Prova UEG SAS 2014/3 — Física com Gabarito e Resolução

Q27

Eletricidade — Eletrodinâmica — Associação de resistores: tensão em R2

Leia o circuito a seguir.

Se o resistor R3 parar de funcionar, qual será a razão entre a nova voltagem e a voltagem anterior sobre o resistor R2?

Circuito com bateria de 20 V, R1 = 2 Ω em série e R2 = 3 Ω em paralelo com R3 = 6 Ω — questão 27, UEG SAS 2014/3

A)1,2

B)0,8

C)2,0

D)0,5

E)1,0

Gabarito — UEG SAS 2014/3

A

Resolução

Antes: R2 e R3 em paralelo: $R_{23}=\dfrac{3\cdot6}{3+6}=2\,\Omega$. Resistência total $R=2+2=4\,\Omega$, corrente $i=\dfrac{20}{4}=5\text{ A}$ e tensão em R2: $V_2=R_{23}\,i=2\cdot5=10\text{ V}$.

Depois: sem R3, restam R1 e R2 em série: $R=2+3=5\,\Omega$, $i=\dfrac{20}{5}=4\text{ A}$ e $V_2'=3\cdot4=12\text{ V}$.

Razão: $\dfrac{12}{10}=1{,}2$. Alternativa A.

Q28

Eletromagnetismo — Força magnética — Partícula carregada em campos elétrico e magnético

Uma partícula de carga positiva q penetra em uma região do espaço ocupada por dois campos, um elétrico e outro magnético, com velocidade V, conforme o esquema a seguir.

Desprezando-se a ação da força gravitacional, conclui-se que a partícula, ao penetrar a região,

Linhas de campo elétrico (E, para a esquerda) e magnético (B, para a direita) e partícula positiva com velocidade v para a esquerda — questão 28, UEG SAS 2014/3

A)será desacelerada pelo campo elétrico.

B)se deslocará para cima por causa da força magnética.

C)realizará um movimento circular uniforme.

D)aumentará sua energia cinética devido aos dois campos.

E)sofrerá somente a ação da força elétrica.

Gabarito — UEG SAS 2014/3

E

Resolução

Pela figura, $\vec v$ aponta para a esquerda e $\vec B$ aponta para a direita: são antiparalelos. A força magnética é $F_m=qvB\,\sin\theta$ e, com $\theta=180^\circ$, $\sin\theta=0$, logo não há força magnética.

O campo elétrico aponta para a esquerda e a carga é positiva, então a força elétrica $\vec F_e=q\vec E$ também aponta para a esquerda, no mesmo sentido de $\vec v$: a partícula é acelerada, em linha reta. Alternativa E.

A: seria desacelerada só se $\vec F_e$ fosse contrária a $\vec v$. B e C exigem força magnética, que é nula. D: só o campo elétrico realiza trabalho.

Q29

Eletricidade — Eletrostática — Campo e potencial de duas cargas puntiformes

Duas cargas de mesmo módulo e com sinais contrários foram fixadas conforme a figura a seguir.

Avaliando-se os efeitos eletrostáticos das cargas $Q_1$ e $Q_2$, no ponto P, verifica-se que

Cargas Q1 positiva e Q2 negativa fixas e ponto P fora da reta que as une — questão 29, UEG SAS 2014/3

A)o vetor campo elétrico da carga $Q_2$ tem a mesma direção que aquele de $Q_1$.

B)o potencial elétrico é dado pela soma algébrica dos potenciais de $Q_1$ e $Q_2$.

C)a intensidade é a mesma tanto para o potencial de $Q_1$ como para $Q_2$.

D)o campo elétrico de $Q_1$ tem uma dependência inversa com a distância ao ponto.

E)a carga de prova $q_0$, se colocada nesse ponto, seguirá na direção da carga $Q_1$.

Gabarito — UEG SAS 2014/3

B

Resolução

O potencial elétrico é uma grandeza escalar: no ponto P, $V=V_1+V_2=k\dfrac{Q_1}{d_1}+k\dfrac{Q_2}{d_2}$, soma algébrica (com sinal). Alternativa B.

A: os campos de $Q_1$ e $Q_2$ em P têm direções diferentes, pois cada um está ao longo da reta que liga a carga ao ponto. C: as distâncias são diferentes e os sinais são opostos. D: o campo depende do inverso do quadrado da distância. E: a carga de prova segue a direção do campo resultante, que não é a de $Q_1$.

Q30

Eletricidade — Eletrostática — Potencial de um condutor esférico: leitura do gráfico

Considere um condutor esférico eletrizado com carga $Q$. Para pontos externos a esse condutor, o potencial elétrico $V$ foi medido em função da distância do seu centro, conforme o gráfico a seguir.

Qual é a carga elétrica $Q$ desse condutor esférico, em Coulomb?

Gráfico do potencial elétrico em mV em função da distância em cm, decrescente de 26,2 mV a cerca de 6,5 mV — questão 30, UEG SAS 2014/3

A)$12\cdot10^{-12}$

B)$8{,}0\cdot10^{-15}$

C)$6{,}0\cdot10^{-9}$

D)$35\cdot10^{-14}$

E)$1{,}5\cdot10^{-6}$

Gabarito — UEG SAS 2014/3

D

Resolução

Fora do condutor, $V=\dfrac{kQ}{d}$, ou seja, $Q=\dfrac{V\,d}{k}$. Basta ler um ponto do gráfico: para $d=12\text{ cm}=0{,}12\text{ m}$, $V=26{,}2\text{ mV}=26{,}2\cdot10^{-3}\text{ V}$.

$Q=\dfrac{26{,}2\cdot10^{-3}\cdot0{,}12}{9\cdot10^{9}}\approx\dfrac{3{,}1\cdot10^{-3}}{9\cdot10^{9}}\approx3{,}5\cdot10^{-13}\text{ C}=35\cdot10^{-14}\text{ C}$.

Conferência com outro ponto: $d=48\text{ cm}$, $V\approx6{,}5\text{ mV}$ gera $V\,d\approx3{,}1\cdot10^{-3}$, o mesmo produto. Alternativa D.