PAES Unimontes · 2013 · 3ª Etapa — Prova de Física com gabarito e resolução — Método TEF

PAES 2013 · 3ª etapa · Física · Questões 19 a 22.

Q19
Eletricidade — Campo elétrico

Um quadrado de lado a tem cargas q no vértice superior esquerdo, −4q no superior direito, −q no inferior esquerdo e −2q no inferior direito. Sendo E = kq/a², determine o módulo do campo elétrico no centro.

A)$3\sqrt2E$.
B)$2\sqrt2E$.
C)$5\sqrt2E$.
D)$6\sqrt2E$.
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Reprodução da questão 19 do PAES 2013, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
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Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não disponível na pasta de origem.

D

Resolução

Cada carga de módulo q produz campo 2E no centro; cada componente correspondente vale √2E.

$$E_x=(1+4-1+2)\sqrt2E=6\sqrt2E$$

$$E_y=(-1+4-1-2)\sqrt2E=0$$

$$E_R=6\sqrt2E$$

Alternativa correta: D.

Q20
Eletricidade — Circuitos elétricos

Um estudante associa quatro resistores idênticos R em circuitos que contêm série e paralelo. Ele seleciona apenas os circuitos em que os quatro resistores são atravessados por correntes de mesmo módulo sob uma tensão V. Qual afirmação descreve a resistência equivalente máxima entre essas associações mistas?

A)Maior que 3R.
B)Maior que 2R.
C)Menor que R.
D)Menor que 1,5R.
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Reprodução da questão 20 do PAES 2013, 3ª etapa. O texto e as informações das figuras estão descritos acima.
Questão 20 · página 12 do arquivo de origem. Abrir imagem para consultar o PDF.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não disponível na pasta de origem.

D

Resolução

Duas séries de dois resistores em paralelo dão:

$$R_{eq}=(2R)\parallel(2R)=R$$

Dois pares paralelos ligados em série também dão:

$$R_{eq}=R/2+R/2=R$$

As configurações mistas com quatro resistores ativos e correntes iguais têm resistência R, portanto menor que 1,5R. A restrição a circuitos mistos é essencial.

Alternativa correta: D.

Q21
Eletromagnetismo — Força magnética

Um fio horizontal de 40 cm e massa 5 g deve ficar sem deformação num campo magnético uniforme de 0,1 T, orientado para −y. A extremidade b está à esquerda e a à direita, na direção +x; z aponta para cima. Adote g = 10 m/s². Qual corrente mínima equilibra o peso?

A)1,25 A, de a para b.
B)1,25 A, de b para a.
C)1,40 A, de b para a.
D)1,40 A, de a para b.
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Reprodução da questão 21 do PAES 2013, 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.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não disponível na pasta de origem.

A

Resolução

O fio é perpendicular ao campo.

$$i=\frac{mg}{BL}=\frac{0{,}005\cdot10}{0{,}1\cdot0{,}40}=1{,}25\,\mathrm A$$

Para força em +z, a corrente deve seguir −x, isto é, de a para b.

Alternativa correta: A.

Q22
Física Moderna — Relatividade

Sirius está a 8,56 anos-luz da Terra no referencial da galáxia. Avalie a possibilidade de a viagem durar menos de 8,56 anos para o viajante, associando a descrição do viajante à mudança de comprimento e a descrição galáctica à mudança dos intervalos de tempo.

A)Verdadeira; contração; dilatação.
B)Falsa; dilatação; contração.
C)Verdadeira; dilatação; contração.
D)Falsa; contração; dilatação.
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Reprodução da questão 22 do PAES 2013, 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.

Resposta calculada pelo Método TEF; gabarito oficial não disponível na pasta de origem.

A

Resolução

No referencial galáctico:

$$\Delta t=L/v>8{,}56\,\mathrm{anos}$$

Para o viajante:

$$\Delta\tau=\Delta t/\gamma$$

Seu tempo próprio pode ser menor que 8,56 anos, pois a distância também está contraída em seu referencial. A primeira lacuna é verdadeira apenas nessa interpretação do tempo da viagem; o enunciado original não explicita esse referencial na primeira frase.

Alternativa correta: A.

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