Eletricidade - Aula 31 (continuação)

Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1:
(UFRGS)
A figura abaixo mostra duas espiras circulares (I e II) de fios metálicos. O raio da espira II é o dobro do raio da I. Ambas estão no plano da página e são percorridas por correntes elétricas de mesma intensidade i, mas de sentidos contrários.

O campo magnético criado pela espira I no seu centro é B₁. O campo magnético criado pela espira II no seu centro é B₂. Com relação a B₁ e B₂, pode-se afirmar que:

a) B₁ > B₂
b) B₁ = B₂
c) B₁ < B₂
d) B₁ e B₂ e têm o mesmo sentido
e) B₁ aponta para dentro da página, e B₂, para fora 

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Revisão/Ex 2:
(UF-BA)
Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares, de raios R₁ e R₂, sendo
R₁ = 0,4R₂, são percorridas respectivamente pelas correntes i₁ e i₂;

O campo magnético resultante no centro das espiras é nulo. A razão entre as correntes i₁ e i₂ é igual a:

a) 0,4    b) 1,0    c) 2,0    d) 2,5    e) 4,0

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Revisão/Ex 3:
(UCS-RS)
Um fio reto AB e uma espira de centro C estão no plano da folha e isolados entre si e percorridos por correntes elétricas i₁ e i₂. No centro C da espira são gerados os campos magnéticos B₁ e B₂, pelas correntes elétricas i₁ e i₂, respectivamente.

Com base no exposto, é correto afirmar que:

a) O sentido de B₁ aponta para dentro da folha e o de B₂, para fora da mesma.
b) Os sentidos de B₁ e B₂ apontam para fora da folha.
c) O sentido de B₁ aponta para fora da folha e o de B₂, para dentro da mesma.
d) Os sentidos de B₁ e B₂ apontam para dentro da folha.
e) Não existe campo magnético resultante, pois B₁ e B₂ se anulam.

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Revisão/Ex 4:
(UFSCar–SP)
A figura representa um solenoide, sem núcleo, fixo a uma mesa horizontal. Em frente a esse solenoide está colocado um ímã preso a um carrinho que se pode mover facilmente sobre essa mesa, em qualquer direção. Estando o carrinho em repouso, o solenoide é ligado a uma fonte de tensão e passa a ser percorrido por uma corrente contínua cujo sentido está indicado pelas setas na figura. Assim, é gerado no solenoide um campo magnético que atua sobre o ímã e tende a mover o carrinho:

a) aproximando-o do solenoide.
b) afastando-o do solenoide.
c) de forma oscilante, aproximando-o e afastando-o do solenoide.
d) lateralmente, para dentro do plano da figura.
e) lateralmente, para fora do plano da figura.

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b
Desafio: 

Duas espiras circulares de mesmo raio R = 10 cm, situam-se em planos perpendiculares e com centro O comum. Seja i = 10 A a intensidade da corrente elétrica que percorre cada espira. Determine a intensidade do vetor campo magnético resultante no centro O.
Dado: μ₀ = 4.π.10^-7 T.m/A

A resolução será publicada no próximo sábado.

Resolução do desafio anterior:

Considere uma espira retangular ABCD, indicada na figura. A espira está imersa num campo magnético uniforme B que tem a direção e o sentido do eixo z e intensidade B = 2,0.10^-3 T. Determine o fluxo magnético do campo na superfície da espira.

Resolução:

Φ = B.A.cos θ
B = 2,0.10^-3 T
A = 5,0.10^-2.2,0.10^-2 => A = 10.10^-4 m²
cos θ = 4,0/5,0 = 0,80
Φ = 2,0.10^-3.10.10^-4.4,0/5,0

Φ = 1,6.10^-6 Wb

Resposta: 1,6.10^-6 Wb

Termologia, Óptica e Ondas - Aula 31 (continuação)

Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1:
(UEL-PR)
O perfil de uma lente delgada, de índice de refração n, em relação à água está esquematizado abaixo.

R₁ e R₂ são os raios de curvatura de cada uma de suas faces. Se R₂ > R₁ , esta lente quando mergulhada em água será:

a) divergente se n > 1
b) divergente se n = 1
c) convergente se n = 1
d) convergente se n > 1
e) divergente se n < 1

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Revisão/Ex 2:
(UFMG)
Na figura está representado o perfil de três lentes de vidro. Rafael quer usar essas lentes para queimar uma folha de papel com a luz do Sol. Para isso, ele pode usar apenas:

a) a lente I.
b) a lente II.
c) as lentes I e III.
d) as lentes II e III.

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Revisão/Ex 3:
(PUC-RS)
Quando um raio de luz monocromática passa obliquamente pela superfície de separação de um meio para outro mais refringente, o raio aproxima-se da normal à superfície. Por essa razão, uma lente pode ser convergente ou divergente, dependendo do índice de refração do meio em que se encontra.

As figuras 1 e 2 representam lentes com índice de refração n₁ imersas em meios de índice de refração n₂, sendo N a normal à superfície curva das lentes.

Considerando essas informações, conclui-se que:

a) a lente 1 é convergente se n₂ < n₁.
b) a lente 1 é convergente se n₂ > n₁.
c) a lente 2 é divergente se n₂ > n₁.
d) a lente 2 é convergente se n₂ < n₁.
e) as lentes 1 e 2 são convergentes se n₁ = n₂.

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Revisão/Ex 4:
(Mackenzie-SP)
Na produção de um bloco de vidro flint, de índice de refração absoluto 1,7, ocorreu a formação de uma "bolha" de ar (índice de refração absoluto 1,0), com o formato de uma lente esférica biconvexa. Um feixe luminoso monocromático, paralelo, incide perpendicularmente à face A do bloco, conforme a figura a segiuir, e, após passar pelo bloco e pela bolha, emerge pela face B.

A figura que melhor representa o fenômeno é:

 
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Revisão/Ex 5:
(Fuvest-SP)
Um sistema de duas lentes, sendo uma convergente e outra divergente, ambas com distâncias focais iguais a 8 cm, é montado para projetar círculos luminosos sobre um anteparo. O diâmetro desses círculos pode ser alterado, variando-se a posição das lentes.

 
Em uma dessas montagens, um feixe de luz, inicialmente de raios paralelos e 4 cm de diâmetro, incide sobre a lente convergente, separada da divergente por 8 cm, atingindo inicialmente o anteparo, 8 cm adiante da divergente. Nessa montagem específica, o círculo luminoso formado no anteparo é melhor representado por

                        a)      b)         c)              d)                    e) 
 

 
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b
Desafio:
 
a) Um raio de luz incide numa lente delgada convergente, paralelamente ao eixo principal. Na figura representamos os raios incidente e emergente. Qual é a distância focal da lente? Qual é o nome que se dá ao ponto onde o raio emergente intercepta o eixo principal?

b) Substitui-se a lente convergente por outra divergente, de mesma distância focal, em módulo. Refaça a figura dada abaixo e indique os pontos A e A’ (pontos anti principais objeto e imagem), F e F’ (focos principais objeto e imagem) e O (centro óptico da lente). A seguir, trace o raio de luz que emerge da lente, correspondente ao raio de luz que incide paralelamente ao eixo principal e que é indicado no esquema.

A resolução será publicada na próxima sexta-feira

Resolução do desafio anterior:

Dois blocos de vidro A e B estão empilhados sobre uma mesa horizontal. Um objeto puntiforme P encontra-se na superfície inferior do bloco de vidro B, de espessura 15xcm. O bloco A tem 6,0 cm de espessura. Os índices de refração absolutos do ar, de B e de A, são respectivamente, 1,0, 1,5 e 1,8. Um observador olha aproximadamente na direção perpendicular à base do bloco B, passando por P. A que distância da superfície do bloco A, em contato com o ar, o observador vê a imagem de P?

Resolução:
 

Dioptro B/A

n/p = n'/p'
1,5/15 = 1,8/p'
p' = 18 cm
  
Dioptro A/ar

n/p = n'/p'
1,8/(18+6,0) = 1,0/p'
1,8/24 = 1/p'
1,8p' = 24
p' = 24/1,8 = 40/3 cm ≅ 13,3 cm

Mecânica - Aula 31 (continuação)

Exercícios de Revisão

 
Revisão/Ex 1:
(AFA-SP)
Um corpo de massa m = 2,0 kg e velocidade inicial v₀ = 2,0 m/s desloca-se por 3,0 m em linha reta e adquire velocidade final de 3,0 m/s. O₂trabalho realizado pela resultante das forças que atuam sobre o corpo e₂a força resultante valem respectivamente:

a) 0,0 J; 0,0 N.
b) 1,0 J; 1,7 N.
c) 1,6 J; 5,0 N.
d) 5,0 J; 1,7 N.

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Revisão/Ex 2:
(FURG-RS)
Um ponto material de massa 2 kg encontra-se em repouso sobre uma superfície plana, horizontal e sem atrito. Em determinado instante, uma força horizontal passa a atuar sobre ele. Esta força mantém sempre a mesma direção. Se o gráfico da figura representa a intensidade desta força em função da posição d do ponto material, qual o valor da sua velocidade quando d = 4 m?

a) 8 m/s.
b) 10 m/s.
c) 18 m/s.
d) 64 m/s.
e) 72 m/s.
 
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Revisão/Ex 3:
(Vunesp)
Uma pedra é lançada por um garoto segundo uma direção que forma ângulo de 60° com a horizontal e com energia cinética inicial E. Sabendo que cos 60° = 1/2 e supondo que a pedra esteja sujeita exclusivamente à ação da gravidade, o valor de sua energia cinética no ponto mais alto da trajetória vale:

a) zero.
b) E/4
c) E/2
d) 3E/4
e) E

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Revisão/Ex 4:
(UFC-CE)
Um bloco de massa m = 2,0 kg é liberado do repouso, no alto de um edifício de 130 metros de altura. Após cair 120 metros, o bloco atinge sua velocidade terminal, de 20 m/s, por causa da resistência do ar. Use g = 10 m/s² para a aceleração da gravidade. Determine:

a) o trabalho realizado pela força devida à resistência do ar ao longo dos primeiros 120 metros de queda.
b) o trabalho total realizado sobre o bloco nos últimos 10 metros de queda.

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Revisão/Ex 5:
(Mackenzie)
Um aluno observa em certo instante um bloco com velocidade de 5 m/s sobre uma superfície plana e horizontal. Esse bloco desliza sobre essa superfície e para após percorrer 5 m. Sendo g = 10 m/s², o coeficiente de atrito cinético entre o bloco e a superfície é

a) 0,75      b) 0,60      c) 0,45      d) 0,37      e) 0,25

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n
Desafio:

Um bloco de peso P = 10 N é abandonado do topo de um plano inclinado (ponto A) e atinge a base (ponto B) com velocidade de módulo v_B. O coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é μ = 0,50. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s².

a) Calcule a velocidade v_B;
b) Qual é o módulo da velocidade v'_B que o bloco deve ser lançado de B, para que atinja o ponto A com velocidade nula?

A resolução será publicada na próxima quinta-feira.

Resolução do desafio anterior:

Um anel A ligado a uma mola desliza ao longo de uma guia circular de raio R, conforme a figura.

Sejam τ_ACB e τ_ADB os trabalhos das forças elástica ao longo das trajetórias ACB e ADB.

Pode-se afirmar que:

a) τ_ACB > τ_ADB
b) τ_ACB < τ_ADB
c) τ_ACB = τ_ADB
d) τ_ACB = k.R²/2, onde k é a constante elástica
e) τ_ADB = k.R²/2 

Resolução:

A força elástica é uma força conservativa e, portanto, o trabalho não depende da trajetória. Logo: τ_ACB = τ_ADB
. 

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