e o resistor R3, dissipa potência de 32 W.
Com os dados, pode-se dizer que a resistência de R3 e a resistência equivalente são respectivamente iguais a:
a) 16Ù e 2Ù b) 2Щe 16Щ c) 18Ù e 16Ù d) 18Ù e 30Ù e) 18Ù e 2Ù
53. (Enem 2010) Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquela que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados.
Fusível Corrente Elétrica (A)
Azul 1,5
Amarelo 2,5 Laranja 5,0 Preto 7,5 Vermelho 10,0
Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o
a) azul. b) preto. c) laranja. d) amarelo. e) vermelho.
54. (Enem 2010) A energia elétrica consumida nas residências é medida, em quilowatt-hora, por meio de um relógio medidor de consumo. Nesse relógio, da direita para esquerda, tem-se o ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois números, considera-se o último número ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o preço do quilowatt-hora fosse de R$ 0,20.
Página 21 de 53
O valor a ser pago pelo consumo de energia elétrica registrado seria de a) R$ 41,80.
b) R$ 42.00. c) R$ 43.00. d) R$ 43,80. e) R$ 44,00.
55. (Fatec 2010) Uma criança brincando com um ímã, por descuido, o deixa cair, e ele se rompe em duas partes. Ao tentar consertá-lo, unindo-as no local da ruptura, ela percebe que os dois pedaços não se encaixam devido à ação magnética.
Pensando nisso, se o ímã tivesse o formato e as polaridades da figura a seguir, é válido afirmar que o ímã poderia ter se rompido
a) na direção do plano α.
b) na direção do plano β. c) na direção do plano π. d) na direção de qualquer plano. e) apenas na direção do plano β.
56. (Pucpr 2010) Considere um campo magnético uniforme de intensidade B e um condutor retilíneo deslocando-se com velocidade constante v, perpendicular às linhas do campo, conforme figura:
Página 22 de 53 A respeito da situação anterior, são feitas as seguintes afirmações:
I. A separação de cargas nas extremidades do condutor gera um campo elétrico que exerce uma força elétrica sobre as cargas.
II. O movimento das cargas do condutor no campo magnético produz uma força magnética perpendicular à velocidade e ao campo magnético.
III. O módulo da velocidade do condutor no equilíbrio das forças pode ser calculado através da expressão: E
v B
Está(ão) correta(s):
a) Apenas as afirmações I e II. b) Apenas a afirmação I. c) Apenas a afirmação II. d) Apenas as afirmações I e III. e) Todas as afirmações.
57. (Pucrs 2010) Uma partícula eletrizada positivamente de massa 4 mg é lançada horizontalmente para a direita no plano xy, conforme a figura a seguir, com velocidade v de 100 m/s. Deseja-se aplicar à partícula um campo
magnético B , de tal forma que a força magnética equilibre a força peso P .
Considerando q = 2 x 10-7 C e g = 10 m/s2, o módulo, a direção e o sentido do vetor campo magnético são, respectivamente,
a) 2 x 106 T, perpendicular à v saindo do plano xy. b) 2x106 T, paralelo à v e entrando no plano xy. c) 2T, perpendicular à v e saindo do plano xy. d) 2T, perpendicular à v e entrando no plano xy. e) 2T, paralelo à v e saindo do plano xy.
58. (Udesc 2010) Uma partícula de massa m e carga q é acelerada a partir do repouso, por um campo elétrico uniforme de intensidade E. Após percorrer uma distância d, a partícula deixa a região de atuação do campo elétrico com uma velocidade v, e penetra em uma região de campo magnético uniforme de intensidade B, cuja direção é perpendicular a sua velocidade. O raio da trajetória circular que a partícula descreve dentro do campo magnético é igual a:
a) (2mEd/Bq)1/2 b) (2mEd/B2q)1/2
Página 23 de 53 c) mEd/Bq
d) mE/Bq e) (mE/Bq)1/2
59. (Ufg 2010) Uma cavidade em um bloco de chumbo contém uma amostra radioativa do elemento químico bário. A figura (a) ilustra as trajetórias das partículas á, â e ã emitidas após o decaimento radioativo.
Aplica-se um campo magnético uniforme entrando no plano da folha, conforme ilustrado na figura (b). O comportamento representado pelas trajetórias ocorre porque
a) a partícula â tem carga positiva e quantidade de movimento maior que a de á. b) as partículas á e â têm cargas opostas e mesma quantidade de movimento. c) a partícula á tem carga positiva e quantidade de movimento maior que a de â. d) a partícula á tem carga maior e quantidade de movimento menor que a de â. e) a partícula ã tem carga positiva e quantidade de movimento menor que a de â.
60. (Ufc 2010) Analise as afirmações abaixo em relação à força magnética sobre uma partícula carregada em um campo magnético.
I. Pode desempenhar o papel de força centrípeta. II. É sempre perpendicular à direção de movimento.
III. Nunca pode ser nula, desde que a partícula esteja em movimento. IV. Pode acelerar a partícula, aumentando o módulo de sua velocidade. Assinale a alternativa correta.
a) Somente II é verdadeira. b) Somente IV é verdadeira. c) Somente I e II são verdadeiras. d) Somente II e III são verdadeiras. e) Somente I e IV são verdadeiras.
61. (Ufal 2010) Numa certa região, o campo magnético gerado pela Terra possui uma componente Bx paralela à
superfície terrestre, com intensidade de 2 × 10−5 T, e uma componente Bz perpendicular à superfície terrestre, com
intensidade de 5 × 10−5 T. Nessa região, uma linha de transmissão paralela à componente Bx é percorrida por uma
corrente elétrica de 5000 A. A força magnética por unidade de comprimento que o campo magnético terrestre exerce sobre essa linha de transmissão possui intensidade igual a:
a) 0,10 N/m b) 0,25 N/m c) 1,0 N/m d) 2,5 N/m e) 10 N/m
62. (Ufmg 2010) Reações nucleares que ocorrem no Sol produzem partículas – algumas eletricamente carregadas –, que são lançadas no espaço. Muitas dessas partículas vêm em direção à Terra e podem interagir com o campo magnético desse planeta.
Página 24 de 53 Nessa figura, K e L representam duas partículas eletricamente carregadas e as setas indicam suas velocidades em certo instante.
Com base nessas informações, Alice e Clara chegam a estas conclusões:
• Alice - “Independentemente do sinal da sua carga, a partícula L terá a direção de sua velocidade alterada pelo campo magnético da Terra.”
• Clara - “Se a partícula K tiver carga elétrica negativa, sua velocidade será reduzida pelo campo magnético da Terra e poderá não atingi-la.”
Considerando-se a situação descrita, é CORRETO afirmar que a) apenas a conclusão de Alice está certa.
b) apenas a conclusão de Clara está certa. c) ambas as conclusões estão certas. d) nenhuma das duas conclusões está certa. 63. (Cesgranrio 2010)
Um próton penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme, como ilustra a figura acima, e descreve, em seu interior, uma trajetória semicircular.
A intensidade do campo magnético é 10–2 T e a velocidade do próton é constante e igual a 5105 m/s.
Sabendo-se que a massa e a carga do próton valem, respectivamente, 1,610–27 kg e 1,610–19C e considerando-se 3
π , o perímetro, em centímetros, desse percurso é a) 300
b) 200 c) 150 d) 100 e) 50
64. (Pucrs 2010) Resolver a questão com base nas informações a seguir.
O músculo cardíaco sofre contrações periódicas, as quais geram pequenas diferenças de potencial, ou tensões elétricas, entre determinados pontos do corpo.
Página 25 de 53 A medida dessas tensões fornece importantes informações sobre o funcionamento do coração. Uma forma de
realizar essas medidas é através de um instrumento denominado eletrocardiógrafo de fio.
Esse instrumento é constituído de um ímã que produz um campo magnético intenso por onde passa um fio delgado e flexível. Durante o exame, eletrodos são posicionados em pontos específicos do corpo e conectados ao fio. Quando o músculo cardíaco se contrai, uma tensão surge entre esses eletrodos e uma corrente elétrica percorre o fio.
Utilizando um modelo simplificado, o posicionamento do fio retilíneo no campo magnético uniforme do ímã do eletrocardiógrafo pode ser representado como indica a figura a seguir, perpendicularmente ao plano da página, e com o sentido da corrente saindo do plano da página.
Com base nessas informações, pode-se dizer que, quando o músculo cardíaco se contrai, o fio sofre uma deflexão a) lateral e diretamente proporcional à corrente que o percorreu.
b) lateral e inversamente proporcional à intensidade do campo magnético em que está colocado. c) vertical e inversamente proporcional à tensão entre os eletrodos.
d) lateral e diretamente proporcional à resistência elétrica do fio. e) vertical e diretamente proporcional ao comprimento do fio.
65. (Unemat 2010) Segundo a experiência de Oersted, conclui-se que “toda corrente elétrica gera ao redor de si um campo magnético”, pode-se afirmar que as linhas do campo magnético, originadas por um condutor reto percorrido por uma corrente elétrica constante, são:
a) linhas retas entrando no condutor. b) linhas paralelas ao condutor.
c) circunferências concêntricas ao condutor, situadas em planos paralelos ao condutor. d) circunferências concêntricas ao condutor, situadas em planos perpendiculares ao condutor. e) linhas retas saindo do condutor.
66. (Ita 2010)
Uma corrente I flui em quatro das arestas do cubo da figura (a) e produz no seu centro um campo magnético de magnitude B na direção y, cuja representação no sistema de coordenadas é (0, B, 0). Considerando um outro cubo (figura (b)) pelo qual uma corrente de mesma magnitude I flui através do caminho indicado, podemos afirmar que o campo magnético no centro desse cubo será dado por
a) (– B, – B, – B). b) (– B, B, B). c) (B, B, B). d) (0, 0, B). e) (0, 0, 0).
67. (Ufv 2010) Uma bobina composta de 10 espiras circulares, de área A cada uma, é colocada entre os polos de um grande eletroímã onde o campo magnético é uniforme e forma um ângulo de 30º com o eixo da bobina (como mostra a figura a seguir). Reduzindo-se o campo magnético com uma taxa igual a 0,5 T/s, o módulo da força eletromotriz induzida na bobina, durante a variação do campo magnético, é:
Página 26 de 53 a) 5A 2 b) 5 3A 2 c) 5 3A 20 d) 5A 20
68. (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.
69. (G1 - cftmg 2010) O circuito da figura a seguir é composto de uma bateria å , um resistor R e uma chave S. Ao fechar a chave, instantaneamente, aparecerá uma corrente induzida nas espiras retangulares A e B.
Os sentidos dessa corrente em A e B, respectivamente, são a) horário e horário.
b) horário e anti-horário. c) anti-horário e horário. d) anti-horário e anti-horário.
70. (Ufop 2010) Para escoar a energia elétrica produzida em suas turbinas, a hidrelétrica de Itaipu eleva a tensão de saída para aproximadamente 700.000 V. Em sua residência, as tomadas apresentam uma tensão de 127 V e/ou 220 V. O equipamento que realiza essa tarefa de elevar e abaixar a tensão é o transformador. É correto afirmar que a) o princípio de funcionamento de um transformador exige que a tensão/corrente seja contínua.
b) o princípio de funcionamento de um transformador exige que a tensão/corrente seja alternada. c) o transformador irá funcionar tanto em uma rede com tensão/corrente alternada quanto em uma com
Página 27 de 53 d) o transformador irá funcionar quando, no enrolamento primário, houver uma tensão/corrente contínua e, no
secundário, uma alternada. 71. (Ita 2010)
Considere um aparato experimental composto de um solenoide com n voltas por unidade de comprimento, pelo qual passa uma corrente I, e uma espira retangular de largura ℓ, resistência R e massa m presa por um de seus lados a uma corda inextensível, não condutora, a qual passa por uma polia de massa desprezível e sem atrito, conforme a figura. Se alguém puxar a corda com velocidade constante v, podemos afirmar que a força exercida por esta pessoa é igual a
a) 0nIℓ)2v / R + mg com a espira dentro do solenoide.
b) (ì0nIℓ) 2
v / R + mg com a espira saindo do solenoide. c) (ì0nIℓ)
2
v / R + mg com a espira entrando no solenoide. d) ì0nI
2ℓ + mg com a espira dentro do solenoide.
e) mg e independe da posição da espira com relação ao solenoide
72. (Enem 2ª aplicação 2010) Há vários tipos de tratamentos de doenças cerebrais que requerem a estimulação de partes do cérebro por correntes elétricas. Os eletrodos são introduzidos no cérebro para gerar pequenas correntes em áreas específicas. Para se eliminar a necessidade de introduzir eletrodos no cérebro, uma alternativa é usar bobinas que, colocadas fora da cabeça, sejam capazes de induzir correntes elétricas no tecido cerebral.
Para que o tratamento de patologias cerebrais com bobinas seja realizado satisfatoriamente, é necessário que a) haja um grande número de espiras nas bobinas, o que diminui a voltagem induzida.
b) o campo magnético criado pelas bobinas seja constante, de forma a haver indução eletromagnética. c) se observe que a intensidade das correntes induzidas depende da intensidade da corrente nas bobinas. d) a corrente nas bobinas seja contínua, para que o campo magnético possa ser de grande intensidade. e) o campo magnético dirija a corrente elétrica das bobinas para dentro do cérebro do paciente.
73. (Enem 2ª aplicação 2010) Os dínamos são geradores de energia elétrica utilizados em bicicletas para acender uma pequena lâmpada. Para isso, é necessário que a parte móvel esteja em contato com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em movimento, é gerada energia elétrica para acender a lâmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um imã e uma bobina.
Página 28 de 53 O princípio de funcionamento desse equipamento é explicado pelo fato de que a
a) corrente elétrica no circuito fechado gera um campo magnético nessa região. b) bobina imersa no campo magnético em circuito fechado gera uma corrente elétrica. c) bobina em atrito com o campo magnético no circuito fechado gera uma corrente elétrica. d) corrente elétrica é gerada em circuito fechado por causa da presença do campo magnético. e) corrente elétrica é gerada em circuito fechado quando há variação do campo magnético.
74. (Fgv 2010) Grandes relógios, que também indicam a temperatura, compõem a paisagem metropolitana. Neles, cada dígito apresentado é formado pela combinação de sete plaquetas móveis. Ao observar um desses relógios, uma pessoa constata que cada plaqueta está próxima de um eletroímã, mas, não consegue descobrir qual seria o
elemento “X” presente em uma plaqueta para que essa pudesse ser armada ou desarmada por ação magnética.
Pensando nas possíveis configurações para que, na inexistência de molas, uma plaqueta arme ou desarme adequadamente, essa pessoa imaginou que o elemento “X” pudesse ser:
I. um corpo feito de um material ferromagnético. Quando a corrente elétrica flui de A para B, o mecanismo é armado e, quando a corrente elétrica flui de B para A, o mecanismo é desarmado;
II. um ímã permanente, com seu polo Norte voltado para o eletroímã, quando a plaqueta está “em pé”, como no momento em que está armada. Quando a corrente elétrica flui de A para B, o mecanismo é armado e, quando a corrente elétrica flui de B para A, o mecanismo é desarmado;
III. um ímã permanente com seu polo Norte voltado para o eletroímã, quando a plaqueta está “em pé”, como no momento em que está armada. Quando a corrente elétrica flui de B para A, o mecanismo é armado e, quando a corrente elétrica flui de A para B, o mecanismo é desarmado;
IV. outra bobina, idêntica e montada na mesma posição em que se encontra a primeira quando a plaqueta está “em pé”, como no momento em que está armada, tendo seu terminal A, unido ao terminal A da bobina do eletroímã, e seu terminal B, unido ao terminal B da bobina do eletroímã. Quando a corrente elétrica flui de A para B, o
mecanismo é armado e, quando a corrente elétrica flui de B para A, o mecanismo é desarmado. Das suposições levantadas por essa pessoa, está correto o indicado por
a) I, apenas. b) III, apenas. c) II e IV, apenas. d) I, III e IV, apenas. e) I, II, III e IV.
75. (G1 - cftmg 2010) A figura abaixo representa o esquema de um transformador utilizado para aumentar ou diminuir a tensão elétrica fornecida a um circuito.
Página 29 de 53 A opção que completa, corretamente, as lacunas acima é:
a) V1 = V2 , i1 < i2.
b) V1 > V2 , i1 > i2.
c) V1 > V2 , N1 > N2.
d) V1 = V2 , N1 < N2.
76. (Ufal 2010) Uma corda metálica de uma guitarra elétrica se comporta como um pequeno ímã, com polaridades magnéticas norte e sul. Quando a corda é tocada, ela se aproxima e se afasta periodicamente de um conjunto de espiras metálicas enroladas numa bobina situada logo abaixo. A variação do fluxo do campo magnético gerado pela corda através da bobina induz um sinal elétrico (d.d.p. ou corrente), que muda de sentido de acordo com a vibração da corda e que é enviado para um amplificador.
Qual o cientista cujo nome está associado à lei física que explica o fenômeno da geração de sinal elétrico pela variação do fluxo magnético através da bobina?
a) Charles Augustin de Coulomb b) André Marie Ampère
c) Hans Christian Oersted d) Georg Ohm
e) Michael Faraday 77. (Ime 2010)
Uma partícula eletrizada penetra perpendicularmente em um local imerso em um campo magnético de intensidade B. Este campo é dividido em duas regiões, onde os seus sentidos são opostos, conforme é apresentado na figura. Para que a partícula deixe o local com um ângulo de 30o, é correto afirmar que a eletrização da partícula e a intensidade do campo magnético que possui o sentido saindo do plano do papel devem ser, respectivamente:
Dados:
- R: raio da trajetória da partícula na região onde existe um campo magnético. - L R= 3 a) positiva e de valor B 3. b) positiva e de valor B 6. c) negativa e de valor B 6. d) positiva e de valor 2B 3. e) negativa e de valor 2B 3.
78. (Ueg 2010) Qual das afirmações a seguir é correta para a teoria da relatividade de Einstein?
a) No vácuo, a velocidade da luz depende do movimento da fonte de luz e tem igual valor em todas as direções. b) Elétrons são expulsos de uma superfície quando ocorre a incidência de uma radiação eletromagnética (luz). c) Em determinados fenômenos, a luz apresenta natureza de partícula e, em outros, natureza ondulatória. d) Na natureza, não podem ocorrer interações de velocidades superiores à velocidade da luz c.
Página 30 de 53 79. (Ueg 2010) Observe a seguinte sequência de figuras:
Na sequência indicada, estão representadas várias imagens do logo do Núcleo de Seleção da Universidade Estadual de Goiás, cada uma viajando com uma fração da velocidade da luz (c). O fenômeno físico exposto nessa sequência de figuras é explicado
a) pela ilusão de ótica com lentes. b) pela lei de proporções múltiplas. c) pelo efeito Compton da translação. d) pela teoria da relatividade especial. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: QUADRO 1
Desempenho Automóvel A Automóvel B De 0 a 100 km/h 13,0 s 11,0 s 0 -1000 m 34,7 s 33,2 s Velocidade máxima 180 km/h 182 km/h Frenagem de 80 km/h a 0 26,0 m 26,0 m Dimensões Peso 1400 kgf 1240 kgf
Fonte (adaptado): http://quatrorodas.abril.com.br/carros/comparativos/nissan-grand-livina-x-chevrolet-zafira-496112. html
80. (G1 - cftsc 2010) Sobre os automóveis do quadro 1:
I – Se um raio atingir um dos automóveis, a carga elétrica ficará distribuída pela superfície externa do automóvel. II – Se um dos faróis queimarem, o outro continuará a funcionar normalmente. Isso prova que os faróis estão ligados,
em série, à bateria.
III – Segundo o princípio de Arquimedes, quando o motorista pisar no pedal dos freios, a pressão será transmitida integralmente por todo o fluido desse sistema.
Considerando as proposições apresentadas, assinale a alternativa correta. a) Apenas a proposição I é verdadeira.
b) Apenas as proposições I e II são verdadeiras. c) Apenas a proposição III é verdadeira.
d) Apenas as proposições II e III são verdadeiras. e) Apenas a proposição II é verdadeira.
Página 31 de 53
Gabarito:
Resposta da questão 1: [D]
As figuras 1 e 2 ilustram as situações simplificadas com as chaves abertas e fechadas, respectivamente.
Calculando a corrente I1 (leitura do amperímetro) no circuito da Fig. 1.
Lei de Ohm-Pouillet.
1 eq1 1 1 1 1,5 R I 1,5 300 100 50 I I 450 1 I A. 300 ε A diferença de potencial (UBC) entre os pontos B e C é:
BC 1 BC BC 1 U 100 I U 100 300 1 U V. 3
Quando as chaves são fechadas, a resistência de 50 fica em curto-circuito, podendo ser descartada, como na Fig.2.
Como a leitura do amperímetro não se altera, a corrente no resistor de 100 continua sendo I1 e a tensão entre os
pontos B e C, também não se altera:
BC 1 U V.
3
O somatório das tensões entre os pontos A e C é igual à força eletromotriz da bateria, possibilitando calcular a
corrente I2: AB BC 2 2 2 2 1 1 4,5 1 U U 1,5 300 I 1,5 300 I 300 I 3 3 3 3,5 I A. 900 ε
Mas, pela lei dos nós: 1 2 1 3,5 3,5 3 0,5 i I I i i i A. 300 900 900 900
Finalmente, no resistor de resistência R:
BC 1 0,5 900 U R i R R 3 900 1,5 R 600 .Ω Resposta da questão 2: [C]
Página 32 de 53 Quando o fio metálico é ligado como mostrado na segunda figura, as lâmpadas L1 e L2 entram em curto circuito,
apagando. A lâmpada L3 permanece acesa, com brilho mais intenso que antes.
Resposta da questão 3: [B]
Como o circuito está aberto entre os pontos A e B, a corrente elétrica entre esses pontos é nula, sendo, portanto, também nula a corrente pelo resistor de R2 = 4 , ligado ao ponto A; ou seja, esse resistor não tem função, não
entrando no cálculo da resistência equivalente. O circuito da figura 2 é uma simplificação do circuito da figura 1.
Calculando a resistência equivalente:
eq
2
R 4 5 .
2
A ddp no trecho é U = 5 V, e a ddp entre os pontos A e B (UAB) é a própria ddp no resistor R1. Assim:
eq eq AB 1 AB U 5 U R I I 1 A. R 5 U R i 4 1 U 4 V. Resposta da questão 4: [C]A resistência equivalente do circuito é: R 1 1/ /1 1 0,5 1,5
A corrente no circuito é: VR.i 3 1,5.i i 2,0A A ddp procurada é:
AB
VR.iV 1x22,0V Resposta da questão 5:
[A]
Para que o amperímetro faça a leitura correta, ele deve ter resistência interna nula e ser ligado em série com o trecho de circuito onde se quer medir a corrente.
Resposta da questão 6: [E]
Página 33 de 53 Dados: I = 20 A; iF = 1,5 A.
No instante em que a chave é ligada, a ddp no capacitor é nula. Então ele pode ser ignorado e trocado por um fio. O resistor de 5 fica em curto circuito. A Figura 1 ilustra a situação.
Aplicando a lei das malhas para os percursos ACDA e CBDC:
11
2 2 1
2 1 2
: 4 i 12 i 0 i 3 i I : 3 i 1,5 6 i 1,5 0 3 i 6 i 13,5 II ACDA CBDCSubstituindo (I) em (II):
2
2 2 2 3 3 i 6 i 13,5 3 i 13,5 i 4,5 A. Voltando em (I):
1 2 i 3 4,5 i 13,5 A.Calculando as demais correntes pela lei dos nós: 1 2 i' i i 13,5 4,5 i' 18 A. i i' I i 18 20 i 2 A.
Página 34 de 53 Calculando a ddp entre os pontos A e B:
AB AC CB AB
U U U U 4 3,5 3 12 90 V. Aplicando essa ddp no resistor R:
AB
U R i 90R 2 R45 .
Esse é o máximo valor de R, pois se ultrapassar esse valor, a corrente i diminui aumentando a corrente i’ e, consequentemente, a corrente iF no fusível, abrindo-o. Portanto:
R45 .
Resposta da questão 7: [B]
A potência de cada lâmpada de LED é PV.i120x01 12W. A economia por lâmpada trocada é ΔP 100 12 88W.
Como as lâmpadas são 10000 e ficam ligadas 10h por dia, a economia total anual será:
9 6
W10.000x88x3603,2x10 Wh3,2x10 kWh.
A economia em reais será: ΔC3,2x10 x0,56 R$ 1,6x10 .6 Resposta da questão 8:
[B]
Nas baterias, ocorrem reações químicas, gerando energia elétrica, que é transformada em energia sonora. Resposta da questão 9: [C] Dados: U = 100106 V; Q = 10 C; 1 J = 310-7 kWh.
6 9 9 7 kW h E U Q 100 10 10 10 J E 10 J 3 10 . J E 300 kW h. Δ Δ Δ Resposta da questão 10: [C]Página 35 de 53 Se A queima e as outras não se apagam, elas não podem estar em série, e, se o brilho delas se altera, elas não podem estar as quatro em paralelo. Como o brilho de B aumenta, a corrente em B aumenta; como o brilho de C e D diminui, a corrente nelas diminui, implicando que a resistência equivalente do circuito aumenta. Essas análises nos levam à alternativa [C].
Resposta da questão 11: [E]
Para iniciarmos a resolução temos que calcular a tensão real da bateria, ou seja, considerando o erro de medição de +/–10%. máx. mín. V 16,67 1,1 18,34V V 16,67 0,9 15,00V
Como o circuito e o cabo estão aterrados, ambos possuem o mesmo potencial, ou seja, podemos imaginar o circuito abaixo:
Onde R’ representa a resistência do cabo. Resistência equivalente: Req. R R'
R R'
Aplicando a lei de Ohm, para os valores máximo e mínimo de tensão. Valor máximo: máx. máx. V V R R ' 10 R ' 18,34 R i R R ' i 10 R ' 10 R ' 2,25Ω Valor mínimo: mín. mín. V V R R ' 10 R ' 15,00 R i R R ' i 10 R ' 10 R ' 1,77Ω
Como o cabo possui resistência de 0,01 /m :
máx. máx. mín. mín. 2,25 x x 225m 0,01 1,77 x x 177m 0,01
[A] Incorreta. Não conseguimos determinar o comprimento total do cabo devido a sua ruptura (a parte que se rompeu não faz mais parte do circuito) e a imprecisão do voltímetro.
[B] Incorreta. A distância de aproximadamente 224m é máxima. [C] Incorreta. A distância de aproximadamente 176m é mínima. [D] Incorreta. 240m é maior do que a distância máxima.
[E] Correta. 210m está entre as distâncias máxima e mínima. Resposta da questão 12:
[A]
Quando resistores são ligados em série a ddp nos extremos da associação é a soma das ddp em cada elemento. Como os elementos são idênticos, as ddp também serão. Portanto:
Página 36 de 53 Resposta da questão 13:
[B]
Na figura, estão mostrados os campos magnéticos da Terra nas duas situações.
Para que os feixes de magnetita voltem a se orientar como representado na Figura 1, devemos somar ao campo magnético da Terra o campo magnético simultâneo B ' .
Resposta da questão 14:
[B]
Se as barras CD e EF se repelem, ambas estão magnetizadas. Se a barra AB é atraída por qualquer das extremidades de CD, ela não está magnetizada.
Conclusão: somente as barras CD e EF são ímãs. Resposta da questão 15:
[D]
REGRA DA MÃO DIREITA:
CAMPO MAGNÉTICO CRIADO PELOS FIOS: de acordo com a regra da mão direita e observando que os sentidos das correntes (i e 1 i ) são opostos, concluímos que o campo criado pelos dois fios, no centro da espira, vão se 2 somar.
1 2
1 2
fio i i
1 2 1 2
fio i i fio fio
1 2 1 2 fio B B B .i B 2 .d .i .i .i .i B B B B B 2 .d 2 .d 2 .2R 2 .2R (i i ) B 4 .R μ π μ μ μ μ π π π π μ π
Página 37 de 53 CAMPO MAGNÉTICO CRIADO PELA ESPIRA: Bespira .i
2R μ
Para que o módulo (intensidade) do campo no centro da espira não se altere, o campo criado pelos fios tem que possuir uma intensidade duas vezes maior que o da espira, com sentido contrário.
resul tan te fio espira resul tan te fio espira
fio espira
resul tan te fio espira resul tan te espira espira
B B B B B B B 2.B B B B B 2.B B
resul tante espira
B B (condição exigida pela questão).
De acordo com a regra da mão direita, o campo criado pelos fios, no centro da espira, terá sentindo entrando no plano da figura. Consequentemente, o campo criado pela espira, em seu centro, deverá ter sentido saindo do plano da figura, que de acordo com a regra da mão direita, deveremos ter um sentido da corrente na espira: anti-horário.
1 2 1 2 fio espira (i i ) .i i i B 2.B 2. i 4 .R 2R 4 μ μ π π Resposta da questão 16: [E]
A autoindução ocorre sempre que a corrente no circuito sofrer variação, acarretando variação do fluxo magnético no próprio circuito. Assim:
I. Correta. Logo após o fechamento da chave a corrente elétrica aumenta. II. Correta. Quando a corrente estabiliza, cessa a variação do fluxo magnético. III. Correta, conforme já comentado.
Resposta da questão 17: [C]
Ao rotacionar o disco metálico imerso no campo magnético perpendicular ao disco, é gerado entre a extremidade do disco e o seu centro uma FEM (E) induzida dependente da velocidade angular do disco. Considerando a velocidade angular do disco, a FEM (E) induzida também será constante. Assim, a potência dissipada no resistor é dada por:
2 E P
R
Sendo a resistência (R) da lâmpada constante (resistor ôhmico), podemos concluir que a potência dissipada na lâmpada será constante.
Resposta da questão 18: [C]
Do próprio texto, essas partículas ionizadas são desviadas pelo campo magnético. Resposta da questão 19:
[D]
A força magnética só realiza trabalho sobre uma partícula carregada caso a referida partícula seja forçada (forças de outras naturezas além da magnética) a assumir trajetórias não espontâneas, possibilitando que o vetor da velocidade não seja perpendicular às linhas de campo magnético, pois, caso seja, o vetor da força magnética será perpendicular à velocidade da partícula e, portanto, o trabalho realizado por ela será nulo, não alterando sua energia cinética e mantendo sua velocidade constante.
Página 38 de 53 Segundo o enunciado, a única força atuante sobre a partícula é a magnética, logo o trabalho realizado por ela será nulo e sua velocidade será constante.
Resposta da questão 20: [B]
Pela Teoria da relatividade, sabemos que
2 2 0 2 v 0,6C L L 1 L 50 1 C C 0,6C L 50 1 50 1 0,36 50x08 40 cm C Resposta da questão 21: [D]
Das substâncias apresentadas, a única condutora é o alumínio sólido, à temperatura ambiente. Resposta da questão 22:
[D]
Como os dois resistores estão em paralelo, a ddp, U = 12 V, é a mesma nos dois ramos. Aplicando a 1ª lei de Ohm: 12 2 i i 6 A. U R i 12 R 3 R 4 Ω. Resposta da questão 23: [C]
Calculando a corrente elétrica da bobina, iV/ r
R
50/ 2 8
50/105 A. O campo magnético de uma bobina com N espiras é7 7 7 5 0 B N μ i/2R6 x 4π10 x 5 / 0,2120 π10 / 0,2 600 .10π 6 π10 T Resposta da questão 24: [C] Dados: E = 24 V; I = 1 A; iA = 0,5 A; PB = 12 W; iC = 0,25 A.
Como nos dois ramos superiores a corrente se divide igualmente (0,5 A em cada ramo), as resistências têm mesmo valor. Assim:
Ω
A
R 8 .
O resistor RB dissipa potência PB = 12 W, com corrente I = 1 A. Da expressão da potência elétrica dissipada num
resistor:
Ω 2 2
B B B B
P R I 12 R 1 R 12 . Aplicando a lei de Ohm-Pouillet:
Ω A eq B CD CD CD R 8 E R I E R R I 24 12 R 1 2 2 R 8 . A ddp nesse ramo é:
CD CD CD U R I 8 1 U 8 V. A corrente (iD) em RD é: D C D D i i I i 0,25 1 i 0,75 A. A potência dissipada em RD por ser calculada por:Página 39 de 53
D CD D D P U i 8 0,75 P 6 W. Resposta da questão 25: [E]O único circuito que fecha tanto para a posição I como para a posição II é o circuito da alternativa [E]. Resposta da questão 26:
[B]
Para haver passagem de corrente, deve haver ddp.
Os pássaros II e IV estão pousados sobre o mesmo fio. Não há ddp, portanto não há corrente.
O circuito mostrado é uma ponte de Wheatstone equilibrada. Portanto não há ddp entre os pés do passarinho III. Resposta da questão 27:
[E]
Dados: Q = 1000 mAh = 10310–3 Ah = 1 Ah; e = 1,610–19 C. Da definição de corrente elétrica:
A s C Q i Q i t 1 A h 3.600 C. A h A 3.600 s 3.600 A s t A carga acumulada na bateria é: Q1 Ah3.600 C.
Mas qualquer quantidade de carga é um número (n) inteiro de vezes a carga elementar (e). Então: 3 19 19 22 Q 3.600 3,6 10 Q ne n e 1,6 10 1,6 10 n 2,25 10 . Resposta da questão 28: [B]
Dados: M = 300 g; R = 12; I = 10 A; c = 1 cal/g°C; LV = 540 cal/g; 1 cal = 4,2 J.
A quantidade de calor necessária para o processo é:
sensível latente V M 300 Q Q Q Q M c L 300 1 100 20 540 3 3 Q 78.000 cal 327.600 J. Δθ Mas:
2 Q Q Q 327.600 P t t t 273 s t P R I 12 100 t 4 min e 33 s. Δ Δ Δ Δ Δ Resposta da questão 29: [E]O chuveiro elétrico apresenta um RESISTOR que possui uma resistência elétrica. O que aquece a água é o calor liberado no resistor pela passagem de corrente elétrica. A esse fenômeno damos o nome de Efeito Joule. Resposta da questão 30: Gabarito Oficial: [C] Gabarito SuperPro®: [D]
2 2 5 U 240 E P t E t 2 3.600 R 576 E 7,2 10 J. Δ Δ Δ Δ Δ Página 40 de 53 Resposta da questão 31:
[A]
Figura I: linhas de campo eletrostático – placa plana eletrizada positivamente. Figura II: linhas de campo eletrostático – duas partículas eletrizadas positivamente. Figura III: linhas de campo magnético – espira percorrida por corrente elétrica. Figura IV: linhas de campo magnético – fio reto percorrido por corrente elétrica. Resposta da questão 32:
[D]
As linhas de campo magnético formam circunferências no espaço quando consideramos pontos próximos a um fio reto e longo percorrido por corrente elétrica.
Resposta da questão 33: [E]
Os eletroímãs usam o efeito magnético da corrente elétrica para atrair metais ferromagnéticos. Resposta da questão 34:
[E]
O som produzido no alto-falante é devido às variações do fluxo magnético através de um eletroímã, gerando corrente alternada, de acordo com a lei de Faraday.
Resposta da questão 35: [D] Como sabemos, im Q Q . t B. t B t R R t R R ΔΦ ΔΦ Δ ε ε Δ Δ Δ Δ Δ independe do tempo. Resposta da questão 36: [A]
Primeiramente, temos que analisar o sentido das linhas de indução magnética. Fora do ímã, elas são direcionadas no Norte para o Sul. Isso nos deixa apenas com as alternativas [A] e [E].
Conforme afirma o enunciado, a força magnética deve frear o ímã, então ela deve ter sentido oposto ao do peso, isto é, vertical e para cima, Assim, a corrente induzida deve ter sentido tal, que exerça sobre o ímã uma força de
repulsão, criando então um polo sul na sua face superior. Pela regra da mão direita nº1 (ou regra do saca-rolha), o sentido dessa corrente é no sentido horário, como indicado na figura da opção [A].
Podemos também fazer a análise do fluxo magnético. À medida que ímã desce, o polo sul aproxima-se das espiras que estão abaixo dele. Então, está aumentando o fluxo magnético saindo dessas espiras. Ora, pela lei de Lenz, a tendência da corrente induzida é criar um fluxo induzido no sentido de anular essa variação, ou seja, criar um fluxo entrando. Novamente, pela regra do saca-rolha, essa corrente deve ter sentido horário.
Resposta da questão 37: [C]
W
1200
10
x
120
Vi
)
P
(
max
20
60
1200
P
P
N
lâmpada max
Resposta da questão 38: [B]A potência por unidade de área projetada vale:
2 2