UEA SIS 2020 — 3ª etapa: Física com gabarito e resolução

Q45

Eletricidade — Capacitores — Associação de Capacitores

O circuito da figura foi montado com capacitores e fios de conexão que podem ser considerados ideais.

Associação de Capacitores — figura da questão 45, SIS 2020, etapa 3

Suponha que ocorra uma falha no dielétrico de um dos capacitores de 600 mF, fazendo com que esse capacitor fique em curto-circuito. A capacitância equivalente dessa montagem, entre os pontos P e Q, será

A)aumentada em 100 mF.

B)aumentada em 200 mF.

C)diminuída em 100 mF.

D)diminuída em 200 mF.

E)diminuída em 300 mF.

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

O ramo superior tem 400 mF em série com 400 mF: 200 mF. O inferior inicialmente tem três de 600 mF em série: 200 mF. Com um curto, restam dois: 300 mF. O total passa de 400 para 500 mF, aumentando 100 mF. Alternativa A.

Q46

Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de Geradores

Determinado fabricante de pilhas distribui seu produto em embalagens contendo seis unidades de 1,5 V cada. As pilhas embaladas permanecem imobilizadas por uma capa de plástico transparente e má condutora de eletricidade.

Associação de Geradores — figura da questão 46, SIS 2020, etapa 3

Um estudante precisava de uma fonte contínua de energia elétrica de tensão igual a 3 V. Como não possuía um soquete para suas pilhas, pensou em utilizar a estrutura plástica da embalagem, perfurando-a com fios condutores descascados, que seriam colocados em contato com os terminais das pilhas. Para obter os 3 V desejados entre dois pontos P e Q e a maior disponibilização de cargas possível, um esquema de conexão possível é:

A)P Q

B)P Q

C)P Q

D)P Q

E)P Q

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

Cada par em série fornece 1,5 + 1,5 = 3 V. Três pares iguais em paralelo mantêm essa tensão e oferecem a maior capacidade total de fornecimento de carga com as seis pilhas. Essa conexão é a da alternativa C.

Q47

Eletricidade — Eletrodinâmica — Geradores Reais

Dois geradores reais são associados a um resistor, conforme mostra a figura.

Geradores Reais — figura da questão 47, SIS 2020, etapa 3

A partir dessa associação pode-se determinar que a intensidade de corrente elétrica que atravessa o resistor de 100 Ω é de

A)0,1 A.

B)0,2 A.

C)0,4 A.

D)0,5 A.

E)0,8 A.

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

Os geradores estão em oposição: εresultante = 50 − 30 = 20 V. A resistência total é 60 + 40 + 100 = 200 Ω. Assim, i = 20/200 = 0,1 A. Alternativa A.

Q48

Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de Resistores

Observe o circuito

Associação de Resistores — figura da questão 48, SIS 2020, etapa 3

De um modo mais simplificado, esse circuito equivale a:

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

As fontes ideais iguais em paralelo mantêm 40 V. O ramo de três resistores em série tem 20 + 10 + 10 = 40 Ω, em paralelo com 40 Ω: Rₑ = 20 Ω. O equivalente é a alternativa B.

Q49

Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de Resistores

Um circuito foi originalmente construído com quatro resistores para que tivesse a configuração indicada na figura 1. Figura 1

Associação de Resistores — figura da questão 49, SIS 2020, etapa 3

P Q Uma manipulação descuidada do circuito original fez com que ele tivesse uma nova configuração, como mostrado na figura 2. Figura 2

P Q Cada resistor vermelho tem resistência de 400 Ω, enquanto que cada resistor azul tem resistência de 600 Ω. Se na configuração da figura 2 os fios que se cruzam tocam-se estabelecendo contato elétrico, o valor da resistência equivalente entre P e Q nessa configuração, comparado ao valor da resistência equivalente entre P e Q no circuito original, é

A)menor em 240 Ω.

B)menor em 480 Ω.

C)igual.

D)maior em 240 Ω.

E)maior em 480 Ω.

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

Originalmente, 800 Ω e 1 200 Ω estão em paralelo: Rₑ = 480 Ω. Com o contato no cruzamento, cada lado tem 400 Ω em paralelo com 600 Ω, isto é, 240 Ω. Os dois lados estão em série: 480 Ω. A resistência é igual. Alternativa C.

Q50

Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de Resistores

Assinale a alternativa que apresenta uma afirmação correta sobre circuitos que envolvem a associação de geradores ou receptores.

A)Em uma associação de dois geradores iguais ligados em série de modo que o polo positivo de um está ligado ao polo negativo do outro, a diferença de potencial em um resistor ligado aos extremos dessa associação é igual a que se teria se o resistor estivesse conectado aos extremos de apenas um dos geradores.

B)Em uma associação de dois geradores iguais ligados em série de modo que o polo positivo de um está ligado ao polo negativo do outro, a intensidade de corrente elétrica em um resistor ligado aos extremos dessa associação é igual a que se teria se o resistor estivesse conectado aos extremos de apenas um dos geradores.

C)Em uma associação de dois resistores ligados em paralelo, alimentada por um mesmo gerador, as diferenças de potencial nos extremos de cada um dos resistores dependem dos valores das resistências individuais de cada resistor.

D)Em uma associação de dois resistores ligados em série, alimentada por um mesmo gerador, as intensidades de corrente elétrica que passam em cada um dos resistores dependem dos valores das resistências individuais de cada resistor.

E)Em uma associação de dois resistores ligados em série, alimentada por um mesmo gerador, as diferenças de potencial nos extremos de cada um dos resistores são iguais se os resistores tiverem resistências elétricas iguais.

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

Em série, os resistores recebem a mesma corrente. Como U = Ri, resistências iguais apresentam quedas de tensão iguais. Alternativa E.

Q51

Magnetismo — Campo e Força Magnética — Torque sobre Espiras

Uma espira quadrada foi posicionada em repouso simetricamente entre os polos de dois ímãs fixos, conforme a figura.

Torque sobre Espiras — figura da questão 51, SIS 2020, etapa 3

Quando a espira é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade constante, nenhum efeito mecânico é observado na espira. Essa ausência deve-se ao fato de que

A)a corrente elétrica que passa pela espira não é alternada.

B)o posicionamento dos polos de um dos ímãs não foi invertido.

C)não há um meio material na região da espira com permeabilidade magnética.

D)as forças magnéticas anulam-se em pares nos segmentos de uma espira quadrada.

E)o ângulo em que a espira está posicionada, em relação às faces dos ímãs, não favorece o surgimento de torque.

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

O torque da espira é τ = μ × B. Na orientação mostrada, o momento magnético é paralelo ou antiparalelo ao campo, de modo que sen θ = 0 e não há torque. Alternativa E.

Q52

Magnetismo — Campo e Força Magnética — Campo de Fio Retilíneo

Um fio condutor reto e muito longo é estendido sobre o eixo z de um sistema de eixos ortogonais.

Campo de Fio Retilíneo — figura da questão 52, SIS 2020, etapa 3

Se uma corrente elétrica percorrer esse fio no sentido positivo do eixo z, o campo magnético devido a essa corrente terá

A)sentido oposto ao sentido do eixo z.

B)linhas de campo em planos paralelos ao plano definido pelos eixos x e y.

C)linhas de campo radiais, com centro na origem do sistema de eixos.

D)menor intensidade nos pontos mais próximos ao eixo z.

E)intensidade que independe do meio no qual o fio está inserido.

Gabarito oficial UEA/VUNESP — SIS 2020, 3ª etapa

Resolução comentada

O campo de um fio retilíneo percorre circunferências centradas no fio em planos perpendiculares a ele. Para fio no eixo z, esses planos são paralelos ao plano xy. Alternativa B.