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Questões de física

Tópicos de Eletricidade

(Fuvest-1994) O circuito a seguir mostra uma bateria de 6V e resistência interna desprezível, alimentando quatro resistências, em paralelo duas a duas. Cada uma das resistências vale R=2².

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a) Qual o valor da tensão entre os pontos A e B?
b) Qual o valor da corrente que passa pelo ponto A?



resposta:a) zero
b) 1,5 A



(Fuvest-1994) Um calorímetro, constituído por um recipiente isolante térmico ao qual estão acoplados um termômetro e um resistor elétrico, está completamente preenchido por 0,400 kg de uma substância cujo calor específico deseja-se determinar. Num experimento em que a potência dissipada pelo resistor era de 80 W, a leitura do termômetro permitiu a construção do gráfico da temperatura T em função do tempo t, mostrado na figura adiante. O tempo t é medido à partir do instante em que a fonte que alimenta o resistor é ligada.

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a) Qual o calor específico da substância em joules/(kg°C)?
b) Refaça o gráfico da temperatura em função do tempo no caso da tensão V da fonte que alimenta o resistor ser reduzida à metade.



resposta:a) 5,0.10¤ J/kg°C
b) Observe a figura a seguir:





(Fuvest-1994) Um capacitor é feito de duas placas condutoras, planas e paralelas, separadas pela distância de 0,5 mm e com ar entre elas. A diferença de potencial entre as placas é de 200 V.
a) Substituindo-se o ar contido entre as placas por uma placa de vidro, de constante dielétrica cinco vezes maior do que a do ar, e permanecendo constante a carga das placas, qual será a diferença de potencial nessa nova situação?
b) Sabendo-se que o máximo campo elétrico que pode existir no ar seco sem produzir descarga é de 0,8 × 10§ volt/metro, determine a diferença de potencial máximo que o capacitor pode suportar, quando há ar seco entre as placas.

resposta:a) 40 V.
b) 400 V.



(Unicamp-1994) A potência P de um chuveiro elétrico, ligado a uma rede doméstica de tensão V = 220 V é dado por P = V²/R, onde a resistência R do chuveiro é proporcional ao comprimento do resistor. A tensão V e a corrente elétrica I no chuveiro estão relacionados pela Lei de Ohm: V = RI. Deseja-se aumentar a potência do chuveiro mudando apenas o comprimento do resistor.
a) Ao aumentar a potência a água ficará mais quente ou mais fria?
b) Para aumentar a potência do chuveiro, o que deve ser feito com a resistência do chuveiro?
c) O que acontece com a intensidade da corrente elétrica I quando a potência do chuveiro aumenta?
d) O que acontece com o valor da tensão V quando a potência do chuveiro aumenta?

resposta:a) Mais quente
b) Reduzir
c) Aumenta
d) Fica constante



(Unicamp-1994) No circuito da figura adiante, A é um amperímetro de resistência nula, V é um voltímetro de resistência infinita. A resistência interna da bateria é nula.

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a) Qual é a intensidade da corrente medida pelo amperímetro?
b) Qual é a voltagem medida pelo voltímetro?
c) Quais são os valores das resistências R e R‚?
d) Qual é a potência fornecida pela bateria?




resposta:a) 12 A
b) 100 V
c) R = 10 ² e R‚ = 50 ²
d) 1,2 . 10¤ W



(Unicamp-1994) Partículas ‘(núcleo de um átomo de Hélio), partículas ’(elétrons) e radiação –(onda eletromagnética) penetram, com velocidades comparáveis, perpendicularmente a um campo elétrico uniforme existente numa região do espaço, descrevendo as trajetórias esquematizadas na figura a seguir.

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a) Reproduza a figura anterior e associe ‘, ’ e – a cada uma das três trajetórias.
b) Qual é o sentido do campo elétrico?



resposta:

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b) Da placa B para a placa A.





(Unesp-1994) A figura 1 representa uma carga elétrica pontual positiva no ponto P e o vetor campo elétrico no ponto 1, devido a essa carga.
No ponto 2, a melhor representação para o vetor campo elétrico, devido à mesma carga em P, será:



resposta:[C]



(Unesp-1994) Num circuito elétrico, dois resistores, cujas resistências são R e R‚, com R>R‚, estão ligados em série. Chamando de i e i‚ as correntes que os atravessam e de V e V‚ as tensões a que estão submetidos, respectivamente, pode-se afirmar que:
a) i=i‚ e V=V‚.
b) i=i‚ e V>V‚.
c) i>i‚ e V=V‚.
d) i>i‚ e Ve) iV‚.

resposta:[B]



(Unesp-1994) Por uma bateria de f.e.m. (E) e resistência interna desprezível, quando ligada a um pedaço de fio de comprimento Ø e resistência R, passa a corrente i (figura 1).
Quando o pedaço de fio é cortado ao meio e suas metades ligadas à bateria, a corrente que passa por ela é i‚ (figura 2).
Nestas condições, e desprezando a resistência dos fios de ligação, determine:

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a) a resistência equivalente à associação dos dois pedaços de fio, na figura 2, e
b) a razão i‚/i.



resposta:a) R/4
b) 4



(Fuvest-1995) Um sistema formado por três cargas puntiformes iguais, colocadas em repouso nos vértices de um triângulo eqüilátero, tem energia potencial eletrostática igual a U. Substitui-se uma das cargas por outra, na mesma posição, mas com o dobro do valor. A energia potencial eletrostática do novo sistema será igual a:
a) 4U/3
b) 3U/2
c) 5U/3
d) 2U
e) 3U

resposta:[C]



(Fuvest-1995) O campo elétrico de uma carga puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as direções e sentidos indicados pelas flechas na figura a seguir. O módulo do campo elétrico no ponto B vale 24 V/m. O módulo do campo elétrico no ponto P da figura vale, em volt por metro:

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a) 3.
b) 4.
c) 3Ë2.
d) 6.
e) 12.



resposta:[D]



(Fuvest-1995) A figura adiante mostra um circuito construído por um gerador ideal e duas lâmpadas incandescentes A e B, com resistências R e 2R, respectivamente, e no qual é dissipada a potência P. Num dado instante, a lâmpada B queima-se. A potência que passará a ser dissipada pelo sistema será igual a:

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a) P/2
b) 2P/3
c) P
d) 3P/2
e) 2P



resposta:[B]



(Fuvest-1995) É dada uma pilha comum, de força eletromotriz ” = 1,5 V e resistência interna igual a 1,0 ². Ela é ligada durante 1,0 s a um resistor R de resistência igual a 0,5 ². Nesse processo, a energia química armazenada na pilha decresce de um valor EP, enquanto o resistor externo R dissipa uma energia ER. Pode-se afirmar que EP e ER valem, respectivamente:
a) 1,5 J e 0,5 J.
b) 1,0 J e 0,5 J.
c) 1,5 J e 1,5 J.
d) 2,5 J e 1,5 J.
e) 0,5 J e 0,5 J.

resposta:[A]



(Ita-1995) Um pêndulo simples é construído com uma esfera metálica de massa m = 1,0 × 10­(a quarta potencia) kg carregada com uma carga elétrica de 3,0 × 10­¦ C e um fio isolante de comprimento l = 1,0 m de massa desprezível. Esse pêndulo oscila com período P num local em que g = 10,0 m/s². Quando um campo elétrico uniforme e constante é aplicado verticalmente em toda a região do pêndulo o seu período dobra de valor. A intensidade do campo elétrico é de:
a) 6,7 × 10³ N/C
b) 42 N/C
c) 6,0 × 10­§ N/C
d) 33 N/C
e) 25 N/C

resposta:[E]



(Ita-1995) No circuito mostrado na figura adiante a força eletromotriz e sua resistência interna são respectivamente ” e r. R e R‚ são duas resistências fixas. Quando o cursor móvel da resistência R se mover para A, a corrente i em R e a corrente i‚ em R‚ variam da seguinte forma:
a) i cresce e i‚ decresce
b) i cresce e i‚ cresce
c) i decresce e i‚ cresce
d) i decresce e i‚ decresce
e) i não varia e i‚ decresce



resposta:[C]



(Ita-1995) No circuito representado na figura adiante, o capacitor está inicialmente descarregado. Quando a chave é ligada, uma corrente flui pelo circuito até carregar totalmente o capacitor. Podemos afirmar que:
a) a energia que foi despendida pela fonte de força eletromotriz ” é (C”²)/2.
b) a energia que foi dissipada no resistor independe do valor de R.
c) a energia que foi dissipada no resistor é proporcional a R².
d) a energia que foi armazenada no capacitor seria maior se R fosse menor.
e) Nenhuma energia foi dissipada no resistor.



resposta:[B]



(Pucsp-1995) Encontram-se à sua disposição os seguintes elementos. De posse desses elementos monte um circuito de tal forma que:

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a) a lâmpada funcione de acordo com suas especificações;
b) o amperímetro ideal registre a corrente que passa pela lâmpada;
c) o voltímetro ideal indique a queda de potencial na resistência equivalente à associação de R e R‚.

É importante que você comente e justifique a montagem de um circuito, através de uma seqüência lógica de idéias. Desenvolva todos os cálculos necessários. Não se esqueça de justificar também o posicionamento dos aparelhos, bem como suas leituras.



resposta:A associação de resistores ligados em série com a lâmpada sofre uma tensão de 20 V.

Cálculo da intensidade da corrente que atravessa a lâmpada:
P = U lâmpada . i
1,5 = 6.i
i = 0,25 A

Cálculo da resistência equivalente (R eq):
U = R eq . i
20 = R eq . 0,25
R eq = 80 ²

Os resistores são ligados em paralelo pois têm resistências iguis a 160 ².
O amprímetro que indica 0,25 A e a lâmpada são ligados em série. O voltímetro é ligado em paralelo com a associação de resistores e indica 20V. Observe a figura adiante:





(Pucsp-1995) Considere o campo elétrico criado por:

I - Duas placas metálicas planas e paralelas, distanciadas de 1,0 cm, sujeitas a uma d.d.p de 100 V.

II - Uma esfera metálica oca de raio 2,0 cm carregada com 2,5 ˜C de carga positiva.

Quais as características básicas dos dois campos elétricos? A que distância do centro da esfera, um elétron sofreria a ação de uma força elétrica de módulo igual à que agiria sobre ele entre as placas paralelas?
Dados:
¦carga do elétron¦: ¦e¦ = 1,6 . 10­¢ª C
constante de Coulomb para o ar e o vácuo:
k³ = 9 . 10ª N . m²/C²

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a) Campo entre placas: uniforme (longe das extremidades); Campo da esfera: radial (dentro e fora da esfera); Distância ao centro da esfera: 15 m
b) Campo entre placas: não há; Campo da esfera: só há campo no interior da esfera; Distância ao centro da esfera: 150 m
c) Campo entre placas: uniforme; Campo da esfera: uniforme (dentro e fora da esfera); Distância ao centro da esfera: 1,5 m
d) Campo entre placas: uniforme (longe das extremidades); Campo da esfera: - radial (fora da esfera), - nulo (dentro da esfera); Distância ao centro da esfera: 1,5 m
e) Campo entre placas: nulo; Campo da esfera: - nulo (dentro da esfera), - radial (fora da esfera); Distância ao centro da esfera: 1,5 cm



resposta:[D]



(Unesp-1995) Dois corpos pontuais em repouso, separados por certa distância e carregados eletricamente com cargas de sinais iguais, repelem-se de acordo com a Lei de Coulomb.
a) Se a quantidade de carga de um dos corpos for triplicada, a força de repulsão elétrica permanecerá constante, aumentará (quantas vezes?) ou diminuirá (quantas vezes?)?
b) Se forem mantidas as cargas iniciais, mas a distância entre os corpos for duplicada, a força de repulsão elétrica permanecerá constante, aumentará (quantas vezes?) ou diminuirá (quantas vezes?)?

resposta:a) Triplica.
b) Diminuirá 4 vezes.







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