Física
Simulado de final de ano / Resoluções
Exercício 1:
(UFES)
Uma pilha recarregável de NiMH tem capacidade de carga de 2.000 mAh. Ela é carregada e usada para funcionamento de um dispositivo de 6 W de potência que funciona com uma d.d.p. 12 V. É correto afirmar que a pilha funcionará adequadamente por um período de
A) 1 h.
B) 2 h.
C) 3 h.
D) 4 h.
E) 5 h.
Resolução:
Q = 200 mAh = 2000.10-3 A . 3600 s = 7200 C
P = U.i = U.(Q/?t) => 6 = 12.(7200/?t) => ?t = 14400 s = 4 h
Resposta: D
Exercício 2:
(UFSC)
Dos gráficos mostrados abaixo escolha aqueles que melhor representam um resistor linear (que obedece à Lei de Ohm). Dê como resposta a soma dos números correspondentes aos gráficos escolhidos.
Resolução:
Sendo o resistor ôhmico concluímos que sua resistência elétrica R é constante e que U é diretamente proporcional a i. São corretas: 02 e 04.
Resposta: 06
Exercicio 3:
(UFV-MG)
O gráfico mostra a dependência da corrente elétrica i com a voltagem VAB entre os terminais de um resistor que tem a forma de um cilindro maciço. A área da seção reta e o comprimento desse resistor são, respectivamente, 3,6.10-6 m2 e 9,0 cm. É CORRETO afirmar que a resistividade do material que compõe esse resistor em (?.m) é:
a) 4,0.10-5
b) 6,3.10-5
c) 2,5.101
d) 1,0.10-3
Resolução:
Vab = R.i => 5,0 = R . 0,20 => R = 25 ?
R = ?.L/A => 25 = ?.9,0.10-2/3,6.10-6 => ? = 1,0.10-3 ?.m
Resposta: d
Exercício 4:
(FUVEST-SP)
O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.
As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.
I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada.
Dentre essas afirmações, somente
a) I está correta. b) II está correta.
c) III está correta. d) I e III estão corretas.
e) II e III estão corretas.
Resolução:
I. Incorreta. Sendo R = U/i, notamos que R não é constante pois U e i, dados no gráfico, não variam na mesma proporção.
II. Incorreta. Quando U aumenta, i aumenta numa proporção menor e consequentemente R aumenta.
III. Correta. Quando U aumenta i também aumenta e o mesmo acontece com o produto U.i. Sendo P = U.i, concluímos que P também aumenta.
Resposta: c
Exercício 5:
(ITA-SP)
Pedro mudou-se da cidade de São José dos Campos para a cidade de São Paulo, levando um aquecedor elétrico. O que deverá ele fazer para manter a mesma potência de seu aquecedor elétrico, sabendo-se que a tensão na rede em São José dos Campos é de 220 V enquanto que em São Paulo é de 110 V? A resistência do aquecedor foi substituída por outra:
a) quatro vezes menor.
b) quatro vezes maior.
c) oito vezes maior.
d) oito vezes menor.
e) duas vezes menor.
Resolução:
Sendo P = U2/R, temos: (220)2/R = (110)2/R? => R?= R/4
Resposta: a
Exercício 6:
(CEFET-MG)
Em uma associação de resistores em paralelo, e correto afirmar que a(o)
a) valor da potencia elétrica total e igual ao valor da potência em cada resistor.
b) valor da resistência elétrica total e igual a soma da resistência de cada resistor.
c) diferença de potencial elétrico total e igual a diferença de potencial em cada resistor.
d) dissipação de energia total por efeito Joule e igual a dissipação de energia em cada resistor.
e) intensidade da corrente elétrica total na associação e igual a intensidade da corrente em cada resistor.
Resolução:
Na associação em paralelo todos os resistores estão submetidos à mesma tensão que é igual à tensão no resistor equivalente,
Resposta: c
Exercício 7:
(CEFET-MG)
Usualmente os dispositivos elétricos de uma residência (lâmpadas, chuveiro, geladeira, radio, televisor) são ligados em ________ e submetidos a uma diferença de potencial ________. Nessas condições, um chuveiro elétrico de 2.500 W, funcionando durante uma hora, consome _______ energia que uma lâmpada de
100 W acesa durante 24 horas.
A opção que completa, corretamente, as lacunas acima é:
a) paralelo, contínua, menos.
b) paralelo, alternada, mais.
c) paralelo, contínua, mais.
d) série, constante, menos.
e) série, alternada, mais.
Resolução:
Usualmente os dispositivos elétricos de uma residência são ligados em paralelo e submetidos a uma diferença de potencial alternada.
Chuveiro: Eel = P.?t => Eel = 2,5 kW . 1 h = 2,5 kWh
Lâmpada: Eel = P.?t => Eel = 0,1 kW . 24 h = 2,4 kWh
O chuveiro consome mais energia do que a lâmpada.
Resposta: b
Exercício 8:
(UEA)
No circuito a lâmpada tem valores nominais 80 V - 40 W e deve ser ligada a um gerador ideal de 100 W.
Para que ela não queime será necessário conectar entre os pontos A e B do circuito um resistor de resistência equivalente à da associação indicada na alternativa
Resolução:
A intensidade da corrente que atravessa a lâmpada é a mesma que percorre a associação: P = U.i => 40 = 80.i => i = 0,50 A.
A tensão elétrica na associação é UAB = 100 V - 80 V = 20 V.
Podemos calcular a resistência equivalente da associação:
Req = UAB/i = 20 V/0,50 A = 40 ?.
Calculando a resistência equivalente de cada associação, concluímos que a associação da alternativa C tem resistência equivalente a 40 ?.
Resposta: C
Exercício 9:
(UFPE)
A potência elétrica dissipada pelo circuito elétrico mostrado a seguir vale:
A) 12 W
B) 27 W
C) 36 W
D) 64 W
E) 108 W
Resolução:
A resistência equivalente da associação é R = (4/3) ?.
A potência total dissipada é:
P = U2/R => P = (12)2/(4/3) => P = 108 W
Resposta: E
Exercício 10:
(UFTM)
No circuito mostrado no diagrama, todos os resistores são ôhmicos, o gerador e o amperímetro são ideais e os fios de ligação têm resistência elétrica desprezível.
A intensidade da corrente elétrica indicada pelo amperímetro, em A, é de
(A) 3.
(B) 4.
(C) 8.
(D) 12.
(E) 15.
Resolução:
Calculo da resistência equivalente:
Lei de Pouillet: i = E/R => i = 60/4 => i = 15 A
Resposta: E
Exercício 11:
(UECE)
Coloca-se uma resistência ôhmica de 0,1 ? dentro de um recipiente isolado termicamente contendo 5 kg de água ao nível do mar, a uma temperatura inicial de 30 ºC. Se ligarmos a resistência a uma fonte de tensão de 12 V, o tempo, em minutos, em que a água entrara em ebulição é de aproximadamente:
A) 8.
B) 11.
C) 17.
D) 42.
Obs: Desconsidere as perdas de calor do sistema para a vizinhança e considere o calor específico da água 1,0 cal/g.ºC (constante com a temperatura) e que
1 cal = 4,2 J, aproximadamente.
Resolução:
Eel = P.?t => Q = P.?t => m.c.?? = (U2/R).?t =>
5,0.103 .1,0.4,2.(100-30) = (122/0,1). ?t => ?t ? 1020 s = 17 min
Resposta: C
Exercício 12:
(CEFET-MG)
Um resistor de 10 ? é submetido a uma diferença de potencial elétrico de 100 V. Se ele for imerso em um recipiente isolado termicamente, contendo 100 gramas de água a uma temperatura inicial de 20 ºC, então, o tempo aproximado para que a água vaporize completamente será igual a
a) 2 min 16 s.
b) 4 min 8 s.
c) 8 min 4 s.
d) 16 min 2 s.
e) 32 min 0 s.
Dados: 1,0 cal = 4,0 J
densidade da água = 1,0 g/cm3
calor específico da água = 1,0 cal/(g.ºC)
calor latente de vaporização = 5,4 x 102 cal/g
Resolução:
Eel = P.?t => Q = P.?t => m.c.?? + m.Lv = (U2/R).?t =>
100.1,0.4,0.(100-20) + 100.540.4,0 = (1002/10).?t =>
?t = 248 s = 4 min 8 s
Resposta: b
Exercício 13:
(UEA)
Uma carga elétrica puntiforme penetra com velocidade v, numa região do espaço onde atua um campo magnético uniforme B. Pode-se afirmar corretamente que, desprezando-se ações gravitacionais, a carga descreverá, dentro do campo magnético, um movimento
(A) retilíneo acelerado, se v e B tiverem mesma direção e sentido.
(B) retilíneo retardado, se v e B tiverem mesma direção e sentidos opostos.
(C) circular e uniforme, se v e B tiverem mesma direção e sentido.
(D) helicoidal e uniforme, se v e B forem perpendiculares entre si.
(E) circular e uniforme, se v e B forem perpendiculares entre si.
Obs: As notações em negrito representam grandezas vetoriais.
Resolução:
Se v e B forem perpendiculares entre si a carga descreverá um movimento circular e uniforme.
Resposta: E
Exercício 14:
(UFMG)
Um fio condutor reto e vertical passa por um furo em uma mesa, sobre a qual, próximo ao fio, são colocadas uma esfera carregada, pendurada em uma linha de material isolante, e uma bússola, como mostrado nesta figura:
Inicialmente, não há corrente elétrica no fio e a agulha da bússola aponta para ele, como se vê na figura.
Em certo instante, uma corrente elétrica constante é estabelecida no fio.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, após se estabelecer a corrente elétrica no fio,
A) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera permanece na mesma posição.
B) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera vai se aproximar do fio.
C) a agulha da bússola não se desvia e a esfera permanece na mesma posição.
D) a agulha da bússola não se desvia e a esfera vai se afastar do fio.
Resolução:
Sob ação do campo magnético gerado pela corrente elétrica a agulha da bússola tende a se orientar numa direção ortogonal ao fio, de acordo com a regra da mão direita.
A esfera carregada permanece em repouso. Lembre-se que
Fm = IqI.v.B.sen ?. Sendo v = 0, vem: Fm = 0
Resposta: A
Exercício 15:
(Unimontes-MG)
Uma carga Q, positiva, na figura, move-se com velocidade V nas proximidades de um fio percorrido por uma corrente elétrica I. Indique a direção da força magnética do fio sobre a carga.
Resolução:
Pela regra da mão direita determinamos o sentido de B gerado pela corrente no local onde está a carga elétrica. Pela regra da mão esquerda determinamos o sentido da força magnética que age na carga:
Resposta: C
Exercício 16:
(UEPB)
Uma campainha elétrica (figura abaixo) é um dispositivo constituído por um interruptor, um eletroímã, uma armadura (A), um martelo (M), uma campânula (S) e um gerador de corrente contínua ou alternada. A armadura (A) do eletroímã possui um martelo (M) e está presa a um eixo (O) por meio de uma lâmina elástica (L). Ao apertarmos o interruptor, fechamos o circuito. [...]
(Adaptado de JUNIOR, F.R. Os Fundamentos da Física. 8. ed. vol. 2. São Paulo: Moderna, 2003, p. 311)
Acerca do assunto tratado no texto, que descreve o funcionamento de uma campainha elétrica e seu respectivo circuito, identifique, nas proposições a seguir, a(as) que se refere(m) ao que ocorre quando o interruptor é acionado.
I - Uma extremidade do eletroímã fica carregada positivamente, atraindo a armadura.
II - A corrente elétrica gera um campo magnético na bobina (eletroímã), que atrai a armadura.
III - A corrente elétrica gera um campo magnético no eletroímã e outro na armadura, que se atraem mutuamente.
Após a análise, para as proposições supracitadas, apenas é (são) verdadeira(s):
a) I
b) I e II
c) I e III
d) II
e) II e III
Resolução:
Ao acionar o interruptor a bobina é percorrida por corrente elétrica. O núcleo do eletroímã se magnetiza e atrai a armadura de ferro. A única proposição correta é a II.
Resposta: d
Exercício 17:
(UFAL)
A figura ilustra um fio condutor e uma haste metálica móvel sobre o fio, colocados numa região de campo magnético uniforme espacialmente (em toda a região cinza da figura), com módulo B, direção perpendicular ao plano do fio e da haste e sentido indicado. Uma força de módulo F é aplicada na haste, e o módulo do campo magnético aumenta com o tempo. De acordo com a lei de Faraday, é correto afirmar que:
A) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente no sentido horário, enquanto que a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido anti-horário.
B) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente no sentido anti-horário, enquanto que a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido horário.
C) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F tendem a gerar uma corrente no sentido horário.
D) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F tendem a gerar uma corrente no sentido anti-horário.
E) a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido horário, enquanto que o aumento de B com o tempo não tem influência sobre o sentido da corrente gerada.
Resolução:
Tanto o aumento de B com o tempo e a ação da força F aumentam o fluxo indutor ? que atravessa a área da espira. O fluxo induzido ?' surge em sentido oposto ao aumento de ?. Sendo o sentido do campo induzido o mesmo do fluxo induzido, pela regra da mão direita concluímos que a corrente elétrica induzida tem sentido horário.
Resposta: C
Exercício 18:
(UFG-GO)
Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 1014 Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é
(A) 2,5 x 109
(B) 2,5 x 1012
(C) 6,9 x 1013
(D) 2,5 x 1014
(E) 4,2 x 1017
Dados:
Constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J.s
1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
Resolução:
E = P.?t => E = 110.10-3.6,0.10-9 => E = 6,6.10-10 J
Energia de um fóton: E? = h.f => E? = 6,6.10-34.4,0.1014 J
Número n de fótons:
n = 6,6.10-10/6,6.10-34.4,0.1014 => n = 2,5.109 fótons
Resposta: A
Exercício 19:
(CEFET_MG)
No efeito fotoelétrico, elétrons são retirados de uma superfície metálica por meio de colisões com fótons incidentes. A energia__________ com que saem os fotoelétrons é _______ a energia dos fótons menos a energia que os prende na superfície do metal, denominada função ____________.
A opção que preenche corretamente a sequência de lacunas é:
a) cinética, igual, trabalho.
b) elétrica, menor que, elétrica.
c) cinética, menor que, trabalho.
d) luminosa, maior que, potência.
e) potencial, equivalente, potência.
Resolução:
Pela equação fotoelétrica de Einstein: Ec = h.f - ?, concluímos que:
A energia CINÉTICA (Ec) com que saem os fotoelétrons é IGUAL à energia dos fótons (h.f) menos a energia que os prende na superfície do metal, denominada função TRABALHO (?).
Resposta: a
Exercício 20:
(UEPB)
?Quanta do latim
Plural de quantum
Quando quase não há
Quantidade que se medir
Qualidade que se expressar
Fragmento infinitésimo
Quase que apenas mental...?
(Gilberto Gil)
O trecho acima é da música Quanta, que faz referência ao quanta, denominação atribuída aos pequenos pacotes de energia emitidos pela radiação eletromagnética, segundo o modelo desenvolvido por Max Planck, em 1900. Mais tarde Einstein admite que a luz e as demais radiações eletromagnéticas deveriam ser consideradas como um feixe desses pacotes de energia, aos quais chamou de fótons, que significa ?partículas de luz?, cada um transportando uma quantidade de energia.
Adote, h = 6,63.10-34 J.s e 1 eV = 1,6.10-19 J.
Com base nas informações do texto acima, pode-se afirmar que:
a) quando a frequência da luz incidente numa superfície metálica excede um certo valor mínimo de frequência, que depende do metal de que foi feita a superfície, esta libera elétrons;
b) as quantidades de energia emitidas por partículas oscilantes, independem da frequência da radiação emitida;
c) saltando de um nível de energia para outro, as partículas não emitem nem absorvem energia, uma vez que mudaram de estado quântico;
d) a energia de um fóton de frequência 100 MHz é de 663.10-28 eV;
e) o efeito fotoelétrico consiste na emissão de fótons por uma superfície metálica, quando atingida por um feixe de elétrons.
Resolução:
Quando a frequência da luz incidente numa superfície metálica excede um certo valor mínimo de frequência, que depende do metal de que foi feita a superfície, esta libera elétrons. É o efeito fotoelétrico.
Resposta: a
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Simulado de final de ano / Resoluções Exercício 1: (UFES) Uma pilha recarregável de NiMH tem capacidade de carga de 2.000 mAh. Ela é carregada e usada para funcionamento de um dispositivo de 6 W de potência que funciona com uma d.d.p. 12 V....
Física
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Simulado de final de ano / Resoluções
Exercício 1:
(UFES)
Uma pilha recarregável de NiMH tem capacidade de carga de 2.000 mAh. Ela é carregada e usada para funcionamento de um dispositivo de 6 W de potência que funciona com uma d.d.p. 12 V. É correto afirmar que a pilha funcionará adequadamente por um período de
A) 1 h.
B) 2 h.
C) 3 h.
D) 4 h.
E) 5 h.
Resolução:
Q = 200 mAh = 2000.10-3 A . 3600 s = 7200 C
P = U.i = U.(Q/?t) => 6 = 12.(7200/?t) => ?t = 14400 s = 4 h
Resposta: D
Exercício 2:
(UFSC)
Dos gráficos mostrados abaixo escolha aqueles que melhor representam um resistor linear (que obedece à Lei de Ohm). Dê como resposta a soma dos números correspondentes aos gráficos escolhidos.
Resolução:
Sendo o resistor ôhmico concluímos que sua resistência elétrica R é constante e que U é diretamente proporcional a i. São corretas: 02 e 04.
Resposta: 06
Exercicio 3:
(UFV-MG)
O gráfico mostra a dependência da corrente elétrica i com a voltagem VAB entre os terminais de um resistor que tem a forma de um cilindro maciço. A área da seção reta e o comprimento desse resistor são, respectivamente, 3,6.10-6 m2 e 9,0 cm. É CORRETO afirmar que a resistividade do material que compõe esse resistor em (?.m) é:
a) 4,0.10-5
b) 6,3.10-5
c) 2,5.101
d) 1,0.10-3
Resolução:
Vab = R.i => 5,0 = R . 0,20 => R = 25 ?
R = ?.L/A => 25 = ?.9,0.10-2/3,6.10-6 => ? = 1,0.10-3 ?.m
Resposta: d
Exercício 4:
(FUVEST-SP)
O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão U, é percorrido por uma corrente de intensidade i. O gráfico abaixo mostra a relação entre i e U.
As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.
I. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada.
II. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
III. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada.
Dentre essas afirmações, somente
a) I está correta. b) II está correta.
c) III está correta. d) I e III estão corretas.
e) II e III estão corretas.
Resolução:
I. Incorreta. Sendo R = U/i, notamos que R não é constante pois U e i, dados no gráfico, não variam na mesma proporção.
II. Incorreta. Quando U aumenta, i aumenta numa proporção menor e consequentemente R aumenta.
III. Correta. Quando U aumenta i também aumenta e o mesmo acontece com o produto U.i. Sendo P = U.i, concluímos que P também aumenta.
Resposta: c
Exercício 5:
(ITA-SP)
Pedro mudou-se da cidade de São José dos Campos para a cidade de São Paulo, levando um aquecedor elétrico. O que deverá ele fazer para manter a mesma potência de seu aquecedor elétrico, sabendo-se que a tensão na rede em São José dos Campos é de 220 V enquanto que em São Paulo é de 110 V? A resistência do aquecedor foi substituída por outra:
a) quatro vezes menor.
b) quatro vezes maior.
c) oito vezes maior.
d) oito vezes menor.
e) duas vezes menor.
Resolução:
Sendo P = U2/R, temos: (220)2/R = (110)2/R? => R?= R/4
Resposta: a
Exercício 6:
(CEFET-MG)
Em uma associação de resistores em paralelo, e correto afirmar que a(o)
a) valor da potencia elétrica total e igual ao valor da potência em cada resistor.
b) valor da resistência elétrica total e igual a soma da resistência de cada resistor.
c) diferença de potencial elétrico total e igual a diferença de potencial em cada resistor.
d) dissipação de energia total por efeito Joule e igual a dissipação de energia em cada resistor.
e) intensidade da corrente elétrica total na associação e igual a intensidade da corrente em cada resistor.
Resolução:
Na associação em paralelo todos os resistores estão submetidos à mesma tensão que é igual à tensão no resistor equivalente,
Resposta: c
Exercício 7:
(CEFET-MG)
Usualmente os dispositivos elétricos de uma residência (lâmpadas, chuveiro, geladeira, radio, televisor) são ligados em ________ e submetidos a uma diferença de potencial ________. Nessas condições, um chuveiro elétrico de 2.500 W, funcionando durante uma hora, consome _______ energia que uma lâmpada de
100 W acesa durante 24 horas.
A opção que completa, corretamente, as lacunas acima é:
a) paralelo, contínua, menos.
b) paralelo, alternada, mais.
c) paralelo, contínua, mais.
d) série, constante, menos.
e) série, alternada, mais.
Resolução:
Usualmente os dispositivos elétricos de uma residência são ligados em paralelo e submetidos a uma diferença de potencial alternada.
Chuveiro: Eel = P.?t => Eel = 2,5 kW . 1 h = 2,5 kWh
Lâmpada: Eel = P.?t => Eel = 0,1 kW . 24 h = 2,4 kWh
O chuveiro consome mais energia do que a lâmpada.
Resposta: b
Exercício 8:
(UEA)
No circuito a lâmpada tem valores nominais 80 V - 40 W e deve ser ligada a um gerador ideal de 100 W.
Para que ela não queime será necessário conectar entre os pontos A e B do circuito um resistor de resistência equivalente à da associação indicada na alternativa
Resolução:
A intensidade da corrente que atravessa a lâmpada é a mesma que percorre a associação: P = U.i => 40 = 80.i => i = 0,50 A.
A tensão elétrica na associação é UAB = 100 V - 80 V = 20 V.
Podemos calcular a resistência equivalente da associação:
Req = UAB/i = 20 V/0,50 A = 40 ?.
Calculando a resistência equivalente de cada associação, concluímos que a associação da alternativa C tem resistência equivalente a 40 ?.
Resposta: C
Exercício 9:
(UFPE)
A potência elétrica dissipada pelo circuito elétrico mostrado a seguir vale:
A) 12 W
B) 27 W
C) 36 W
D) 64 W
E) 108 W
Resolução:
A resistência equivalente da associação é R = (4/3) ?.
A potência total dissipada é:
P = U2/R => P = (12)2/(4/3) => P = 108 W
Resposta: E
Exercício 10:
(UFTM)
No circuito mostrado no diagrama, todos os resistores são ôhmicos, o gerador e o amperímetro são ideais e os fios de ligação têm resistência elétrica desprezível.
A intensidade da corrente elétrica indicada pelo amperímetro, em A, é de
(A) 3.
(B) 4.
(C) 8.
(D) 12.
(E) 15.
Resolução:
Calculo da resistência equivalente:
Lei de Pouillet: i = E/R => i = 60/4 => i = 15 A
Resposta: E
Exercício 11:
(UECE)
Coloca-se uma resistência ôhmica de 0,1 ? dentro de um recipiente isolado termicamente contendo 5 kg de água ao nível do mar, a uma temperatura inicial de 30 ºC. Se ligarmos a resistência a uma fonte de tensão de 12 V, o tempo, em minutos, em que a água entrara em ebulição é de aproximadamente:
A) 8.
B) 11.
C) 17.
D) 42.
Obs: Desconsidere as perdas de calor do sistema para a vizinhança e considere o calor específico da água 1,0 cal/g.ºC (constante com a temperatura) e que
1 cal = 4,2 J, aproximadamente.
Resolução:
Eel = P.?t => Q = P.?t => m.c.?? = (U2/R).?t =>
5,0.103 .1,0.4,2.(100-30) = (122/0,1). ?t => ?t ? 1020 s = 17 min
Resposta: C
Exercício 12:
(CEFET-MG)
Um resistor de 10 ? é submetido a uma diferença de potencial elétrico de 100 V. Se ele for imerso em um recipiente isolado termicamente, contendo 100 gramas de água a uma temperatura inicial de 20 ºC, então, o tempo aproximado para que a água vaporize completamente será igual a
a) 2 min 16 s.
b) 4 min 8 s.
c) 8 min 4 s.
d) 16 min 2 s.
e) 32 min 0 s.
Dados: 1,0 cal = 4,0 J
densidade da água = 1,0 g/cm3
calor específico da água = 1,0 cal/(g.ºC)
calor latente de vaporização = 5,4 x 102 cal/g
Resolução:
Eel = P.?t => Q = P.?t => m.c.?? + m.Lv = (U2/R).?t =>
100.1,0.4,0.(100-20) + 100.540.4,0 = (1002/10).?t =>
?t = 248 s = 4 min 8 s
Resposta: b
Exercício 13:
(UEA)
Uma carga elétrica puntiforme penetra com velocidade v, numa região do espaço onde atua um campo magnético uniforme B. Pode-se afirmar corretamente que, desprezando-se ações gravitacionais, a carga descreverá, dentro do campo magnético, um movimento
(A) retilíneo acelerado, se v e B tiverem mesma direção e sentido.
(B) retilíneo retardado, se v e B tiverem mesma direção e sentidos opostos.
(C) circular e uniforme, se v e B tiverem mesma direção e sentido.
(D) helicoidal e uniforme, se v e B forem perpendiculares entre si.
(E) circular e uniforme, se v e B forem perpendiculares entre si.
Obs: As notações em negrito representam grandezas vetoriais.
Resolução:
Se v e B forem perpendiculares entre si a carga descreverá um movimento circular e uniforme.
Resposta: E
Exercício 14:
(UFMG)
Um fio condutor reto e vertical passa por um furo em uma mesa, sobre a qual, próximo ao fio, são colocadas uma esfera carregada, pendurada em uma linha de material isolante, e uma bússola, como mostrado nesta figura:
Inicialmente, não há corrente elétrica no fio e a agulha da bússola aponta para ele, como se vê na figura.
Em certo instante, uma corrente elétrica constante é estabelecida no fio.
Considerando-se essas informações, é CORRETO afirmar que, após se estabelecer a corrente elétrica no fio,
A) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera permanece na mesma posição.
B) a agulha da bússola vai apontar para uma outra direção e a esfera vai se aproximar do fio.
C) a agulha da bússola não se desvia e a esfera permanece na mesma posição.
D) a agulha da bússola não se desvia e a esfera vai se afastar do fio.
Resolução:
Sob ação do campo magnético gerado pela corrente elétrica a agulha da bússola tende a se orientar numa direção ortogonal ao fio, de acordo com a regra da mão direita.
A esfera carregada permanece em repouso. Lembre-se que
Fm = IqI.v.B.sen ?. Sendo v = 0, vem: Fm = 0
Resposta: A
Exercício 15:
(Unimontes-MG)
Uma carga Q, positiva, na figura, move-se com velocidade V nas proximidades de um fio percorrido por uma corrente elétrica I. Indique a direção da força magnética do fio sobre a carga.
Resolução:
Pela regra da mão direita determinamos o sentido de B gerado pela corrente no local onde está a carga elétrica. Pela regra da mão esquerda determinamos o sentido da força magnética que age na carga:
Resposta: C
Exercício 16:
(UEPB)
Uma campainha elétrica (figura abaixo) é um dispositivo constituído por um interruptor, um eletroímã, uma armadura (A), um martelo (M), uma campânula (S) e um gerador de corrente contínua ou alternada. A armadura (A) do eletroímã possui um martelo (M) e está presa a um eixo (O) por meio de uma lâmina elástica (L). Ao apertarmos o interruptor, fechamos o circuito. [...]
(Adaptado de JUNIOR, F.R. Os Fundamentos da Física. 8. ed. vol. 2. São Paulo: Moderna, 2003, p. 311)
Acerca do assunto tratado no texto, que descreve o funcionamento de uma campainha elétrica e seu respectivo circuito, identifique, nas proposições a seguir, a(as) que se refere(m) ao que ocorre quando o interruptor é acionado.
I - Uma extremidade do eletroímã fica carregada positivamente, atraindo a armadura.
II - A corrente elétrica gera um campo magnético na bobina (eletroímã), que atrai a armadura.
III - A corrente elétrica gera um campo magnético no eletroímã e outro na armadura, que se atraem mutuamente.
Após a análise, para as proposições supracitadas, apenas é (são) verdadeira(s):
a) I
b) I e II
c) I e III
d) II
e) II e III
Resolução:
Ao acionar o interruptor a bobina é percorrida por corrente elétrica. O núcleo do eletroímã se magnetiza e atrai a armadura de ferro. A única proposição correta é a II.
Resposta: d
Exercício 17:
(UFAL)
A figura ilustra um fio condutor e uma haste metálica móvel sobre o fio, colocados numa região de campo magnético uniforme espacialmente (em toda a região cinza da figura), com módulo B, direção perpendicular ao plano do fio e da haste e sentido indicado. Uma força de módulo F é aplicada na haste, e o módulo do campo magnético aumenta com o tempo. De acordo com a lei de Faraday, é correto afirmar que:
A) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente no sentido horário, enquanto que a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido anti-horário.
B) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente no sentido anti-horário, enquanto que a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido horário.
C) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F tendem a gerar uma corrente no sentido horário.
D) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F tendem a gerar uma corrente no sentido anti-horário.
E) a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido horário, enquanto que o aumento de B com o tempo não tem influência sobre o sentido da corrente gerada.
Resolução:
Tanto o aumento de B com o tempo e a ação da força F aumentam o fluxo indutor ? que atravessa a área da espira. O fluxo induzido ?' surge em sentido oposto ao aumento de ?. Sendo o sentido do campo induzido o mesmo do fluxo induzido, pela regra da mão direita concluímos que a corrente elétrica induzida tem sentido horário.
Resposta: C
Exercício 18:
(UFG-GO)
Um laser emite um pulso de luz monocromático com duração de 6,0 ns, com frequência de 4,0 x 1014 Hz e potência de 110 mW. O número de fótons contidos nesse pulso é
(A) 2,5 x 109
(B) 2,5 x 1012
(C) 6,9 x 1013
(D) 2,5 x 1014
(E) 4,2 x 1017
Dados:
Constante de Planck: h = 6,6 x 10-34 J.s
1,0 ns = 1,0 x 10-9 s
Resolução:
E = P.?t => E = 110.10-3.6,0.10-9 => E = 6,6.10-10 J
Energia de um fóton: E? = h.f => E? = 6,6.10-34.4,0.1014 J
Número n de fótons:
n = 6,6.10-10/6,6.10-34.4,0.1014 => n = 2,5.109 fótons
Resposta: A
Exercício 19:
(CEFET_MG)
No efeito fotoelétrico, elétrons são retirados de uma superfície metálica por meio de colisões com fótons incidentes. A energia__________ com que saem os fotoelétrons é _______ a energia dos fótons menos a energia que os prende na superfície do metal, denominada função ____________.
A opção que preenche corretamente a sequência de lacunas é:
a) cinética, igual, trabalho.
b) elétrica, menor que, elétrica.
c) cinética, menor que, trabalho.
d) luminosa, maior que, potência.
e) potencial, equivalente, potência.
Resolução:
Pela equação fotoelétrica de Einstein: Ec = h.f - ?, concluímos que:
A energia CINÉTICA (Ec) com que saem os fotoelétrons é IGUAL à energia dos fótons (h.f) menos a energia que os prende na superfície do metal, denominada função TRABALHO (?).
Resposta: a
Exercício 20:
(UEPB)
?Quanta do latim
Plural de quantum
Quando quase não há
Quantidade que se medir
Qualidade que se expressar
Fragmento infinitésimo
Quase que apenas mental...?
(Gilberto Gil)
O trecho acima é da música Quanta, que faz referência ao quanta, denominação atribuída aos pequenos pacotes de energia emitidos pela radiação eletromagnética, segundo o modelo desenvolvido por Max Planck, em 1900. Mais tarde Einstein admite que a luz e as demais radiações eletromagnéticas deveriam ser consideradas como um feixe desses pacotes de energia, aos quais chamou de fótons, que significa ?partículas de luz?, cada um transportando uma quantidade de energia.
Adote, h = 6,63.10-34 J.s e 1 eV = 1,6.10-19 J.
Com base nas informações do texto acima, pode-se afirmar que:
a) quando a frequência da luz incidente numa superfície metálica excede um certo valor mínimo de frequência, que depende do metal de que foi feita a superfície, esta libera elétrons;
b) as quantidades de energia emitidas por partículas oscilantes, independem da frequência da radiação emitida;
c) saltando de um nível de energia para outro, as partículas não emitem nem absorvem energia, uma vez que mudaram de estado quântico;
d) a energia de um fóton de frequência 100 MHz é de 663.10-28 eV;
e) o efeito fotoelétrico consiste na emissão de fótons por uma superfície metálica, quando atingida por um feixe de elétrons.
Resolução:
Quando a frequência da luz incidente numa superfície metálica excede um certo valor mínimo de frequência, que depende do metal de que foi feita a superfície, esta libera elétrons. É o efeito fotoelétrico.
Resposta: a
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