Eletricidade - Aula 18 (continuação)

Exercícios de revisão

 
Revisão/Ex 1:
(UESPI)
Em um laboratório, foram realizados ensaios elétricos com um fio condutor, submetendo-o a diversas voltagens. A tabela seguinte apresenta os valores dessas voltagens (U_AB) e da intensidade de corrente elétrica (i) correspondente, estabelecida no condutor:

A resistência elétrica desse condutor tem um valor em Ω, igual a:

a) 0,30     b) 300     c) 30     d) 100     e) 4,4

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Revisão/Ex 2:
(UEL-PR)
Três condutores X, Y e Z foram submetidos a diferentes tensões U e, para cada tensão, foi medida a respectiva corrente elétrica I, com a finalidade de verificar se os condutores eram ôhmicos. Os resultados estão na tabela que segue:

De acordo com os dados da tabela, somente:

a) o condutor X é ôhmico;
b) o condutor Y é ôhmico;
c) o condutor Z é ôhmico;
d) os condutores X e Y são ôhmicos;
e) os condutores X e Z são ôhmicos.

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Revisão/Ex 3:
(UEM-PR)
O gráfico a seguir representa o comportamento da corrente que atravessa um resistor, em função da ddp a ele aplicada.

Nessas condições, assinale o que for correto:

(01) Este resistor não obedece à Lei de Ohm.
(02) Quando a corrente for de 0,4 A, a ddp aplicada no resistor será de 25 volts.
(04) A resistência do resistor tem dimensões de volt x coulomb/segundo.
(08) Quando a corrente for de 0,2 A e percorrer este resistor por 2 segundos, então, a potência será de 4 watts.
(16) A quantidade de energia dissipada pelo resistor, em qualquer tempo, será constante e igual a 200 joules/segundo.
(32) Quando a corrente elétrica for de 0,2 A, a resistência elétrica do resistor será de 50 Ω.
Dê como resposta  a soma dos números que  precedem as afirmativas corretas.

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Revisão/Ex 4:

(UFV-MG)
Com base no gráfico "diferença de potencial (U) versus corrente (i) para um resistor", afirmou-se que o resistor:

I. É ôhmico.
II. Apresenta uma resistência de 50 Ω para uma corrente de 0,2 A.
III. Apresenta uma resistência de 90 Ω para uma diferença de potencial de 30 V.

Assinale a alternativa correta:

a) Todas as afirmativas são verdadeiras.
b) Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras.
c) Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.
d) Apenas a afirmativa II é verdadeira.
e) Apenas a afirmativa I é verdadeira.

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Revisão/Ex 5:
(Uniube-MG)
Nos resistores de carvão vêm impressas várias faixas coloridas que determinam o seu valor. Elas obedecem ao seguinte código: a primeira faixa colorida da esquerda representa o primeiro algarismo; a segunda faixa colorida da esquerda representa o segundo algarismo; a terceira faixa colorida da esquerda representa a potência de 10, pela qual deve ser multiplicado o número formado pelos dois algarismos anteriormente identificados. Existe ainda, para muitos resistores, uma quarta faixa que corresponde à tolerância do fabricante. Dado o código de cores para resistores de carvão em ohms:

No laboratório foi montado o circuito:

O gráfico que melhor ilustra o experimento com este resistor ôhmico é:

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z
Desafio: 

A curva característica de um resistor ôhmico é representada abaixo.

a) Aplicando-se no resistor uma tensão elétrica de 6,4 V, qual é a intensidade da corrente elétrica que o atravessa?
b) Nas condições do item a) qual é o número de elétrons livres que atravessa a seção reta do resistor em 60 s.
Dado: carga elétrica do elétron em módulo: e = 1,6.10^-19 C

A resolução será publicada no próximo sábado.

Resolução do desafio anterior: 

Abaixo apresentamos parte da “conta de luz” de uma residência. Nesta parte destacamos o Histórico do Consumo em kWh e o preço da energia elétrica consumida no mês de maio de 2016, incluindo os tributos (PIS/PASEP, COFINS e ICMS).

a) Qual é o preço médio de 1kWh?
b) Qual é o preço da energia elétrica consumida durante um banho de 15 min, sabendo-se que a potência do chuveiro elétrico utilizado é de 6.000 W?
c) Uma lâmpada incandescente tem potência de 60 W. Quantas horas a lâmpada deveria ficar ligada para consumir a mesma energia que o chuveiro elétrico nas condições do item b)?

a) 
No mês de maio de 2016 o consumo de energia elétrica foi de 404 kWh, sendo o valor a pagar R$ 267,74. Assim, o preço médio do kWh consumido, incluído os tributos, foi igual a: R$ 267,74/404 kWh ≅ a R$ 0,66 por kWh.
 
b) 
E_el = P.Δt => E_el = (6000/1000)kW.(1/4)h => E_el = 1,5 kWh
Custo do banho: (R$0,66).(1,5) = R$ 0,99

c) 
(E_el)_lâmpada = (E_el)_chuveiro
(P.Δt)_lâmpada = (P.Δt)_chuveiro
60W.Δt = 6000W.(0,25)h
Δt = 25 h

Respostas: a) R$ 0,66; b) 0,99; c) 25 h  

Termologia, Óptica e Ondas - Aula 18 (continuação)

Exercícios de revisão

 
Revisão/Ex 1:
(PUC-RS)
O Segundo Princípio da Termodinâmica pode ser enunciado da seguinte  forma: “Nenhuma máquina térmica, operando em ciclo, pode transformar em _______ todo o __________ a ela fornecido”.

a) calor - trabalho        
b) trabalho - calor        
c) força - calor
d) força - impulso
e) trabalho - impulso

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Revisão/Ex 2:
(UFRGS)
Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450 J de uma fonte de calor e liberando 300 J no ambiente. Uma segunda máquina térmica ideal opera recebendo 600 J e liberando 450 J. Se dividirmos o rendimento da segunda máquina pelo rendimento da primeira máquina, obteremos:

a) 1,50.          b) 1,33.          c) 1,00.          d) 0,75.          e) 0,25.

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Revisão/Ex 3:
(UFC-CE)
A figura a seguir mostra um ciclo de Carnot, representado no diagrama p-V.

Se no trecho b→c, desse ciclo, o sistema fornece 60 J de trabalho ao meio externo, então é verdade que, nesse trecho:

a) o sistema recebe 60 J de calor e sua energia interna diminui.
b) o sistema recebe 60 J de calor e sua energia interna não varia.
c) o sistema rejeita 60 J de calor e sua energia interna não varia.
d) não há troca de calor e sua energia interna aumenta de 60 J.
e) não há troca de calor e sua energia interna diminui de 60 J.

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Revisão/Ex 4:
(ITA-SP)
Uma máquina térmica reversível (máquina de Carnot) opera entre dois reservatórios térmicos de temperaturas 100 °C e 127 °C, respectivamente, gerando gases aquecidos para acionar uma turbina. A eficiência dessa máquina é melhor representada por

a) 68%.      b) 6,8%.      c) 0,68%.        d) 21%.      e) 2,1%.

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Revisão/Ex 5:
(UFLA-MG)
Uma empresa propõe construir um motor térmico projetado para operar entre dois reservatórios de calor, sendo o quente à temperatura T₁ = 1.600 K e o frio a T₂ = 400 K. O projeto prevê, para o motor, uma potência de 4 cv, com absorção de 1.480 cal/s do reservatório quente. 
Dados: 1 cv = 740 W e 1 cal = 4 J.

a) Calcule o rendimento do referido motor.
b) Calcule o rendimento de um motor de Carnot, operando entre os mesmos reservatórios de calor.
c) O motor proposto é viável teoricamente? Justifique sua resposta.

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c
Desafio:
 
Analise o que ocorre com a temperatura T, a energia interna U e a pressão p de um gás, dizendo se aumenta, diminui, ou não varia, quando o gás sofre uma

a) expansão adiabática
b) compressão adiabática. 

A resolução será publicada na próxima terça-feira

Resolução do desafio anterior

Um gás ideal monoatômico sofre a transformação AB indicada 
no diagrama p x V (diagrama de Clapeyron).

Calcule nesta transformação, em função de p₀ e V₀:

a) O trabalho trocado pelo gás.
b) A variação de energia interna.
c) A quantidade de calor trocada.

a) O trabalho trocado pelo gás é numericamente igual à área no diagrama de Clapeyron.

τ = A_trapézio = [(2p₀+p₀)/2].V₀ => τ = (3p₀.V₀)/2

b) ΔU = 3/2.nR.ΔT => ΔU = 3/2.nR.[(2p₀.2V₀)/nR]-[(p₀.V₀)/nR] => 
ΔU = 9p₀.V₀/2

c) Primeira lei da Termodinâmica:

Q = τ + ΔU => Q = [(3p₀.V₀)/2]+[(9p₀.V₀)/2] => Q = 6p₀.V_{0
 
Respostas: 
a) 3p0.V0}/2 ; b) 9_p0.V₀/2 ; c) 6_p0.V₀

Mecânica - Aula 18 (continuação)

Exercícios de revisão

 
Revisão/Ex 1:
(Fatec-SP)
Uma roda gira com frequência 1200 rpm. A frequência e o período são respectivamente:

a) 1200 Hz, 0,05 s.
b) 60 Hz, 1 min.
c) 20 Hz, 0,05 s.
d) 20 Hz, 0,5 s.
e) 12 Hz, 0,08 s.

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Revisão/Ex 2:
(U. Mackenzie-SP)
Em um experimento verificamos que certo corpúsculo descreve um movimento circular uniforme de raio 6,0 m, percorrendo 96 m em 4,0 s. O período do movimento desse corpúsculo é, aproximadamente:

a) 0,80 s        b) 1,0 s        c) 1,2 s        d) 1,6 s        e) 2,4 s

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Revisão/Ex 3:
(FEI-SP)
Em uma bicicleta com roda de 1 m de diâmetro, um ciclista necessita dar uma pedalada para que a roda gire duas voltas. Quantas pedaladas por minuto deve dar o ciclista para manter a bicicleta com uma velocidade constante de 6.π km/h?

a) 300.
b) 200.
c) 150.
d) 100.
e) 50.

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Revisão/Ex 4:
(Uniube-MG)
Uma gota de tinta cai a 5 cm do centro de um disco que está girando a 30 rpm. As velocidades angular e linear da mancha provocada pela tinta são, respectivamente, iguais a:

a) π rad/s e 5.π cm/s 
b) 4.π rad/s e 20.π cm/s
c) 5.π rad/s e 25.π cm/s
d) 8.π rad/s e 40.π cm/s
e) 10.π rad/s e 50.π cm/s  

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Revisão/Ex 5:
(UFC-CE)
Considere um relógio de pulso em que o ponteiro dos segundos tem um comprimento r_s = 7 mm, e o ponteiro dos minutos tem um comprimento r_m = 5 mm (ambos medidos a partir do eixo central do relógio). Sejam, v_s a velocidade da extremidade do ponteiro dos segundos, e v_m a velocidade da extremidade do ponteiro dos minutos. A razão v_s/v_m é igual a:

a) 35.
b) 42.
c) 70.
d) 84.
e) 96.

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d
Desafio: 

Duas partículas, A e B, partem de um mesmo ponto C de uma circunferência. Elas realizam movimentos uniformes, no mesmo sentido, cujos períodos são, respectivamente 2 s e 5 s. As partículas passarão simultaneamente pela posição C, depois de um intervalo de tempo mínimo igual a:

a) 2 s        b) 5 s        c) 7 s        d) 10 s        e) 15 s 

A resolução será publicada na próxima quinta-feira

 

Resolução do desafio anterior: 

Uma bola é colocada a 32 m de um prédio sobre o solo, considerado horizontal. Cada andar do prédio, incluindo o térreo, têm 3,0 m de altura. A bola é lançada com velocidade de módulo v₀ = 20 m/s e que forma com a horizontal um ângulo θ, tal que sen θ = 0,60 e cos θ = 0,80, conforme indica a figura.

Sendo g = 10 m/s², determine o andar que foi atingido pela bola.
A bola atingiu o prédio durante seu movimento de subida ou descida?

x = (v₀cosθ).t => 32 = 20.0,80.t ∴ t = 2,0 s

y = (v₀senθ).t - g.t²/2 => h = 20.0,60.2,0 - 5.(2,0)² ∴ h = 4,0 m

Sendo a altura do térreo e de cada andar igual a 3,0 m, concluímos que a bola ao atingir o prédio na altura de 4,0 m, colide com o 1º andar.

Vamos achar o tempo de subida:

v_y = v₀senθ - gt => 0 = 20.0,60 - 10.t_s => t_s = 1,2 s

Sendo t = 2,0 s > t_s = 1,2 s, concluímos que a bola atinge o prédio durante seu movimento de descida.

Resposta: 1º andar; durante a descida