Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED

PAES Unimontes · 2008 · 3ª Etapa — Prova de Física com gabarito e resolução — Método TEF

PAES 2008 · 3ª etapa · Física · Questões 21 a 25.

Q21
Eletromagnetismo — Campo magnético

Uma espira circular de raio 1,0 cm é percorrida por corrente de 10 A. Determine o módulo do campo magnético no centro, usando μ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A.

A)$4\pi\times10^{-2}\,\mathrm T$.
B)$8\pi\times10^{-4}\,\mathrm T$.
C)$2\pi\times10^{-4}\,\mathrm T$.
D)$3\pi\times10^{-6}\,\mathrm T$.
Conferir enunciado e figuras no caderno original
Reprodução da questão 21 do PAES 2008, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 21 · página 12 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

C

Resolução

Para uma única espira circular:

$$B=\frac{\mu_0 i}{2r}$$

$$B=\frac{4\pi\times10^{-7}\cdot10}{2\cdot10^{-2}}$$

$$B=2\pi\times10^{-4}\,\mathrm T$$

Alternativa correta: C.

Q22
Eletricidade — Eletrodinâmica

Uma lâmpada de tungstênio opera a 40 W e 120 V. Seu filamento tem L/A = 5,0 × 10⁸ m⁻¹, resistividade a 20 °C de 6,0 × 10⁻⁸ Ω·m e coeficiente térmico α = 4,5 × 10⁻³ °C⁻¹. Use R/R₀ = 1 + αΔT e estime a temperatura de operação.

A)2464 °C.
B)2350 °C.
C)2199 °C.
D)2115 °C.
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Reprodução da questão 22 do PAES 2008, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 22 · página 12 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

A

Resolução

Primeiro, compare as resistências fria e em operação.

$$R_0=\rho_0 L/A=30\,\Omega$$

$$R=\frac{120^2}{40}=360\,\Omega$$

$$\Delta T=\frac{360/30-1}{4{,}5\times10^{-3}}\approx2444\,{}^\circ\mathrm C$$

$$T\approx2464\,{}^\circ\mathrm C$$

Alternativa correta: A.

Q23
Eletricidade — Circuitos elétricos

No circuito representado, R₁ = R₂ = R₃ = 30 Ω, R = 10 Ω, a resistência interna da bateria é r = 1 Ω e sua força eletromotriz é 42 V. Qual é a leitura do amperímetro ideal A?

Circuito com R1, R2 e R3 desenhados em linha. Um fio liga o terminal esquerdo de R1 ao terminal direito de R2; outro liga o terminal direito de R1 ao terminal direito de R3. O amperímetro, a bateria com resistência interna e R completam o laço externo.
A)2 A.
B)1 A.
C)5 A.
D)4 A.
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Reprodução da questão 23 do PAES 2008, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 23 · página 13 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

A

Resolução

Os três resistores de 30 Ω estão submetidos à mesma tensão.

$$R_p=30/3=10\,\Omega$$

$$R_{\mathrm{total}}=10+10+1=21\,\Omega$$

$$I=42/21=2\,\mathrm A$$

Alternativa correta: A.

Q24
Eletricidade — Energia potencial elétrica

Três cargas q, −4q e 2q ocupam os vértices de um triângulo equilátero de lado 12 cm. Sendo q = 150 nC e k = 9,0 × 10⁹ N·m²/C², calcule a energia potencial do conjunto com referência nula no infinito.

A)150,2 mJ.
B)−16,9 mJ.
C)−25,7 mJ.
D)−30,4 mJ.
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Reprodução da questão 24 do PAES 2008, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 24 · página 13 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

B

Resolução

Há três pares distintos.

$$U=\frac{kq^2}{d}(-4+2-8)$$

$$U=-\frac{10\cdot9\times10^9(150\times10^{-9})^2}{0{,}12}$$

$$U\approx-16{,}9\,\mathrm{mJ}$$

Alternativa correta: B.

Q25
Física Moderna — Física moderna

O texto compara a previsão clássica da radiação de corpo negro com a lei de Planck e descreve átomos que só podem ocupar estados com energias específicas. Qual hipótese está associada à lei de Planck?

A)Relatividade do movimento.
B)Movimento browniano.
C)Espectro contínuo de energia.
D)Quantização da energia.
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Reprodução da questão 25 do PAES 2008, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 25 · página 14 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Gabarito local da COTEC conferido com a resolução TEF.

D

Resolução

O ponto decisivo do texto é a impossibilidade de energias intermediárias entre estados permitidos. Isso caracteriza a quantização da energia. Relatividade e movimento browniano são outros desenvolvimentos históricos e não identificam essa hipótese.

Alternativa correta: D.

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