Provas Anteriores | PAVE V — 3ª Etapa

Q16

Eletricidade — Eletrostática — Campo, potencial e condutores

Analise as afirmativas abaixo.

I) Duas cargas puntuais, +Q e –Q, estão separadas de uma distância d. Sejam E e V, respectivamente, os valores do campo elétrico e do potencial elétrico no ponto médio entre as cargas, então, podemos constatar que E ≠ 0 e V = 0 nesse ponto.

II) A rigidez dielétrica do ar é de aproximadamente 3,0.106N/C. O potencial elétrico na superfície de uma esfera condutora carregada e isolada, de raio 10 cm, que está em contato com o ar atmosférico, quando sua carga for máxima, será de 3,0.104V.

III) Ao ligarmos dois corpos condutores, carregados, em equilíbrio eletrostático, através de um fio também condutor, uma corrente elétrica fluirá de um corpo para o outro, até que ambos fiquem com quantidades de carga proporcionais aos seus volumes.

IV) A resistência é uma grandeza característica do material que constitui o fio elétrico, portanto uma substância será tanto melhor condutora de eletricidade quanto maior for o valor de sua resistência.

Dessas afirmativas, estão corretas apenas

(a)I e II.

(b)I, II e III.

(c)I, II e IV.

(d)III e IV.

(e)II e IV.

(f)I.R.

Gabarito oficial

Questão anulada

Resolução comentada

I (verdadeira): no ponto médio, os campos de $+Q$ e $-Q$ têm o mesmo sentido (de $+Q$ para $-Q$) e se somam, então $E\neq0$; os potenciais $+kQ/(d/2)$ e $-kQ/(d/2)$ se cancelam, então $V=0$.

II (falsa): na superfície da esfera, $V=E\,R$. Com $E=3{,}0\cdot10^{6}\text{ N}\cdot\text{C}^{-1}$ e $R=0{,}10\text{ m}$:

$$V=3{,}0\cdot10^{6}\cdot0{,}10=3{,}0\cdot10^{5}\text{ V}$$

O valor da afirmativa (3,0.10⁴ V) é dez vezes menor, então ela é falsa.

III (falsa): no equilíbrio, os dois condutores ficam com o mesmo potencial, e as cargas se distribuem em proporção às capacitâncias (aos raios, no caso de esferas), e não aos volumes.

IV (falsa): quanto menor a resistividade, melhor condutor é o material.

Só a afirmativa I está correta, e nenhuma alternativa traz “somente I”. O gabarito definitivo registra a questão como anulada.

Q17

Eletricidade — Magnetismo — Campo magnético de um fio retilíneo

Considere um fio condutor retilíneo, percorrido por uma corrente elétrica constante.

Analise as afirmativas abaixo.

I) O campo magnético gerado pela corrente é paralelo ao fio em todos os pontos do espaço.

II) A intensidade do campo magnético gerado pela corrente num ponto qualquer é inversamente proporcional à distância desse ponto ao fio.

III) Quando a corrente inverte o sentido, o campo magnético gerado permanece constante.

IV) As linhas de indução magnética formam círculos concêntricos ao redor do fio.

Estão corretas somente as afirmativas

(a)I e II.

(b)II e IV.

(c)I e III.

(d)II, III e IV.

(e)I, III e IV.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(b)

Resolução comentada

O campo de um fio retilíneo longo é $B=\dfrac{\mu_0\,i}{2\pi\,d}$.

I (falsa): o campo é perpendicular ao fio, e as linhas são circulares em torno dele. II (verdadeira): $B\propto1/d$. III (falsa): invertendo a corrente, o sentido do campo se inverte. IV (verdadeira): as linhas de indução são circunferências concêntricas ao redor do fio, em planos perpendiculares a ele.

Q18

Eletricidade — Eletrodinâmica — Corrente, resistência e Lei das Malhas

Analise as afirmativas abaixo.

I) Quando uma corrente elétrica passa através de um aparelho elétrico, ela é consumida, sendo menor na saída do que na entrada.

II) Num condutor percorrido por uma corrente elétrica, observa-se que os elétrons o percorrem com velocidades altíssimas.

III) Quando a resistência elétrica de um chuveiro é cortada, reduzindo seu comprimento à metade, a potência elétrica do chuveiro é duplicada.

IV) Ao percorrermos um caminho fechado em um circuito simples, partindo de um ponto qualquer e retornando a esse ponto, a soma algébrica das variações do potencial elétrico será nula.

Estão corretas apenas as afirmativas

(a)I e III.

(b)I, II e IV.

(c)III e IV.

(d)II e IV.

(e)I, II e III.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(c)

Resolução comentada

I (falsa): a corrente se conserva ao atravessar o aparelho (conservação da carga); o que é consumido é a energia.

II (falsa): a velocidade de deriva dos elétrons é muito pequena (da ordem de milímetros por segundo).

III (verdadeira): a resistência é proporcional ao comprimento, então reduzida à metade, $R'=R/2$. Com a tensão $U$ fixa:

$$P'=\frac{U^2}{R'}=\frac{U^2}{R/2}=2\,\frac{U^2}{R}=2\,P$$

IV (verdadeira): é a Lei das Malhas (2ª Lei de Kirchhoff): a soma algébrica das variações de potencial em um percurso fechado é nula.

Q19

Eletricidade — Eletromagnetismo — Campo magnético, forças e Lei de Lenz

Assinale a afirmativa correta.

(a)Cargas elétricas em movimento geram campos magnéticos e estes exercem forças sobre cargas elétricas em repouso.

(b)Um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica gera um campo magnético cuja intensidade é inversamente proporcional à intensidade da corrente elétrica.

(c)Dois fios condutores paralelos, de mesmo comprimento, percorridos por correntes elétricas diferentes, i1 e i2, exercem, mutuamente, forças de intensidades diferentes.

(d)Sempre que o fluxo do campo magnético através de uma espira (circuito) sofre uma modificação, surge uma força eletromotriz, na espira, que se opõe à variação do fluxo magnético através dessa espira.

(e)Uma carga elétrica q, movendo-se com velocidade v, numa região do espaço onde existe um campo magnético B, sofrerá necessariamente a ação de uma força magnética F.

(f)I.R.

Gabarito oficial

(d)

Resolução comentada

Esta é a Lei de Faraday-Lenz: a variação do fluxo magnético induz uma força eletromotriz $\varepsilon=-\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$, e o sinal negativo expressa que o efeito (a corrente induzida) se opõe à variação do fluxo.

As outras falham: campos magnéticos não exercem força sobre cargas em repouso; $B$ é diretamente proporcional à corrente; os fios paralelos exercem forças de mesmo módulo (3ª Lei de Newton); e a carga que se move paralelamente ao campo não sofre força magnética.

Q20

Eletricidade — Eletrostática — Força elétrica e campo elétrico

De acordo com a Eletrostática, é correto afirmar que

(a)a força elétrica e a força gravitacional são semelhantes em alguns aspectos, podendo ser de atração ou de repulsão no caso de força elétrica e somente de atração no caso de força gravitacional.

(b)um bastão de vidro positivamente carregado atrai um objeto suspenso. Podemos concluir que o objeto está negativamente carregado.

(c)quando um elétron é colocado em repouso entre duas placas paralelas carregadas com cargas iguais e de sinais contrários, desprezando o peso do elétron, seu movimento se dará na direção e no sentido do campo elétrico.

(d)o campo elétrico E, entre duas placas carregadas com cargas iguais mas de sinais contrários, é uniforme. A força elétrica que atua sobre uma carga +q, colocada entre as referidas placas, aumenta à medida que a carga +q se aproxima da placa negativa.

(e)um próton lançado numa região onde existe um campo elétrico uniforme poderá descrever uma trajetória circular, já que a força elétrica sobre o próton tem direção variável, mantendo-se sempre perpendicular à velocidade (força centrípeta).

(f)I.R.

Gabarito oficial

(a)

Resolução comentada

As duas forças variam com o inverso do quadrado da distância, mas a gravitacional é sempre atrativa, e a elétrica pode ser atrativa (cargas opostas) ou repulsiva (cargas iguais).

As demais estão erradas: um corpo neutro também é atraído por um bastão carregado (polarização); o elétron, de carga negativa, se move em sentido oposto ao do campo; em um campo uniforme a força $F=q\,E$ é constante; e num campo uniforme o próton descreve trajetória parabólica ou retilínea, e não circular.

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

Dados da prova