Simulado de 24 de dezembro - Resolução

Questões de múltipla escolha

Questão 1:
É dada a associação de resistores esquematizada abaixo. 

Cada resistor tem resistência elétrica R. A resistência equivalente entre os terminais A e B, com a chave Ch aberta e fechada são, respectivamente iguais a:

a) R e 2R
b) 5R e 2R
c) 8R/3 e 2R
d) 8R/3 e 3R
e) 4R/3 e R

Resolução:

Com a chave Ch aberta, temos:

R_equiv = R + R.2R/(R+2R) + R = R + 2R/3 + R = 8R/3

Com a chave fechada, os resistores do trecho central da associação ficam em curto circuito. Assim, temos: 

R_equiv = R + 0 + R = 2R

Resposta: c

Questão 2:
Duas lâmpadas incandescentes, L₁ e L₂, de mesma resistência R = 3,0 Ω são associadas em paralelo. Entre os extremos A e B da associação é ligado um gerador ideal de  força eletromotriz E = 12 V.

Repentinamente a lâmpada L₂ queima, isto é, seu filamento se rompe. Pode-se afirmar que a intensidade da corrente que percorre a lâmpada L₁:

a) dobra de valor
b) permanece a mesma e igual a 4,0 A
c) permanece a mesma e igual a 2,0 A
d) passa de 4,0 A para 2,0 A
e) anula-se

Resolução:

A intensidade da corrente que percorre a lâmpada L₁ não se altera e é igual a: 
U = R.i => 12 = 3,0.i => i = 4,0 A

Resposta: b

Questão 3:
Três lâmpadas incandescentes de mesma resistência R = 3,0 Ω são associadas em série. Entre os extremos A e B da associação é ligado um gerador de força eletromotriz E = 30 V e de resistência interna r = 1,0 Ω. 

Repentinamente a lâmpada L₂ queima, isto é, seu filamento se rompe. A tensão elétrica entre os pontos C e D, antes e após a lâmpada L₂ queimar são, respectivamente, iguais a:

a) 9,0 V e 9,0 V;
b) 10 V e zero;
c) 9,0 V e zero:
d) 10 V e 30 V;
e) 9,0 V e 30 V.

Resolução:

Cálculo da intensidade da corrente elétrica antes de L₂ queimar

i = E/(r+3R) => i = 30/(1,0+3.3,0) => i = 3,0 A

U_CD = R.i = 3,0.3,0 => U_CD = 9,0 V

Quando a lâmpada L₂ queima, a intensidade da corrente cai a zero e a ddp entre os pontos C e D é a própria fem do gerador: U_CD = E = 30 V.

Resposta: e

Questão 4:
<sup>Um eletricista substitui um chuveiro elétrico de uma residência que estava ligado em 127 V por outro, de mesma potência, mas ligado em 220 V. O novo chuveiro:

a) passará a consumir mais energia elétrica;
b) passará a consumir menos energia elétrica;
c) será percorrido por uma corrente elétrica de maior intensidade;
d) será percorrido por uma corrente elétrica de menor intensidade;
e) apresentará menor resistência elétrica.</sup>

Resolução:

De i = P/U, sendo P o mesmo, concluímos que ao mudar a tensão de 127 V para 220 V, o novo chuveiro será percorrido por uma corrente elétrica de menor intensidade.

Resposta: d

Questão 5:
A preocupação com possíveis “apagões” está tomando conta das mentes dos moradores e administradores da cidade de São Paulo, estimulando-os a buscar soluções alternativas para o uso mais racional da energia elétrica. Nesse sentido, a instalação de aquecedores solares de água está gradativamente aumentando, permitindo que se evite a utilização do chuveiro elétrico nos dias de forte insolação. De fato, esse arcaico modo de aquecer água por efeito resistivo é um vilão, sobretudo nos horários de pico, sendo fácil calcular esse desperdício de energia. Se cada um dos integrantes de uma família de quatro indivíduos demora em média 20 minutos em seu banho diário, usando o chuveiro elétrico, ao longo de um mês inteiro de 30 dias, a energia elétrica utilizada por um chuveiro de 4 000 W, para aquecimento de água para banho, soma um total, em kWh, de

A) 20.
B) 60.
C) 160.
D) 280.
E) 320.

Resolução:

E_el = P.Δt = (4000/1000)kW.4.(1/3).30h => E_el = 160 kWh

Resposta: c

Questão 6:
Um resistor de resistência elétrica igual a 25 ohms e sob tensão de 10 volts dissipa, em 1 minuto, uma energia de:

A) 1,2.10² J
B) 5,0.10² J
C) 7,5.10² J
D) 2,4.10² J
E) 2,0.10² J

Resolução:

E_el = P.Δt = (U²/R).Δt = (10)²/25W.60s => E_el = 240 J

Resposta: d

Questão 7:
O condutor ACD do esquema está imerso numa região onde existe um campo magnético de indução B uniforme. O condutor está situado no plano da folha, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i; o campo magnético B é perpendicular ao plano da folha, e orientado para o leitor.

O módulo da resultante das forças magnéticas que agem sobre o condutor, devido ao campo magnético B, é igual a:

a) Bil√2
b) Bil
c) 2Bil√2
d) 2Bil
e) 3Bil

Resolução:

Pela regra da mão esquerda determinamos os sentidos das forças magnéticas que agem nos condutores AC e CD. Suas intensidades são iguais: F₁ = F₂ = Bil

Pelo Teorema de Pitágoras, calculamos a intensidade da força magnética resultante:

F_m = √[(Bil)²+(Bil)²] => F_m = Bil√2

Resposta: a

Questão 8:
Um próton (massa m e carga elétrica e) e um dêuteron (massa 2m e carga e) são lançados, com mesma velocidade v, perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme de intensidade B. Sejam R_p e R_d os raios das trajetórias descritas, respectivamente, pelo próton e pelo dêuteron. A razão R_p/R_d é igual a:

a) 1/2      b) 1      c) 2      d) 3      e) 4

Resolução:

O raio da trajetória é dado por: R = mv/IqI.B
Para o próton e para o dêuteron, temos:
R_p = mv/eB e R_d = 2mv/eB
Logo, R_p/R_d = 1/2

Resposta: a

Questão 9:
Um ímã aproxima-se de uma espira, a atravessa e depois afasta-se.

A corrente elétrica induzida, em relação o observador O, tem sentido, respectivamente:

a) anti-horário durante a aproximação e horário durante o afastamento.
b) horário durante a aproximação e anti-horário durante o afastamento.
c) horário durante a aproximação e durante o afastamento.
d) anti horário durante a aproximação e durante o afastamento
e) anti-horário durante a aproximação e nula durante o afastamento.

Resolução:

Pela Lei de Lenz, quando o polo norte se aproxima, surge na face da espira voltada ao observador O, um polo norte que se opõe à aproximação. Logo, na aproximação o sentido da corrente induzida é anti-horário. Quando o ímã se afasta surge na face da espira, voltada ao ímã, um polo norte que se opõe ao afastamento do polo sul do ímã. Na face voltada ao observador O, a face da espira é sul e o sentido da corrente induzida é horário.

Resposta: a

Questão 10:
A função trabalho do molibdênio é 4,20 eV. Um fotoelétron do molibdênio é emitido com energia cinética máxima de 4,08 eV. Sendo a constante de Planck
h = 4,14.10^-15 eV.s, pode-se afirmar que a frequência do fóton incidente, que emitiu aquele fotoelétron, é igual a:

a) 1,0.10¹⁴ Hz
b) 5,0.10¹⁴ Hz
c) 8,0.10¹⁴ Hz
d) 1,0.10¹⁵ Hz 
e) 2,0.10¹⁵ Hz

Resolução:

E_c = hf - Φ => 4,08 = 4,14.10^-15.f - 4,20 => f = 2,0.10¹⁵ Hz

Resposta: e