Podemos ligar uma lâmpada de dois locais diferentes, utilizando interruptores paralelos. Esse interruptor, mostrado na figura ao lado junto com um diagrama de suas ligações internas, é uma chave com três terminais, que tem duas posições. Na posição I, a chave conecta o terminal central ao terminal da esquerda, e na posição II, a chave conecta o terminal central ao terminal da direita.
Para controlar a lâmpada, ligam-se a ela dois desses interruptores de tal maneira que a mudança de posição em qualquer um deles possa ligar e desligar a lâmpada, independentemente da posição do outro interruptor.
O circuito no qual a ligação entre a lâmpada e os dois interruptores funciona como descrito acima é
Para que qualquer interruptor possa inverter o estado da lâmpada, os dois terminais laterais de um interruptor devem ser ligados aos dois terminais laterais do outro. A fase entra pelo terminal central de um interruptor, e o terminal central do segundo segue para a lâmpada. O neutro completa o circuito diretamente pela lâmpada.
Um eletricista precisou conferir se a potência de uma lâmpada estava de acordo com as especificações escritas na sua embalagem.
Para isso, ligou a lâmpada à tomada juntamente com aparelhos que faziam medidas da corrente elétrica na lâmpada e tensão elétrica aplicada nela. A figura ao lado, mostra, de maneira esquemática, o circuito elétrico montado pelo eletricista, onde X1 e X2 são os aparelhos utilizados para fazer as medidas.
Sobre os aparelhos X1 e X2 mostrados na figura ao lado é INCORRETO afirmar que
Pela ligação, X1 está em paralelo com a lâmpada, portanto funciona como voltímetro e deve apresentar resistência interna muito grande. X2 está em série, portanto funciona como amperímetro e deve apresentar resistência interna muito pequena.
Um carro se movimenta em uma rua plana e reta com velocidade constante. Considere a rua como sendo o eixo de referência e que o carro esteja se movendo no sentido positivo desse eixo. Em um certo instante, o motorista do carro nota que logo à frente há um sinal de trânsito que ficou vermelho.
Isso o obriga a reduzir a velocidade do carro até que fique em repouso.
Identifique entre os gráficos a seguir, aquele que descreve CORRETAMENTE o movimento desse carro.
Enquanto o carro mantém velocidade positiva constante, o gráfico $x\times t$ deve ser uma reta crescente. Durante a frenagem, a velocidade continua positiva, mas diminui até zero; por isso, a inclinação do gráfico diminui progressivamente. Depois que o carro para, a posição permanece constante e o gráfico se torna horizontal.
Um pai e seu filho estão ambos em repouso sobre skates numa superfície plana e horizontal. O filho mantém seus braços rentes ao corpo. O pai empurra o filho esticando os próprios braços para frente. Como efeito, ambos se movimentam em sentidos opostos. Sabe-se que a massa do pai é o dobro da massa do filho.
Comparando a intensidade das forças de interação entre o pai e o filho, é CORRETO afirmar que
Pela terceira lei de Newton, as forças de interação formam um par ação–reação: têm mesmo módulo, mesma direção e sentidos opostos, atuando em corpos diferentes.
Como as massas são diferentes, as acelerações produzidas têm módulos diferentes, pois $a=F/m$.
Um elevador parte do repouso no andar térreo e sobe até o quinto andar de um prédio, levando 15 segundos nesse trajeto. O quadro abaixo mostra a variação de velocidade desse elevador durante o seu movimento em três intervalos de tempo sucessivos.
| Intervalo | Intervalos de tempo | Descrição do movimento |
|---|---|---|
| I | Entre 0 e 5 segundos | O módulo da velocidade do elevador aumenta até atingir um valor constante. |
| II | Entre 5 e 10 segundos | A velocidade é mantida constante. |
| III | Entre 10 e 15 segundos | O elevador diminui o módulo de sua velocidade até ficar em repouso no quinto andar. |
Considere $F_p$ como o símbolo da intensidade da força peso do elevador e $F_c$ o símbolo da intensidade da força média aplicada pelo cabo sobre o elevador.
As relações CORRETAS entre as forças $F_p$ e $F_c$ nos intervalos I, II e III são, respectivamente,
No intervalo I, o elevador sobe aumentando a velocidade, logo sua aceleração é para cima e $F_c>F_p$.
No intervalo II, a velocidade é constante, então $a=0$ e $F_c=F_p$.
No intervalo III, o elevador ainda sobe, mas diminui a velocidade. A aceleração é para baixo, portanto $F_p>F_c$.
Arnaldo empurra um caixote “C” para a esquerda, sobre uma superfície horizontal, como mostra a figura ao lado.
No início do movimento, a velocidade do caixote aumenta com o passar do tempo. Sobre esse caixote, há um bloco menor “B”. Esse bloco acompanha o movimento do caixote sem deslizar.
Desprezando a resistência do ar e considerando um observador parado em relação ao solo, assinale o diagrama que representa CORRETAMENTE as forças que atuam sobre o bloco “B” no início do movimento.
Sobre o bloco $B$ atuam o peso, vertical para baixo, e a força normal do caixote, vertical para cima. Como o bloco acompanha o caixote acelerando para a esquerda sem deslizar, é o atrito estático que produz a aceleração horizontal de $B$, portanto ele aponta para a esquerda.
O gráfico abaixo mostra a variação de velocidade de um paraquedista durante o seu salto. No intervalo entre 0 e 42 segundos, o paraquedas está fechado e, no intervalo entre 42 e 70 segundos, o paraquedas está aberto.
Considere que apenas duas forças agiram sobre o paraquedista até o momento no qual ele atinge o solo ($t=70\text{ s}$, no gráfico): a força de resistência do ar, com intensidade $f_R$, e a força de atração gravitacional da Terra, com intensidade $F_G$.
Levando essas informações em consideração, é INCORRETO afirmar que
De $0$ a $22\text{ s}$, a rapidez aumenta: a resultante é para baixo, logo $F_G>f_R$. De $22$ a $42\text{ s}$, a velocidade é constante e $F_G=f_R$.
Logo após a abertura do paraquedas, de $42$ a $48\text{ s}$, a rapidez diminui, então a resultante é para cima e $f_R>F_G$. De $48$ a $70\text{ s}$, a nova velocidade terminal é aproximadamente constante, portanto $F_G=f_R$.
Assim, a afirmação D é a incorreta.
A figura ao lado mostra dois circuitos, I e II, compostos por uma fonte de tensão constante de $9{,}0\text{ V}$ e duas lâmpadas $L_1$ e $L_2$. A lâmpada $L_1$ tem resistência elétrica constante e igual a $4{,}0\ \Omega$, enquanto a lâmpada $L_2$ tem resistência elétrica também constante e igual a $6{,}0\ \Omega$.
Sobre esses circuitos, é INCORRETO afirmar que
No circuito I, as lâmpadas estão em série:$$R_{eq,I}=4+6=10\ \Omega,$$e a corrente vale$$I_I=\frac{9}{10}=0{,}9\text{ A}.$$
No circuito II, as lâmpadas estão em paralelo:$$R_{eq,II}=\frac{4\cdot6}{4+6}=2{,}4\ \Omega.$$Logo, a resistência equivalente do circuito I é maior que a do circuito II, e não menor.
O reostato é uma resistência elétrica variável constituída de dois terminais: um fixo, conectado diretamente ao circuito, e outro variável (P), denominado cursor. A resistência elétrica desse dispositivo é proporcional à distância entre esses dois terminais, sendo máxima, quando o cursor atinge a extremidade que corresponde ao comprimento total do dispositivo. Considere o circuito elétrico da figura abaixo, que é constituído por uma bateria $V$ ligada a duas lâmpadas idênticas, $L_1$ e $L_2$, e a um reostato.
Se o cursor P for deslocado para a direita, então podemos afirmar que o brilho das lâmpadas
Ao deslocar o cursor $P$ para a direita, aumenta o comprimento efetivo do trecho resistivo utilizado no circuito e, portanto, aumenta a resistência do reostato.
Como o reostato está em série com as duas lâmpadas, a corrente do circuito diminui. Sendo as lâmpadas idênticas, a potência dissipada em ambas diminui e os dois brilhos se reduzem.
O preço do quilowatt-hora de energia em Minas Gerais é de R$ 0,80. Um rapaz deseja saber a viabilidade do investimento que sua família pretende fazer, ao comprar um sistema de aquecimento solar para sua casa, onde ele mora com sua mãe e seu pai. Para isso, ele estima que cada um tome um banho de cerca de 10 minutos todos os dias do ano.
Considerando que o chuveiro elétrico de sua residência possui uma potência de $5000\text{ W}$ e que o sistema de aquecimento solar custa R$ 2900,00, é CORRETO afirmar que o tempo aproximado que a família vai demorar para recuperar o investimento é de
São três pessoas tomando banho durante $10\text{ min}$ por dia cada uma. Assim, o tempo total diário é$$3\cdot10\text{ min}=30\text{ min}=0{,}5\text{ h}.$$
A potência do chuveiro é $5\text{ kW}$. O consumo diário é$$E_d=5\cdot0{,}5=2{,}5\text{ kWh}.$$Em um ano:$$E_a=2{,}5\cdot365=912{,}5\text{ kWh}.$$O gasto anual correspondente é$$C_a=912{,}5\cdot0{,}80=730\text{ reais}.$$
O tempo para recuperar o investimento é$$t=\frac{2900}{730}\approx3{,}97\text{ anos},$$aproximadamente $4$ anos.