PAVE VI — 3ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF
UFPel · Programa de Avaliação da Vida Escolar · Triênio 2009–2011 · Aplicação: 18/12/2011
Questões 16 a 20 — Física · gabarito oficial e resolução comentada Método TEF.
Dados da prova
EdiçãoPAVE VI
Triênio2009–2011
Etapa3ª etapa
Aplicação18/12/2011
DisciplinaFísica
QuestõesQ16 a Q20
A alternativa (f) corresponde a “Ignoro a resposta (I.R.)”.
Q16
Eletricidade — Eletromagnetismo — Indução eletromagnética (Lei de Lenz)
Na figura abaixo, representamos uma situação na qual um campo magnético uniforme B é aplicado sobre um circuito que possui um resistor R.
Podemos afirmar que
(a)ao deslizarmos o fio para a direita, a corrente induzida cruzará o resistor no sentido horário.
(b)ao deslizarmos o fio para a direita, a corrente induzida cruzará o resistor no sentido anti-horário.
(c)ao deslizarmos o fio para a esquerda, a corrente induzida cruzará o resistor no sentido anti-horário.
(d)não haverá corrente induzida, pois o campo é uniforme, não havendo variação de sua intensidade.
(e)não haverá corrente induzida, pois não há fonte de força eletromotriz que forneça uma diferença de potencial suficientemente intensa para vencer a resistência R.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(b)
Resolução comentada
O fluxo magnético pelo circuito é $\Phi=B\,A\,\cos\theta$. Mesmo com $B$ uniforme, o fluxo varia quando a área do circuito varia, o que acontece ao deslizar o fio.
Deslizando o fio para a direita, a área aumenta e o fluxo do campo (que entra na página) aumenta. Pela Lei de Lenz, a corrente induzida cria um campo que se opõe a esse aumento, isto é, um campo que sai da página dentro do circuito, o que corresponde a circulação no sentido anti-horário.
Q17
Eletricidade — Eletromagnetismo — Movimento de carga em campo magnético
Uma partícula de massa m e carga elétrica q penetra perpendicularmente um campo magnético B uniforme com velocidade v, descrevendo uma trajetória circular de raio r. A expressão que fornece o raio r é
(a)(mv)/(qB).
(b)(qvB)/m.
(c)(qB)/(vq).
(d)qm.
(e)qvB.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(a)
Resolução comentada
A força magnética $F=q\,v\,B$ é perpendicular à velocidade e faz o papel de resultante centrípeta:
Um triângulo isósceles tem seus vértices ocupados por cargas elétricas pontuais, como mostra a figura.
O módulo da força coulombiana entre cargas de mesmo sinal é F1, e o módulo da força coulombiana entre cargas de sinais opostos é F2. A razão entre os módulos de quaisquer duas forças coulombianas do sistema será igual a
(a)a.
(b)2.
(c)a/2.
(d)2a.
(e)1.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(e)
Resolução comentada
Pela Lei de Coulomb, $F=k\dfrac{|q_1\,q_2|}{d^2}$. As três forças do sistema são:
$$\text{entre as cargas }-q\text{ e }-q\;(d=a):\;F_1=k\frac{q\cdot q}{a^2}=\frac{k\,q^2}{a^2}$$
$$\text{entre }+4q\text{ e }-q\;(d=2a):\;F_2=k\frac{4q\cdot q}{(2a)^2}=\frac{k\,q^2}{a^2}$$
Os módulos são iguais ($F_1=F_2$), então a razão entre quaisquer duas delas é 1.
Q19
Eletricidade — Eletrostática — Diferença de potencial e trabalho
A diferença de potencial elétrico entre dois pontos afastados por 1 m é de 15 V. O trabalho necessário para deslocar uma carga de 5 C de um ponto ao outro será
(a)15 J.
(b)3 J.
(c)75 J.
(d)1/3 J.
(e)5 J.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(c)
Resolução comentada
O trabalho da força elétrica entre dois pontos é $W=q\,(V_A-V_B)=q\,U$, e a distância não entra:
$$W=5\cdot15=75\text{ J}$$
Q20
Eletricidade — Eletrodinâmica — Potência elétrica e resistência de lâmpadas
As lâmpadas incandescentes residenciais, geralmente, são fabricadas para a tensão de 127 V, sendo que podem ter potência de 25 W, 40 W, 60W, 100 W e 150 W.
Com base no exposto e considerando que todas as lâmpadas, citadas acima, sejam ligadas em 127 V, analise as afirmativas abaixo.
I) A lâmpada de 150 W de potência é a que tem menor brilho e maior resistência elétrica.
II) A lâmpada de 60 W de potência apresenta maior resistência elétrica e menor brilho que a lâmpada de 100 W de potência.
III) A lâmpada de 25 W de potência consome menos energia e tem maior resistência elétrica que a lâmpada de 150 W de potência .
Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s)
(a)II apenas.
(b)I e III apenas.
(c)I e II apenas.
(d)II e III apenas.
(e)III apenas.
(f)I.R.
Gabarito oficial
(a)
Resolução comentada
Todas ligadas a $U=127\text{ V}$, a potência é $P=\dfrac{U^2}{R}$, então $R=\dfrac{U^2}{P}$: quanto maior a potência, menor a resistência, e maior o brilho.
I (falsa): a lâmpada de 150 W tem a menor resistência e o maior brilho.
II (verdadeira): $R_{60}=\dfrac{127^2}{60}\approx269\,\Omega$ e $R_{100}=\dfrac{127^2}{100}\approx161\,\Omega$: a de 60 W tem maior resistência e menor brilho.
III (falsa): a 25 W de fato tem maior resistência ($\approx645\,\Omega$), mas a energia consumida é $E=P\cdot\Delta t$ e depende também do tempo de uso, e o enunciado não diz que o tempo é o mesmo, então não se pode afirmar que ela consome menos energia.
