Prof. Ricardo Bastos Método TEF-MED
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PAVE XIII — 3ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

UFPel · Programa de Avaliação da Vida Escolar · Triênio 2016–2018 · Aplicação: 09/12/2018

Questões 21 a 25 — Física · gabarito oficial e resolução comentada Método TEF.

Q21
Eletricidade — Eletrostática — Poder das pontas e descargas atmosféricas

João foi pescar na praia do Cassino- RS. Chegando lá, após algum tempo, começou uma tempestade com descargas atmosféricas. João teve que recolher o seu material de pesca porque sua vara de pescar tinha um aviso para não usar em tempestades com descargas atmosféricas. Este aviso é devido à vara de pesca:

(a)ficar molhada e facilitar as descargas atmosféricas.
(b)estar ligada ao anzol e facilitar as descargas atmosféricas.
(c)formar uma ponta e facilitar as descargas atmosféricas.
(d)se curvar e “puxar” as descargas atmosféricas.
(e)não ter empunhadura emborrachada.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(c)
Resolução comentada

Em um condutor eletrizado, a densidade de cargas e o campo elétrico são maiores nas regiões pontiagudas (poder das pontas). Por isso, uma vara de pescar longa e estreita, com a ponta voltada para o alto, é o ponto onde o campo elétrico da tempestade é mais intenso, e ela favorece a descarga (como um para-raios) sobre quem a segura.

Q22
Eletricidade — Eletrodinâmica — Resistores em paralelo

Observe a figura abaixo:

Associação em paralelo: a corrente i entra em A e se divide em i1, que passa por R1, e i2, que passa por R2; os dois ramos se encontram em B

Na associação da figura, i2 = 4 A e R1 = 6 Ω. Sendo a corrente elétrica total igual a 6 A, os valores da corrente elétrica i1, da resistência elétrica R2 e da diferença de potencial total do circuito são, respectivamente, iguais a:

(a)3 A, 2 Ω e 12 V.
(b)2 A, 3 Ω e 8 V.
(c)2 A, 3 Ω e 12 V.
(d)4 A, 8 Ω e 10 V.
(e)1 A, 2 Ω e 10 V.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(c)
Resolução comentada

No nó, $i=i_1+i_2$, então $i_1=6-4=2\text{ A}$.

Em paralelo, os dois resistores têm a mesma ddp, que é a ddp total entre A e B:

$$U=R_1\,i_1=6\cdot2=12\text{ V}$$

$$R_2=\frac{U}{i_2}=\frac{12}{4}=3\ \Omega$$

Q23
Eletricidade — Eletrodinâmica — Energia elétrica e economia com lâmpadas de LED

Para obter a economia de energia elétrica, o morador de uma casa fez a troca de duas lâmpadas fluorescentes para duas lâmpadas de led. Uma lâmpada de led de 7 W fornece a mesma luminosidade que uma lâmpada fluorescente de 15W. Considerando que as lâmpadas sejam utilizadas, diariamente, por 5 horas e que 1 KWh equivale a R$ 0,70, a economia de energia elétrica que ele conseguiu com a troca das lâmpadas, em KWh e em R$, ao longo de um mês será, respectivamente, igual a

(a)2,4 KWh e R$ 1,68
(b)2,4 KWh e R$ 0,84
(c)0,84 KWh e R$ 1,68
(d)1,2 KWh e R$ 0,84
(e)3 KWh e R$ 2,20
(f)I.R.

Gabarito oficial

(d)
Resolução comentada

Economia de potência por lâmpada trocada: $15-7=8\text{ W}=0{,}008\text{ kW}$. Em um mês ($30$ dias, $5\text{ h}$ por dia, ou seja, $150\text{ h}$):

$$\Delta E_{1\ lâmp.}=0{,}008\cdot150=1{,}2\text{ kWh}$$

Custo da economia: $1{,}2\cdot0{,}70=0{,}84$, isto é, R$ 0,84.

O gabarito oficial adota $1{,}2\text{ kWh}$ e R$ 0,84, o que corresponde à economia de uma só lâmpada. Pela leitura literal do enunciado, com duas lâmpadas trocadas, a economia dobraria para $2{,}4\text{ kWh}$ e R$ 1,68. A divergência deve-se ao texto da prova, que o gabarito oficial não corrige (documento preliminar).

Q24
Eletricidade — Eletrostática — Campo elétrico e linhas de força

Considerando os conceitos sobre eletrostática, assinale Verdadeiro (V) ou Falso (F), para as afirmações a seguir.

( )  A existência do campo elétrico de uma carga geradora depende da carga de prova.

( )  Uma carga positiva, ao ser colocada em uma região de campo elétrico, sempre se desloca em sentido contrário às linhas do campo elétrico

( )  As linhas de força geradas por uma carga negativa são radiais e têm sentido convergente para a carga.

A sequência correta de V e F, de cima para baixo, é:

(a)F – F – F.
(b)V – F – V.
(c)F – F – V.
(d)V – V – F.
(e)F – V – F.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(c)
Resolução comentada

1ª (F): o campo elétrico é criado pela carga geradora e existe independentemente de haver carga de prova no ponto.

2ª (F): a força sobre uma carga positiva tem o mesmo sentido do campo ($\vec F=q\,\vec E$), então ela tende a se deslocar no sentido das linhas, e não contra elas.

3ª (V): as linhas de força de uma carga negativa são radiais e entram na carga, isto é, convergem para ela.

Q25
Eletricidade — Magnetismo — Campo magnético de dois fios paralelos

Dois fios condutores, f1 e f2, paralelos e imersos no vácuo, estão sendo percorridos por correntes elétricas de valores I1=10 A e I2=20 A, respectivamente, de acordo com a figura a seguir.

Dois fios verticais paralelos: f1 com corrente I1 para cima e f2 com corrente I2 para baixo, e o ponto P entre eles, à mesma distância de cada um

Considerando que o ponto P encontra-se no mesmo plano dos fios f1 e f2 e que ele esteja equidistante deles, é correto afirmar que:

(a)a intensidade do campo magnético resultante no ponto P equivalerá à metade da intensidade de campo magnético produzido por f2 sobre o mesmo ponto.
(b)a intensidade do campo magnético resultante no ponto P equivalerá à metade da intensidade de campo magnético produzido por f1 sobre o mesmo ponto.
(c)a intensidade do campo magnético resultante no ponto P equivalerá ao dobro da intensidade de campo magnético produzido por f2 sobre o mesmo ponto.
(d)a intensidade do campo magnético resultante no ponto P equivalerá à intensidade de campo magnético produzido por f2 sobre o mesmo ponto.
(e)a intensidade do campo magnético resultante no ponto P será nula.
(f)I.R.

Gabarito oficial

(a)
Resolução comentada

Para um fio retilíneo longo, $B=\dfrac{\mu_0\,I}{2\pi\,d}$. Com o mesmo $d$ para os dois fios, $B_2=2\,B_1$, pois $I_2=2\,I_1$.

Se os campos em $P$ tivessem sentidos opostos, a resultante seria

$$B_R=B_2-B_1=B_2-\frac{B_2}{2}=\frac{B_2}{2}$$

Esse é o resultado adotado pelo gabarito oficial. Porém, com as correntes em sentidos opostos e o ponto $P$ entre os fios, a regra da mão direita mostra que os dois campos têm o mesmo sentido em $P$ (ambos entrando no plano da figura), de modo que $B_R=B_1+B_2=\dfrac{3}{2}\,B_2$, valor que não consta entre as alternativas. A divergência está no enunciado/gabarito da prova (documento preliminar).

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