Leia atentamente as afirmativas a seguir:
I- No processo de eletrização por atrito, os corpos, após serem atritados, possuem cargas que se repelem.
II- Se dois corpos metálicos carregados e de mesmas dimensões sofrem eletrização por contato, a carga final dos dois é a mesma.
III- Na eletrização por indução, o corpo indutor (que induz a separação de cargas) gera, no corpo induzido, após o aterramento sob indução, cargas de sinal oposto.
Está(ão) CORRETA(S) apenas a(s) afirmativa(s)
I (falsa): na eletrização por atrito, os dois corpos ficam com cargas de sinais opostos (um perde elétrons e fica positivo, o outro ganha e fica negativo), portanto se atraem, não se repelem.
II (verdadeira): por simetria, dois condutores metálicos idênticos em contato dividem a carga total igualmente entre si — a carga final de cada um é a mesma.
III (verdadeira): na eletrização por indução, o corpo induzido, após ser aterrado ainda sob a influência do indutor e depois desconectado do terra, fica com carga de sinal oposto ao do corpo indutor.
Corretas: II e III — alternativa D.
Alternativa correta: D
No circuito misto ao lado, se a potência total dissipada é de 1200 W, cada resistor R tem valor, em ohms, de
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Pelo esquema, os dois resistores R estão em paralelo entre si, e essa associação está em série com o resistor R/2. A resistência equivalente do paralelo é $R_{par}=\dfrac{R}{2}$, que somada em série ao R/2 dá $R_{eq}=\dfrac{R}{2}+\dfrac{R}{2}=R$.
Pela potência total dissipada: $P=\dfrac{V^2}{R_{eq}} \Rightarrow R_{eq}=\dfrac{V^2}{P}=\dfrac{120^2}{1200}=\dfrac{14400}{1200}=12\ \Omega$.
Como $R_{eq}=R$, cada resistor R vale $12\ \Omega$ — alternativa B.
Alternativa correta: B
Instrução: Analise as figuras a seguir para responder a esta questão.
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Assinale a alternativa CORRETA.
Esta questão depende diretamente da leitura das três figuras (contagem de sinais + e − na Figura 1, estado de indução da placa na Figura 2, e posição do ponto C/D em relação às cargas induzidas na Figura 3), ainda pendentes de inserção nesta página.
Pelo gabarito oficial, a leitura correta das figuras indica: na Figura 1 a carga positiva é, em módulo, maior que a negativa; na Figura 2 a placa permanece neutra, com carga resultante nula (a indução apenas separa as cargas internamente, sem alterar a carga total); e na Figura 3, o ponto C está numa posição de simetria em que os campos elétricos das cargas induzidas se cancelam, resultando em campo elétrico nulo em C — alternativa A.
Nota de revisão: esta resolução será revisada e detalhada assim que a figura for inserida nesta página.
Alternativa correta: A
Um feixe de elétrons penetra numa região limitada por um retângulo. Na figura, estão indicadas quatro trajetórias dentro do retângulo. No interior dessa região, existe um campo magnético uniforme perpendicular à folha de papel "entrando" na folha. Marque a alternativa que indica uma trajetória possível a ser percorrida pelo feixe de elétrons, dentro da região.
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A força magnética sobre uma carga em movimento é $\vec{F}=q\vec{v}\times\vec{B}$. Como o elétron tem carga negativa, o sentido da força é invertido em relação ao que se obteria para uma carga positiva pela regra da mão direita — a trajetória deve curvar consistentemente para um único lado (sempre o mesmo sentido de curvatura, formando um arco de círculo), nunca mudando de sentido de curvatura dentro de um campo uniforme.
Das quatro trajetórias apresentadas na figura, apenas a trajetória 3 é compatível com essa curvatura constante no sentido correto para um elétron nesse campo — alternativa C.
Nota de revisão: esta resolução será revisada e detalhada assim que a figura for inserida nesta página.
Alternativa correta: C
Dois corpos com cargas iguais se repelem com uma força de 10 N a uma distância d. Se o campo elétrico de um dos corpos isolado for de 10 N/C a uma distância d, a carga desse corpo vale
Sendo q a carga de cada corpo (iguais), a força de repulsão é $F=\dfrac{kq^2}{d^2}=10\ \text{N}$, e o campo elétrico de um corpo isolado, na posição do outro, é $E=\dfrac{kq}{d^2}=10\ \text{N/C}$.
Note que $F=q\cdot E$, pois $F=\dfrac{kq^2}{d^2}=q\cdot\dfrac{kq}{d^2}=q\cdot E$. Logo, $10=q\times10 \Rightarrow q=1\ \text{C}$ — alternativa A.
Alternativa correta: A
Um elemento resistivo desconhecido dissipa 1000 W de potência se ligado em paralelo com outro idêntico. Se ambos forem ligados em série no mesmo potencial elétrico, a nova potência dissipada é
Sendo R cada resistor e V a tensão aplicada (mesma nos dois casos): em paralelo, $R_{eq}=\dfrac{R}{2}$, e $P_{par}=\dfrac{V^2}{R/2}=\dfrac{2V^2}{R}=1000\ \text{W} \Rightarrow \dfrac{V^2}{R}=500\ \text{W}$.
Em série, $R_{eq}=2R$, e $P_{ser}=\dfrac{V^2}{2R}=\dfrac{1}{2}\cdot\dfrac{V^2}{R}=\dfrac{1}{2}\times500=250\ \text{W}$ — alternativa C.
Alternativa correta: C
Vários equipamentos utilizados, em nossas casas, emitem ondas eletromagnéticas, por exemplo, o ferro de passar roupas quando está ligado e aquecido, emitindo calor; o forno de micro-ondas quando está aquecendo alimentos; e o fogão a gás quando está emitindo uma luz azulada. Marque a alternativa em que a ordem dos dispositivos indica a ordem crescente das frequências das ondas eletromagnéticas produzidas e mencionadas neste enunciado.
No espectro eletromagnético, a frequência cresce na ordem: micro-ondas < infravermelho (calor) < luz visível.
O forno de micro-ondas emite micro-ondas (menor frequência); o ferro de passar roupas aquecido emite radiação infravermelha (frequência intermediária); e o fogão a gás com chama azulada emite luz visível na faixa do azul, que tem frequência maior que a luz vermelha e, portanto, maior que o infravermelho.
Ordem crescente de frequência: forno de micro-ondas, ferro de passar roupas, fogão a gás — alternativa D.
Alternativa correta: D
Uma espira está imersa num local onde existe um campo magnético. O campo magnético está representado na figura, a seguir, pelas bolinhas, indicando que ele é perpendicular ao plano da folha de papel e aponta para fora da folha. A intensidade do campo começa a variar com o tempo, de modo que seu fluxo, através da espira, aumenta. Sobre a corrente elétrica induzida na espira, é CORRETO afirmar que
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Pela Lei de Lenz, a corrente induzida se opõe à variação do fluxo magnético que a gerou. Como o campo aponta para fora da folha e seu fluxo está aumentando, a corrente induzida deve criar, no interior da espira, um campo magnético induzido apontando para dentro da folha, de modo a se opor a esse aumento.
Pela regra da mão direita, para gerar um campo induzido entrando na folha, a corrente deve circular no sentido horário — alternativa C.
Alternativa correta: C
A mecânica quântica, desenvolvida no século XX, constitui um marco na história da ciência e permitiu explicar fenômenos que não podiam ser explicados pela chamada física clássica; por exemplo, a radiação térmica emitida por corpo negro, o efeito fotoelétrico e as ondas de matéria. A respeito da mecânica quântica, marque a alternativa CORRETA.
A mecânica quântica trata de sistemas microscópicos (átomos, partículas subatômicas), eliminando as alternativas C e D, que falam de sistemas macroscópicos.
Seu princípio central é a quantização: muitas grandezas físicas (energia, momento angular, carga elétrica) só assumem valores discretos, múltiplos inteiros de uma quantidade elementar (o quantum) — e não valores contínuos e arbitrários, como propunha a física clássica. Isso explica, por exemplo, os espectros discretos de emissão dos átomos e a quantização da energia na radiação de corpo negro (hipótese de Planck).
Alternativa B.
Alternativa correta: B