Provas Anteriores | PAVE III — 3ª Etapa

Q16

Eletricidade — Eletrostática — Eletrização por contato

Corpos ficam eletrizados por diferentes processos. Em muitas situações diárias, podemos constatar esses processos como, por exemplo, quando recebemos um choque elétrico, ao tentar sair ou entrar em um automóvel; ao abrir ou fechar o registro da água durante o banho; ao colocar objetos metálicos pontiagudos nas tomadas etc.

Nesse contexto, considere seis esferas condutoras idênticas, A, B, C, D, E e F , em ambiente seco. A esfera A está carregada com 32 µC, e as demais estão eletricamente neutras. A esfera carregada é posta em contato com cada uma das demais, uma a uma, sucessivamente.

É correto afirmar que a carga de cada esfera, em µC, após o contato com a esfera A, é, respectivamente,

(a)32, 16, 8, 4, 2, 1.

(b)1, 16, 8, 4, 2, 1.

(c)32, 32, 32, 32, 32, 32.

(d)1, 2, 4, 8, 16, 32.

(e)16, 16, 8, 4, 2, 1.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(b)

Resolução comentada

Esferas condutoras idênticas dividem igualmente a carga total no contato. A cada contato, A fica com a metade da carga que tinha:

$$A+B:\;32\to16\text{ e }16\quad A+C:\;16\to8\text{ e }8\quad A+D:\;8\to4\text{ e }4\quad A+E:\;4\to2\text{ e }2\quad A+F:\;2\to1\text{ e }1$$

Assim, ao final, as cargas de A, B, C, D, E e F são, em $\mu\text{C}$, $1,\;16,\;8,\;4,\;2,\;1$.

Q17

Eletricidade — Eletrostática — Potencial elétrico, energia e calorimetria

O potencial de uma nuvem é de 8 x 10⁶ V em relação ao solo, cujo potencial é considerado nulo. Ocorrendo um raio, uma carga de 40 C é transferida entre a nuvem e o solo.

Com base no texto, considerando que 1Cal = 4J, o calor específico da água igual a 1 cal/g°C e que o potencial da nuvem a manteve constante durante a descarga, a massa de água, a 0°C, que poderia ser levada à ebulição, usando a energia liberada nesse raio, é de

(a)800g.

(b)320kg.

(c)800kg.

(d)320g

(e)80.000g

(f)I.R.

Gabarito oficial

(c)

Resolução comentada

Energia liberada na descarga, com potencial constante:

$$E=q\,V=40\cdot8\cdot10^{6}=3{,}2\cdot10^{8}\text{ J}=\frac{3{,}2\cdot10^{8}}{4}=8\cdot10^{7}\text{ cal}$$

Para levar a água de $0\,°\text{C}$ a $100\,°\text{C}$ (ebulição), $Q=m\,c\,\Delta T$:

$$8\cdot10^{7}=m\cdot1\cdot100\;\Rightarrow\;m=8\cdot10^{5}\text{ g}=800\text{ kg}$$

Q18

Eletricidade — Eletrodinâmica — Lei de Ohm e associação em paralelo

Suponha que, em uma residência cuja instalação elétrica é de 120 V, esteja acesa apenas uma lâmpada de resistência igual a 240 Ω.

Com base em seus conhecimentos sobre eletrodinâmica, analise as afirmativas abaixo.

I) O valor da corrente elétrica que passa na lâmpada mencionada é de 0,5 A.

II) Se acendermos uma segunda lâmpada, idêntica à primeira, a resistência elétrica da instalação da residência aumentará.

III) Com as duas lâmpadas acesas, o valor da corrente elétrica que passará pelo medidor na entrada de eletricidade da residência será de 1 A.

IV) A chave automática existente na entrada de eletricidade da residência se desliga quando percorrida por uma corrente superior a 30 A. Então, no máximo, 30 lâmpadas (idênticas àquela citada), poderão ser ligadas simultaneamente nessa residência.

Dessas afirmativas, estão corretas

(a)somente II, III e IV.

(b)somente I e IV.

(c)somente II e IV.

(d)somente I e III.

(e)I, II, III e IV.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(d)

Resolução comentada

I (verdadeira): $i=\dfrac{U}{R}=\dfrac{120}{240}=0{,}5\text{ A}$.

II (falsa): as lâmpadas de uma residência são ligadas em paralelo, então a resistência equivalente diminui: para duas lâmpadas iguais, $R_{eq}=240/2=120\text{ }\Omega$.

III (verdadeira): cada lâmpada recebe $120\text{ V}$ e é percorrida por $0{,}5\text{ A}$, e a corrente total é $2\cdot0{,}5=1\text{ A}$.

IV (falsa): cada lâmpada consome $0{,}5\text{ A}$, então o número máximo de lâmpadas é

$$n=\frac{30}{0{,}5}=60\text{ lâmpadas}$$

Q19

Eletricidade — Magnetismo — Campo magnético e imãs

De acordo com seus conhecimentos e o Eletromagnetismo, é correto afirmar que

(a)uma bobina, percorrida por uma corrente elétrica, se comporta como um ímã.

(b)os pólos magnéticos do grande ímã-Terra coincidem exatamente com os pólos geográficos do nosso planeta.

(c)uma carga elétrica em repouso cria, no espaço em torno dela, um campo magnético que atuará sobre outra carga, também em repouso, exercendo sobre ela uma força magnética.

(d)a força magnética ( F ) que o campo magnético ( B ) provoca em uma carga (q), lançada no campo magnético com velocidade ( V ), faz com que o campo magnético ( B ) seja sempre perpendicular à velocidade ( V ) da carga (q).

(e)é possível obter um pólo magnético isolado pois uma propriedade interessante dos ímãs consiste na separabilidade de seus pólos.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(a)

Resolução comentada

Uma bobina (solenoide) percorrida por corrente cria um campo magnético semelhante ao de um ímã em barra, com polos norte e sul.

As demais estão erradas: os polos magnéticos da Terra não coincidem exatamente com os geográficos; uma carga em repouso gera apenas campo elétrico, e o campo magnético não age sobre carga em repouso; é a força $\vec F$ que é perpendicular a $\vec B$ e a $\vec v$ (e não o campo $\vec B$ que é sempre perpendicular a $\vec v$); e os polos de um ímã são inseparáveis.

Q20

Eletricidade — Eletromagnetismo — Indução eletromagnética

Considere as seguintes situações:

I) Um ímã caindo e passando através da área limitada por uma espira de fio condutor.

II) Aproximação do pólo de um ímã de uma espira que se encontra em repouso.

III) Uma esfera carregada com uma carga constante Q, situada no centro de uma espira de fio condutor.

Com base em seus conhecimentos sobre Eletromagnetismo, qual ou quais das situações acima faz(em) aparecer uma corrente elétrica circulando na espira de fio?

(a)Apenas I e III.

(b)Apenas II e III.

(c)Apenas I e II.

(d)Apenas II.

(e)Apenas III.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(c)

Resolução comentada

Aparece corrente induzida na espira quando o fluxo magnético através dela varia (Lei de Faraday).

I e II: o ímã em movimento em relação à espira varia o fluxo magnético, então surge corrente induzida.

III: uma carga em repouso gera apenas campo elétrico, e não há campo magnético nem variação de fluxo, então não surge corrente.

PAVE III — 3ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dados da prova