UFAM PSC 2021 | 3ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

Para realizar um experimento no laboratório de eletricidade, um grupo de alunos dispunha de dois anéis metálicos idênticos, com $90\text{ g}$ cada. Usando luvas de material isolante, um dos alunos eletrizou, por contato, um dos anéis com uma carga elétrica $+Q$. Em seguida, colocou os anéis em contato e depois em um dispositivo feito de material isolante, conforme indicado na figura a seguir:

Com o auxílio de uma régua, outro aluno do grupo verificou que o anel superior flutuava sobre o inferior mantendo uma distância fixa de $2{,}0\text{ cm}$. A partir dessas informações, podemos concluir que o valor da carga elétrica adquirida pelos anéis antes de serem colocados no dispositivo é:

Considere a situação em que três esferas metálicas $A$, $B$ e $C$ com raios diferentes, inicialmente carregadas eletricamente, são conectadas por fios metálicos finos, conforme indicado na figura a seguir:

Podemos afirmar que os valores dos correspondentes potenciais elétricos e das correspondentes intensidades dos campos elétricos na superfície de cada esfera valem, respectivamente:

Considere o circuito elétrico composto por uma bateria de $12\text{ V}$ e três capacitores descarregados, de capacitâncias $C_A = 4{,}0\text{ }\mu\text{F}$, $C_B = 3{,}0\text{ }\mu\text{F}$ e $C_C = 6{,}0\text{ }\mu\text{F}$, conforme indicado na figura a seguir:

Inicialmente, a chave $Ch$ é deslocada para a esquerda até que o capacitor A esteja totalmente carregado. Logo em seguida, a chave é deslocada para a direita fechando o outro circuito. A partir dessas informações, podemos afirmar que a carga final do capacitor A é igual a:

A resistência do dispositivo de aquecimento de uma secadora de roupas $(2{,}0\text{ kW} - 110\text{ V})$ tem $1{,}00\text{ m}$ de comprimento. Considere a situação na qual a resistência apresentou problemas e, na falta de uma peça nova de reposição, um técnico resolveu remover um trecho defeituoso de $20\text{ cm}$ do dispositivo e reinstalou na secadora de roupas. Considerando que a secadora continue a ser programada para funcionar pelo mesmo intervalo de tempo de antes, podemos afirmar que a energia elétrica consumida pela secadora:

Um estudante de Física encontrou, no fundo da gaveta de sua escrivaninha, três pequenas barras de ferro e percebeu que elas se atraíam ou repeliam, dependendo da maneira como aproximavam uma da outra. Para ter certeza de se trata de ímãs, ou não, resolveu marcar cada extremo das barras com uma letra, conforme indicado na figura a seguir:

Em seguida, fez as seguintes observações:

I. Ao aproximar o extremo B da barra 1 do extremo C da barra 2, ocorreu atração entre eles.
II. Ao aproximar o extremo F da barra 3 do extremo C da barra 2, ocorreu repulsão entre eles.
III. Ao aproximar o extremo A da barra 1 do extremo F da barra 3, ocorreu atração entre eles.

A partir dessas observações, o estudante concluiu, CORRETAMENTE, que:

Dois fios paralelos e longos, perpendiculares ao plano da figura a seguir, estão separados por uma distância $d = 20\text{ cm}$. Eles conduzem as correntes elétricas $i_1$ e $i_2 = 3i_1$.

A partir dessas informações, considere as seguintes afirmativas:

I. O campo magnético resultante é nulo no ponto situado $5{,}0\text{ cm}$ à direita do fio percorrido pela corrente $i_1$, ao longo do eixo $x$.
II. O campo magnético resultante é nulo no ponto situado $5{,}0\text{ cm}$ à esquerda do fio percorrido pela corrente $i_2$, ao longo do eixo $x$.
III. O campo magnético é nulo no ponto equidistante aos dois fios, ao longo do eixo $x$.
IV. Se as duas correntes forem duplicadas, o ponto ao longo do eixo $x$ no qual a intensidade do campo magnético resultante se anula não se altera.

Assinale a alternativa CORRETA: