Questões de 11 a 20
Borges e Nicolau
11. (UFV-MG)
A figura abaixo mostra uma carga pontual positiva +Q e outra negativa –Q, separadas por uma distancia 2L
O vetor campo elétrico resultante produzido por essas cargas está ilustrado corretamente no ponto:
A) A
B) B
C) C
D) D
A) A
B) B
C) C
D) D
Resolução:
Alternativa: B
Sabendo-se que o campo elétrico no ponto P é nulo a razão d1/d2 vale
A) √3 B) √2 C) 2 D) 4 E) 6
Resolução:
x
Campo no ponto P devido à carga 4Q:
E4Q = k.I4QI/(d1)2
Campo no ponto P devido à carga 2Q:
E2Q = k.I2QI/(d2)2
Para que o campo em P seja nulo, E4Q = E2Q
k.I4QI/(d1)2 = k.I2QI/(d2)2 => 4/(d1)2 = 2/(d2)2 => (d1/d2)2 = 2
d1/d2 = √2
Alternativa: B
13. (URCA)
Sejam quatro cargas elétricas pontuais q1 = + 2,0 x 10-9 C,
q2 = – 1,0 x 10-9 C, q3 = + 2,0 x 10-9 C e q4 = – 1,0 x 10-9 C, localizadas respectivamente nos pontos (0, 0), (8, 0), (8, 6) e (0, 6) de um plano cartesiano, valores em metros. Calcule o módulo do campo elétrico no ponto (4, 3).
(Dado: constante eletrostática do vácuo k0 = 9,0 x 109 N.m2/C2).
A) E = 0,0 N/C;
B) E = 3,6 N/C;
C) E = 7,2 N/C;
D) E = 0,36 N/C;
E) E = 0,72 N/C.
Resolução:
Campo no ponto P devido à carga 2Q:
E2Q = k.I2QI/(d2)2
Para que o campo em P seja nulo, E4Q = E2Q
k.I4QI/(d1)2 = k.I2QI/(d2)2 => 4/(d1)2 = 2/(d2)2 => (d1/d2)2 = 2
d1/d2 = √2
Alternativa: B
13. (URCA)
Sejam quatro cargas elétricas pontuais q1 = + 2,0 x 10-9 C,
q2 = – 1,0 x 10-9 C, q3 = + 2,0 x 10-9 C e q4 = – 1,0 x 10-9 C, localizadas respectivamente nos pontos (0, 0), (8, 0), (8, 6) e (0, 6) de um plano cartesiano, valores em metros. Calcule o módulo do campo elétrico no ponto (4, 3).
(Dado: constante eletrostática do vácuo k0 = 9,0 x 109 N.m2/C2).
A) E = 0,0 N/C;
B) E = 3,6 N/C;
C) E = 7,2 N/C;
D) E = 0,36 N/C;
E) E = 0,72 N/C.
Resolução:
No ponto (4,3):
Campo devido a q1:
E1 = 9,0 x 109.2.0.10-9/25 => E1 = 18,0/25 N/C (afastamento)
Campo devido a q2:
E2 = 9,0 x 109.1.0.10-9/25 => E2 = 9,0/25 N/C (aproximação)
Campo devido a q3:
E3 = 9,0 x 109.2.0.10-9/25 => E3 = 18,0/25 N/C (afastamento)
Campo devido a q4:
E4 = 9,0 x 109.1.0.10-9/25 => E4 = 9,0/25 N/C (aproximação)
Alternativa: A
14. (UESPI)
Uma carga elétrica puntiforme, localizada no vácuo, cria, num ponto P situado ax0,2 m da mesma, um campo elétrico de intensidade igual a 700 V/m. Neste caso, considerando o potencial elétrico nulo no infinito, o potencial elétrico no ponto P devido a tal carga vale:
A) 70 V
B) 140 V
C) 350 V
D) 700 V
E) 1400 V
Resolução:
EP = 700 V/m
d = 0,2 m
De EP = k.IQI/d2 e VP = k.Q/d, sendo Q > 0 (potencial positivo) temos:
VP = EP.d => VP = 700.0,2 => VP = 140 V
Alternativa: B
15. (VUNESP)
A figura é a intersecção de um plano com o centro C de um condutor esférico e com três superfícies equipotenciais ao redor desse condutor.
Uma carga de 1,6 × 10-19 C é levada do ponto M ao ponto N. O trabalho realizado para deslocar essa carga foi de
A) 3,2 × 10-20 J.
B) 16,0 × 10-19 J.
C) 8,0 × 10-19 J.
D) 4,0 × 10-19 J.
E) 3,2 × 10-18 J.
Resolução:
No deslocamento MN => τMN = q.(VM - VN) =>τMN = 1,6 × 10-19.(5 - 10) =>
τMN = -8,0 × 10-19 J
Considerando que não há variação da energia cinética entre as posições inicial e final, a soma dos trabalhos da força elétrica (τMN) e da força do operador (τop) é nula. Portanto τop = -τMN = 8,0 × 10-19 J.
Alternativa: C
16. (IJSO)
A energia potencial eletrostática de um par de cargas elétricas puntiformes de valores Q e q, situadas a uma distância d, em relação a um referencial no infinito, é dada por EPot = k0.Q.q/d, onde k0 é a constante eletrostática do meio. Considere três partículas eletrizadas com cargas elétricas iguais e fixas nos vértices de um triângulo eqüilátero. Se dobrássemos os valores das cargas elétricas, o que aconteceria com a energia potencial eletrostática da configuração de cargas?
A) permaneceria a mesma
B) ficaria duas vezes maior
C) ficaria quatro vezes maior
D) ficaria 8 vezes maior
E) ficaria 12 vezes maior.
Resolução:
EPot = k0.Q2/L + k0.Q2/L + k0.Q2/L => Epot = 3.k0.Q2/L
Dobrando as cargas:
E'Pot = k0.4Q2/L + k0.4Q2/L + k0.4Q2/L => E'Pot = 12.k0.Q2/L
E'Pot/EPot = (12.k0.Q2/L)/(3.k0.Q2/L) => E'Pot/EPot = 4
Alternativa: C
17. (UFAL)
Uma casca esférica homogênea, feita de material perfeitamente condutor, possui raio interno Rint e raio externo Rext. Fixa em seu centro existe uma carga puntiforme positiva Q (ver figura). Há vácuo nas demais regiões do espaço.
O vetor campo elétrico no ponto A distante R do centro, ondexRint < R < Rext, é:
A) nulo.1
B) paralelo ao vetor E1.
C) paralelo ao vetor E2.
D) paralelo ao vetor E3.
E) paralelo ao vetor E4
A) permaneceria a mesma
B) ficaria duas vezes maior
C) ficaria quatro vezes maior
D) ficaria 8 vezes maior
E) ficaria 12 vezes maior.
Resolução:
EPot = k0.Q2/L + k0.Q2/L + k0.Q2/L => Epot = 3.k0.Q2/L
Dobrando as cargas:
E'Pot = k0.4Q2/L + k0.4Q2/L + k0.4Q2/L => E'Pot = 12.k0.Q2/L
E'Pot/EPot = (12.k0.Q2/L)/(3.k0.Q2/L) => E'Pot/EPot = 4
Alternativa: C
17. (UFAL)
Uma casca esférica homogênea, feita de material perfeitamente condutor, possui raio interno Rint e raio externo Rext. Fixa em seu centro existe uma carga puntiforme positiva Q (ver figura). Há vácuo nas demais regiões do espaço.
O vetor campo elétrico no ponto A distante R do centro, ondexRint < R < Rext, é:
A) nulo.1
B) paralelo ao vetor E1.
C) paralelo ao vetor E2.
D) paralelo ao vetor E3.
E) paralelo ao vetor E4
Resolução:
O campo elétrico no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo.
Alternativa: A
18. (UFPI)
Com relação aos fenômenos elétricos, assinale a alternativa errada.
A) Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.
B) Carga atrai carga em razão direta dos seus produtos e na razão inversa do quadrado da distância que as separa.
C) Um condutor eletricamente neutro não repele nem atrai outro condutor eletrizado.
D) As cargas elétricas que se encontram no interior de um condutor migram para a sua superfície externa devido à repulsão eletrostática entre as mesmas.
E) Nenhuma das respostas anteriores.
Resolução:
Colocando-se um condutor neutro em presença de um condutor eletrizado ocorre atração entre eles devido ao fenômeno da indução.
Alternativa: C
19. (UFMS)
Um consumidor, com o objetivo de comprar eletrodomésticos para sua residência, adquire um refrigerador e um chuveiro elétrico. Nas especificações técnicas do chuveiro, consta que deve ser ligado na tensão de 110 V e sua potência de consumo é igual a 3.000 W. Nas especificações técnicas da geladeira, consta que também deve ser ligada na tensão de 110 V e que, em regime normal de uso, seu consumo médio de energia é de 45 kwh por mês. Sabe-se que, nessa residência, moram quatro pessoas e que cada pessoa possui o hábito de tomar um banho por dia com o chuveiro ligado durante 12 minutos cada uma. Assinale a alternativa que corresponde ao tempo em que a geladeira poderá ficar ligada, em regime normal de uso, para consumir a mesma energia elétrica consumida pelo chuveiro durante um mês. Considere um dia com 24 horas e um mês com trinta dias.
A) 30 dias.
B) 45 dias.
C) 1,8 mês.
D) Menos que 30 dias.
E) 1.152 horas.
Resolução:
Tempo dos banhos:
Por dia as 4 pessoas usam o chuveiro durante 48 minutos.
Em um mês são 1440 minutos, ou 24 h.
Echuveiro = Pot.Δt => Echuveiro = 3kW.24h = 72 kWh
A geladeira consome 45 kWh em 30 dias, ou seja, 1,5 kWh/dia. Para consumir 72 kWh demorará 72 kWh/1,5 kWh/dia = 48 dias = 48.24 h = 1152 h.
Alternativa: E
20. (UEL-PR)
Um condutor é caracterizado por permitir a passagem de corrente elétrica ao ser submetido a uma diferença de potencial. Se a corrente elétrica que percorre o condutor for diretamente proporcional à tensão aplicada, este é um condutor ôhmico. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, as correntes elétricas que atravessam um condutor ôhmico quando submetido a tensões não simultâneas de 10, 20, 30, 40 e 50 volts.
A) 0,5 A; 1,0 A; 2,0 A; 4,0A; 8,0 A.
B) 0,5 A; 2,5 A; 6,5 A; 10,5 A; 12,5 A.
C) 1,5 A; 3,0 A; 6,0 A; 12,0 A; 18,0 A.
D) 0,5 A; 1,5 A; 3,5 A; 4,5A; 5,5 A.
E) 0,5 A; 1,0 A; 1,5 A; 2,0A; 2,5 A.
Resolução:
Sendo o condutor ôhmico, concluímos que a tensão e a intensidade de corrente são diretamente proporcionais (U = R.i, com R constante). Se dobrarmos, triplicarmos, quadruplicarmos e quintuplicarmos a tensão, as intensidades de correntes devem dobrar, triplicar, quadruplicar e quintuplicar. Isso ocorre na alternativa E.
Alternativa: E
A) Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos se atraem.
B) Carga atrai carga em razão direta dos seus produtos e na razão inversa do quadrado da distância que as separa.
C) Um condutor eletricamente neutro não repele nem atrai outro condutor eletrizado.
D) As cargas elétricas que se encontram no interior de um condutor migram para a sua superfície externa devido à repulsão eletrostática entre as mesmas.
E) Nenhuma das respostas anteriores.
Resolução:
Colocando-se um condutor neutro em presença de um condutor eletrizado ocorre atração entre eles devido ao fenômeno da indução.
Alternativa: C
19. (UFMS)
Um consumidor, com o objetivo de comprar eletrodomésticos para sua residência, adquire um refrigerador e um chuveiro elétrico. Nas especificações técnicas do chuveiro, consta que deve ser ligado na tensão de 110 V e sua potência de consumo é igual a 3.000 W. Nas especificações técnicas da geladeira, consta que também deve ser ligada na tensão de 110 V e que, em regime normal de uso, seu consumo médio de energia é de 45 kwh por mês. Sabe-se que, nessa residência, moram quatro pessoas e que cada pessoa possui o hábito de tomar um banho por dia com o chuveiro ligado durante 12 minutos cada uma. Assinale a alternativa que corresponde ao tempo em que a geladeira poderá ficar ligada, em regime normal de uso, para consumir a mesma energia elétrica consumida pelo chuveiro durante um mês. Considere um dia com 24 horas e um mês com trinta dias.
A) 30 dias.
B) 45 dias.
C) 1,8 mês.
D) Menos que 30 dias.
E) 1.152 horas.
Resolução:
Tempo dos banhos:
Por dia as 4 pessoas usam o chuveiro durante 48 minutos.
Em um mês são 1440 minutos, ou 24 h.
Echuveiro = Pot.Δt => Echuveiro = 3kW.24h = 72 kWh
A geladeira consome 45 kWh em 30 dias, ou seja, 1,5 kWh/dia. Para consumir 72 kWh demorará 72 kWh/1,5 kWh/dia = 48 dias = 48.24 h = 1152 h.
Alternativa: E
20. (UEL-PR)
Um condutor é caracterizado por permitir a passagem de corrente elétrica ao ser submetido a uma diferença de potencial. Se a corrente elétrica que percorre o condutor for diretamente proporcional à tensão aplicada, este é um condutor ôhmico. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, as correntes elétricas que atravessam um condutor ôhmico quando submetido a tensões não simultâneas de 10, 20, 30, 40 e 50 volts.
A) 0,5 A; 1,0 A; 2,0 A; 4,0A; 8,0 A.
B) 0,5 A; 2,5 A; 6,5 A; 10,5 A; 12,5 A.
C) 1,5 A; 3,0 A; 6,0 A; 12,0 A; 18,0 A.
D) 0,5 A; 1,5 A; 3,5 A; 4,5A; 5,5 A.
E) 0,5 A; 1,0 A; 1,5 A; 2,0A; 2,5 A.
Resolução:
Sendo o condutor ôhmico, concluímos que a tensão e a intensidade de corrente são diretamente proporcionais (U = R.i, com R constante). Se dobrarmos, triplicarmos, quadruplicarmos e quintuplicarmos a tensão, as intensidades de correntes devem dobrar, triplicar, quadruplicar e quintuplicar. Isso ocorre na alternativa E.
Alternativa: E
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