ENSINO MÉDIO

PUERI DOMUS

Saber fazerSaber fazer +

MÓDULO

9

FÍSICA

2 Física Saber fazer1. (FAAP-SP) Uma casa possui 10 lâmpadas, que perma-

necem acesas 6 horas por dia. Sendo de 100 watts a potência elétrica de cada lâmpada, a energia gasta num mês, em quilowatt-hora, é de:a) 10b) 30c) 60d) 120e) 180

2. (PUC-RS) Apesar do amplo emprego do Sistema Internacional de Unidades, algumas unidades do sistema inglês ainda são utilizadas, como, por exem-plo, btu (btitish thernal unit). Usualmente, a potência de aparelhos de ar-condicionado é expressa em btu/h, sendo 1 btu/h = 0,293 w. Assim, um condicio-nador de ar de 15 000 btu/h emprega potência aproximada de 4,40 kw e em 6,00 h a energia elétrica consumida será:a) 26,4 kwhb) 36,2 kwhc) 48,5 kwhd) 75,1 kwhe) 94,3 kwh

3. (Mack-SP) Em uma certa residência, existe um chu-veiro elétrico (A) de indicação nominal (4 400 W / 6 600 W – 220 V). Esse chuveiro possui uma chave reguladora que possibilita dispor-se de água morna na posição "verão" e de água mais quente na posição "inverno". Entretanto, existe também um outro chu-veiro (B), de mesma finalidade, que possui a inscrição nominal (4 400 W / 6 600 W – 110 V). Comparando-se o consumo de energia elétrica dos dois chuveiros, para dois banhos idênticos, concluímos que:a) o chuveiro A consome o dobro da energia elétrica

consumida pelo chuveiro B.b) o chuveiro B consome o dobro da energia elétrica

consumida pelo chuveiro A.c) o chuveiro A consome uma vez e meia a energia

elétrica consumida pelo chuveiro B.d) o chuveiro B consome uma vez e meia a energia

elétrica consumida pelo chuveiro A.e) os dois chuveiros consomem a mesma quantidade

de energia.

4. (UFJF-MG) Um estudante de Ensino Médio, que costu-ma usar o computador para fazer pesquisas na internet, esquece o computador ligado durante 60 horas, em um final de semana. Sabendo-se que, nessa situação, a potência elétrica dissipada pelo computador é de 240 W, a energia desnecessariamente gasta enquanto o computador esteve ligado foi de:a) 4 kWhb) 14,4 W/hc) 4 Jd) 14,4 kJe) 14,4 kWh

5. Um circuito elétrico residencial tem os aparelhos elétricos da tabela a seguir, onde aparecem suas potências médias. A ddp na rede é de 110 V. Calcule a intensidade da corrente que circula nesse circuito quando todos os aparelhos estão ligados.

Aparelho Quantidade Potência (W)

Lâmpada 4 60

Lâmpada 2 100

Chuveiro 1 4 500

TV 1 150

Geladeira 1 400

Ferro 1 1 000

6. (Vunesp-SP) Na instalação elétrica de uma casa, há um disjuntor para proteger o circuito de um chuveiro elétrico. Sabendo que a potência do chuveiro é 2 000 w e a tensão na rede é 220 V, o valor em amperes, mais indicado para a corrente máxima do disjuntor deve ser aproximadamente igual a:a) 0,5b) 1c) 5d) 10e) 50

3MÓDULO 9

7. (UFPE-PE) O gráfico a seguir mostra a corrente elétri-ca i em um elemento x, de um circuito elétrico, em função da diferença de potencial U sobre o elemento x. Supondo que a resistência elétrica deste elemento não dependa da diferença do potencial nele aplicada, determine a corrente elétrica, em amperes, que cir-cularia se uma diferença de potencial de 96 V fosse aplicada ao elemento.

8. (UEPA-PA) Os choques elétricos produzidos no corpo humano podem provocar efeitos que vão desde uma simples dor ou contração muscular, até paralisia respiratória ou fibrilação ventricular. Tais efeitos dependem de fatores como intensidade de corrente elétrica, duração, resistência da porção do corpo envolvida. Suponha, por exemplo, um choque pro-duzido por uma corrente de apenas 4 mA e a resis-tência da porção do corpo envolvida seja 3 000 . Então, podemos afirmar que o choque elétrico pode ter sido devido ao contato com:a) uma pilha grande de 1,5 V.b) os contatos de uma lanterna contendo uma pilha

grande de 6,0 V.c) os contatos de uma bateria de automóvel de 12 V.d) uma carga elétrica produzida por um raio num dia

de chuva.e) os contatos de uma tomada de rede elétrica de

120 V.

9. (UEM-PR) George Ohm realizou inúmeras experiên-cias com eletricidade, envolvendo a medição de voltagens e correntes em diversos condutores elétri-cos fabricados com substâncias diferentes. Ele verifi-cou uma relação entre voltagem e a corrente. Nesse experimento, Ohm concluiu que, para aqueles condutores:a) a voltagem era inversamente porporcional à cor-

rente e a constante de porporcionalidade repre-senta a capacitância dos condutores.

b) a voltagem era diretamente porporcional à segun-da potência da corrente e a constante de porpor-cionalidade representa a resistência dos condutores.

c) a voltagem e a corrente eram diretamente porpor-cionais e a constante de porporcionalidade repre-senta a capacitâcia dos condutores.

d) a voltagem era inversamente proporcional à cor-rente e a constante de proporcionalidade repre-senta a resistência dos condutores.

e) a voltagem e a corrente eram diretamente propor-cionais e a constante de proporcionalidade repre-senta a resistência dos condutores.

10. Uma lâmpada comum, quando ligada em uma rede de 220 V é percorrida por uma corrente elétrica de intensidade 1,1 A. Considerando que o filamento da lâmpada possa ser considerado ôhmico, pode-se dizer que sua resistência elétrica e a corrente que a atravessa quando ligada em uma rede de 110V valem, respectivamente:a) 200 W e 0,55 Ab) 200 W e 2,2 Ac) 100 W e 1,1 Ad) 100 W e 0,55 Ae) 50 W e 1,1 A

11. (Fuvest-SP) Estuda-se como varia a intensidade i da corrente que percorre um resistor, cuja resistência é constante e igual a 2 W, em função da tensão U apli-cada aos seus terminais. O gráfico que representa o resultado das medidas é:

a)

5 10

5

10i (A)

U (V)

b)

5 10

5

10i (A)

U (V)

c)

5 10

5

10i (A)

U (V)

d)

5 10

5

10i (A)

U (V)

e)

5 10

5

10i (A)

U (V)

4 Física

12. (Vunesp-SP) Um determinado componente elétrico tem a equação característica U = 5 · i2 onde U é a tensão elétrica aplicada em seus terminais (em volts) e i é a corrente elétrica que o atravessa (em amperes). Para i = 2 A, a resistência elétrica deste componente vale:a) 5 Wb) 10 Wc) 20 Wd) 12 We) 2,5 W

13. (UFMG-MG) O gráfico a seguir mostra como varia a tensão elétrica em um resistor mantido a uma tem-peratura constante em função da corrente elétrica que passa por esse resistor.

Com base nas informações contidas no gráfico, é correto afirmar que:a) a corrente elétrica no resistor é diretamente pro-

porcional à tensão elétrica.b) a resistência elétrica do resistor aumenta quando

a corrente elétrica aumenta.c) a resistência elétrica do resistor tem o mesmo

valor, qualquer que seja a tensão elétrica.d) dobrando-se a corrente elétrica pelo resistor, a

potência elétrica consumida quadruplica.e) o resistor é feito de um material que obedece à lei

de Ohm.

14. (UEL-PR) Para variar a potência dissipada por apare-lhos tais como chuveiro, aquecedores elétricos e lâmpadas incandescentes são projetados resistores com diferentes resistências elétricas. Em um projeto, um fio condutor de comprimento L e de diâmetro da seção transversal D teve reduzidos à metade tanto o seu diâmetro quanto o seu comprimento (conforme está representado na figura). O que acontecerá com a resistência R’ do novo fio, quando compara à resi-tência R do fio original?

D

D

a) RR'

= 14

b) RR'

= 18

c) RR'

= 12

d) RR'

= 4

e) RR'

= 2

15. (Fameca-SP) A figura a seguir representa as curvas características de três condutores: X, Y e Z. Analisando o gráfico, verifica-se que:

a) os três condutores são ôhmicos.b) a resistência elétrica de X é 6 Ω.c) a resistência elétrica de Z é de 0,25 Ω.d) a potência dissipada por Y é de 150 W, quando

submetido a uma tensão de 30 V.e) a potência dissipada por Z é de 4 W, quando sub-

metido a uma tensão de 60 V.

16. (UEL-PR) Deseja-se construir uma resistencia elétrica de 1,0 W com um fio de constante de 1,0 mm de diâmetro. A resistividade do material é 4,8 · 10–7 W · m e π pode ser adotado como 3,1. O comprimento do fio utilizado deve ser, em metros:a) 0,40b) 0,80c) 1,6d) 2,4e) 3,2

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17. (UFSCar-SP) A resistência elétrica de um fio de 300 m de comprimento e de 0,3 cm de diâmetro é de 12 W. A resistência elétrica de um fio de mesmo material, mas com o diâmetro de 0,6 cm e comprimento igual a 150 m, é:a) 1,5 Wb) 6 Wc) 12 Wd) 24 We) nenhuma das anteriores.

18. (FEI-SP) Para diminuirmos a resistência de um fio condutor, devemos:a) aumentar seu comprimento.b) diminuir sua área.c) trocar seu material por um de resistividade menor.d) trocar seu matrerial por um de resistividade maior.e) diminuir a camada isolante sobre o fio.

19. (PUC-SP) Dois fios condutores F1 e F2 têm comprimen-tos iguais e oferecem à passagem da corrente elétrica a mesma resistência. Tendo a secção transversal do fio F1, área igual ao dobro da de F2 e chamando de r1 e r2, respectivamente, as resistividades dos fios F1 e F2, a razão r1/r2 tem valor:a) 4b) 2c) 1

d) 12

e) 14

20. (PUCCamp-SP) Três resistores de 1 W, 3 W e 5 W estão associados em série, sendo aplicada aos terminais da associação uma ddp de 18 V. Determine a inten-sidade da corrente que a percorre.

21. (UCS-RS) O clássico da literatura universal Frankstein fala de um ser montado a partir de cadáveres, que ganha a vida através da energia de um relâmpago. Apesar do caráter ficcional da história, não é nada absurdo evocar a relação da eletricidade com o fun-cionamento do corpo humano. Pulsação cardíaca e atividades do sistema nervoso, por exemplo, têm vínculo profundo com as propriedades elétricas das células. Ignorando a enorme gama de restrições científicas para trazer uma criatura como a do livro à vida, presuma que a lei de Ohm seja plenamente válida no contexto da figura abaixo.

chãochão

Com base nos dados constantes da figura, imagine que o cientista tenha calculado como ideal para a realização de seu intento uma noite de tempestade em que a diferença de potencial entre as nuvens e o chão do castelo fosse de 3 · 109 V. Nessas condições e ligando o resistor R1 em série com o cadáver, a corrente elétrica que deveria passar pelo corpo da criatura para que as funções vitais fossem despertadas seria de:a) 0,5 Ab) 100 Ac) 20 Ad) 0,04 Ae) 3 A

22. Entre os pontos A e B da tomada mostrada na figura, é mantida uma diferença de potencial VAB = 120 V. Calcule a corrente que passa na lâmpada para as seguintes posições do cursor do reostato:

a) cursor na posição C;b) cursor na posição D.

23. (Vunesp-SP) Em um circuito elétrico, dois resistores, cujas resistências são R1 e R2, com R1 > R2, estão ligadas em série. Chamando de i1 e i2 as correntes que os atravessam e de V1 e V2 as tensões a que estão sub-metidos, respectivamente, pode-se afirmar que:a) i1 = i2 e V1 = V2

b) i1 = i2 e V1 > V2

c) i1 > i2 e V1 = V2

d) i1 > i2 e V1 < V2

e) i1 < i2 e V1 > V2

24. (PUC-SP) Dois resistores de resistências elétricas R1 = 10 W e R2 = 15 W são associados em série e ligados a uma bateria ideal de 12 V. Determine a carga elétrica fornecida pela bateria em 10 minutos.

6 Física

25. (Unirio-RJ) Um ferro elétrico pode ser regulado para passar diferentes tipos de tecidos, através de um termostato que está acoplado a um resistor de resis-tência elétrica variável. Quando ligado numa tomada de 110 V e na posição “algodão”, a corrente elétrica é de 5,0 A e, na posição “linho”, de 8,0 A.A razão existente entre a resistência na posição algo-dão (RA) e na posição linho (RL), RA/RL, vale:a) 0,5b) 0,8c) 1,3d) 1,6e) 8,5

26. (UFPel-RS) Um dos mais recentes êxitos do cinema nacional, que tem encantado cada vez mais pessoas no mundo todo, chama-se Lisbela e o Prisioneiro. O filme conta a história de Leléu, um malandro conquis-tador (interpretado por Selton Mello), que conhece Lisbela (Débora Fallabela) quando está apresentando o bizarro espetáculo da Monga, a mulher gorila. Depois da apresentação, ele explica à moça como funciona o truque da transformação da mulher em gorila e afirma que, dependendo da lâmpada que estiver acesa, o público verá o gorila ou a moça. A figura abaixo mostra a vista de topo da cabine onde tudo ocorre. Sabendo que as lâmpadas (L1 e L2) devem ficar dentro de um protetor opaco — para evitar que a luz atinja outras partes do ambiente além do objeto a ser iluminado, que possuem uma especificação de 100 W/220 V e que são, além dos interruptores e dos fios, os únicos elementos utilizados no circuito, ali-mentado por uma tensão elétrica de 220 V, responda as questões a seguir.

vesário

porta

garota

gorila

grade (cerca)

vidro

a) Admitindo que o público, em determinada sequ-ência de cenas, veja primeiramente a mulher (L1 acessa e L2 apagada) e depois o gorila (L2 acesa e L1 apagada), qual é o principal fenômeno ondula-tório que ocorre no vidro associado, repectivamen-te, a cada cena?

b) Para que as lâmpadas ligadas dissipem as potên-cias especificadas em seu bulbo, elas devem ser ligadas em série ou em paralelo? Justifique a sua escolha.

c) Considerando a resistência elétrica das lâmpadas constante, se diminuirmos para 110 V a tensão sobre cada uma delas, a potência dissipada aumenta ou diminui? Quantas vezes? Justifique.

27. (PUC-SP) A

B

U R R’

No circuito esquematizado, o gerador mantém entre os terminais A e B uma ddp constante U. As correntes que circulam pelos resistores R e R’ têm intensidades res-pectivamente iguais a 4 A e 0,5 A. Sabendo-se que a resistência R’ tem valor 2 W, o valor da resistência R é: a) 0,25 Wb) 0,50 Wc) 1,00 Wd) 2,00 We) 2,50 W

28. (Vunesp-SP) Um circuito elétrico é montado usando-se onze resistores iguais, de resistência 10 W cada. Aplicando-se uma ddp de 22 V ao circuito, foi obser-vada uma corrente elétrica total de 2,0 A. Nessas condições, uma possível disposição dos resistores seriaa) todos os resistores ligados em série.b) um conjunto de dez resistores associados em

paralelo, ligado, em série, ao décimo primeiro resistor.

c) um conjunto com cinco resistores em paralelo, ligado, em série, a um outro conjunto, contendo seis resistores em paralelo.

d) um conjunto de cinco resistores em paralelo, liga-do, em série, aos outros seis resistores restantes, também em série.

e) todos os resistores ligados em paralelo.

7MÓDULO 9

29. (Mack-SP) A associação de resistores abaixo está submetida, entre os terminais A e B, à ddp de 50 V e dissipa, por efeito Joule, a potência de 250 W. O valor de R é:

a) 8 Ωb) 7 Ωc) 6 Ω d) 5 Ωe) 4 Ω

30. (Vunesp-SP) O circuito elétrico esquematizado a seguir é montado com seis resistores semelhantes, todos com resistência R = 8,0 W, um gerador ideal de corrente contínua de tensão elétrica U = 12 V e uma chave indicada pela letra C.

Com respeito a esse circuito, pergunta-se:a) quanto vale a corrente elétrica em cada resistor,

R1, R2, R3, R4, R5 e R6, quando a chave C está desligada?

b) qual será a potência elétrica dissipada no circuito quando a chave C estiver ligada? E quando ela estiver desligada?

31. Três lâmpadas idênticas, de 3,0 W cada uma, são associadas em paralelo, e a associação é submetida a uma ddp de 12 V, de acordo com as especificações do fabricante. Por um motivo qualquer, uma destas

lâmpadas “queima”. Cada lâmpada remanescente ficará sujeita a uma corrente de intensidade:a) 0,25 Ab) 0,20 Ac) 2,0 Ad) 2,5 Ae) 4,0 A

32. (PUC-MG) Considere três resistores cujas resistências valem: R, R/2 e R/4. Associando-se esses três resis-tores de modo a obter um equivalente cuja resistên-cia seja a menor possível, tem-se para esse equiva-lente uma resistência igual a: a) R/7b) R/5c) R/3d) R/2e) R

33. (UFPR-PR) Quantos resistores de 160 W devem ser associados em paralelo para dissipar 500 W sob uma diferença de potencial de 100 V?

34. (UCE-CE) Na figura, a resistência equivalente, entre os pontos F e H, é:

F

R

R R

RR

H

G

a) R/2b) Rc) 3Rd) 5Re) 7R/2

35. (Unirio-RJ) A figura a seguir representa a maneira como dois resistores R1 e R2 foram ligados.

Deseja-se acrescentar ao circuito um terceiro resistor R, de forma que a resistência equivalente entre os pontos A e C do novo circuito se torne 2,0 W. Entre as opções de circuitos apresentadas a seguir, identi-fique aquela que atenderá ao objetivo proposto.

8 Física

36. (PUCCamp-SP) A figura abaixo representa o trecho AB de um circuito elétrico, em que a diferença de potencial entre os pontos A e B é de 30 V.

A resistência equivalente desse trecho e as correntes nos ramos i1 e i2 são, respectivamente: a) 5 W; 9,0 A e 6,0 Ab) 12 W; 1,0 A e 1,5 Ac) 20 W; 1,0 A e 1,5 Ad) 50 W; 1,5 A e 1,0 Ae) 600 W; 9,0 A e 6,0 A

37. (Cesgranrio-RJ) Três lâmpadas, cujas resistências internas valem R, 2R e 3R, são ligadas a 110 volts, conforme indica o circuito a seguir.

A razão entre as ddp na lâmpada de resistência R e na lâmpada de resistência 3R vale:a) 1/5b) 1/3c) 2/5d) 3/5e) 5/6

38. (UFPel-RS) O circuito elétrico esquematizado repre-senta quatro resistores de resistências elétricas iguais ligados a um gerador. A corrente elétrica que passa pelo resistor R4 vale i.

Baseado em seus conhecimentos, é correto afirmar que o resistor onde há maior dissipação de energia por unidade de tempo e os valores da corrente elétrica que passa nos resistores R1 e R2 são, respectivamente:a) R1, 3i e 2ib) R2, 3i/2 e i/2c) R3, 2i e 2id) R2, i e i/2e) R1, 2i e i

39. (Vunesp-SP) Três resistores idênticos, cada um com resistência R, e uma pilha de 1,5 V e resistência inter-na desprezível são ligados como mostra a figura.

a) Determine a diferença de potencial entre A e B.b) Supondo R = 100 W, determine a intensidade da

corrente elétrica que passa pela pilha.

40. (UFPE-PE) Observe o circuito mostrado abaixo:

Quantos resistores de 315 Ω devem ser acrescenta-dos no circuito a seguir, em paralelo, aos 315 Ω já existentes, para que a corrente total de i dobre de valor?a) 15b) 11c) 8d) 5e) 3

41. Pela segunda lei de Ohm, sabe-se que a resistência elétrica R de um fio condutor cilíndrico é diretamente proporcional ao seu comprimento e inversamente

R1A B CR2

R = 3,0

c)

R1A B CR2

R = 2,0

e)R1A B CR2

R = 3,0

b)

R1A B CR2

R = 3,0

a)R1A B CR2

R = 2,0

d)

R1A B CR2

R = 3,0

c)

R1A B CR2

R = 2,0

e)R1A B CR2

R = 3,0

b)

R1A B CR2

R = 3,0

a)R1A B CR2

R = 2,0

d)a) d)

b) e)

c)

9MÓDULO 9

proporcional à área de sua secção transversal. Considere três fios de cobre, a, b e c, com resistências elétricas Ra, Rb e Rc, respectivamente. Os diâmetros das secções transversais e os comprimentos dos fios estão especificados nas figuras abaixo:

A relação correta entre as resistências Ra, Rb e Rc é:a) Ra > Rb > Rc

b) Rb > Ra > Rc

c) Rc > Ra > Rb

d) Ra > Rc > Rb

e) Ra = Rb = Rc

42. (FEI-SP) Em uma residência estão instaladas 20 lâmpa-das de 100 W, uma geladeira de 600 W e um chuveiro de 4 000 W. Se a tensão é 110 V e tudo estiver ligado simultaneamente, qual é a corrente no cabo de alimentação?a) 20 Ab) 30 Ac) 40 Ad) 50 Ae) 60 A

43. (UFPel-RS)

O consumo mensal de energia elétrica é medido por um aparelho chamado usualmente de “relógio de luz”. Um dos modelos de medidores de consumo

possui um disco horizontal de alumínio que gira sob a ação de uma força magnética devido ao campo magnético gerado pela corrente elétrica que circula pela residência. Periodicamente, a companhia forne-cedora de energia elétrica realiza a medição do consumo, gerando a conta mensal.Observe, na conta de luz apresentada, que o preço do kWh é de R$ 0,44 e que o total pago foi de R$ 101,64 para o período de 29 dias, compreendido entre 26/4 e 25/5. Considere que o consumo de energia elétrica diário de um secador de cabelos tenha sido 400 Wh e que esse secador tenha funcio-nado 30 minutos por dia.Com base no texto e em seus conhecimentos, é cor-reto afirmar que a potência do secador de cabelos e seu custo de energia elétrica para o referido período foram, respectivamente:a) 800 W e R$ 5,10b) 400 W e R$ 26,36c) 200 W e R$ 2,55d) 800 W e R$ 23,20e) 400 W e R$ 5,10

44. (Fatec-SP) Um chuveiro elétrico tem seletor que lhe permite duas potências distintas: na posição “verão” o chuveiro fornerce 2 700 w: na posição “inverno” fornece 4 800. José, o dono desse chuveiro usa-o diariamente na posição “inverno“, durante 20 minu-tos. Surpreso com o alto valor de sua conta de luz, José resolveu usar o chuveiro com o seletor na posi-ção “verão“, pelos mesmos 20 minutos diários. Supondo-se que o preço do quilowatt-hora seja de R$ 0,20, isso representará uma economia diária de aproximadamente:a) R$ 0,14b) R$ 0,20c) R$ 1,40d) R$ 2,00e) R$ 20,00

45. (Mack-SP) Um chuveiro elétrico apresenta a inscrição:2200 4400 220W verão W inverno V( ) / ( )−

Quando ligado corretamente, está protegido, na rede que o alimenta, por um fusível com tolerância de até 30 A. Se ligarmos, em paralelo ao chuveiro, sob a mesma ddp de 220 V, uma torneira com a inscrição2200 220W V− podemos afirmar que:

a) o fusível queimará somente se o chuveiro estiver ligado na posição “verão“.

10 Física

b) o fusível queimará somente se o chuveiro estiver ligado na posição “inverno“.

c) o fusível queimará de qualquer forma, ou seja, tanto se o chuveiro estiver ligado na posição “verão“ como na posição inverno.

d) o fusível não queimará de maneira alguma.e) o fusível queimará mesmo se ligada a torneira.

46. (Mack-SP) Uma pessoa resolveu estudar o consumo de energia elétrica decorrente do uso de uma deter-minada lâmpada, de especificação nominal 220 V – 100 W. Quando ligada corretamente durante 30,0 minutos, de acordo com a especificação citada, a lâmpada consome____ kWh de energia. Porém, se ficar ligada a uma tomada de 110 V, novamente por 30,0 min seu consumo de energia será de _____ kWh.A alternativa com os valores que, respectiva e corre-tamente, preenchem as lacunas é:a) 1,10 · 10–2; 2,20 · 10–2

b) 2,20 · 10–2; 1,10 · 10–2

c) 2,00 · 10–2; 1,00 · 10–2

d) 1,25 · 10–2; 5,00 · 10–2

e) 5,00 · 10–2; 1,25 · 10–2

47. (ENEM) O alumínio se funde a 666 ºC e é obtido à custa de energia elétrica, por eletrólise-transformação reali-zada a partir do óxido de alumínio a cerca de 1000 ºC.A produção brasileira de alumínio, no ano de 1985, foi da ordem de 550 000 toneladas, tendo sido con-sumidos cerca 20 kwh de energia elétrica por quilo-grama do metal. Nesse mesmo ano, estimou-se a produção de resíduos sólidos urbanos brasileiros formados por metais ferrosos e não-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao alumínio.

Dados adaptados de FIGUEIREDO, P.J.M. A sociedade do lixo: resíduos,

a questão energética e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994.

Suponha que uma residência tenha objetos de alu-mínio em uso cuja massa total seja 10 kg (panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia elétrica mensal dessa residência é de 100 kwh. Sendo assim, a produção desses objetos utilizou-se uma quantida-de de energia elétrica que poderia abastecer essa residência por um período de:a) 1 mês.b) 2 meses.c) 3 meses.d) 4 meses.e) 5 meses.

48. (Vunesp-SP) Um jovem casal instalou em sua casa uma ducha elétrica moderna de 7 700 watts/220 volts. No entanto, os jovens verificaram, desiludidos, que toda vez que ligavam a ducha na potência máxi-ma, desarmava-se o disjuntor (o que equivale a queimar o fusível de antigamente) e a fantástica ducha deixava de aquecer. Pretendiam até recolocar no lugar o velho chuveiro de 3 300 watts / 220 volts, que nunca falhou. Felizmente, um amigo físico, natu-ralmente os socorreu. Substituiu o velho disjuntor por outro, de maneira que a ducha funcionasse normalmente.A partir desses dados, assinale a única alternativa que descreve corretamente a possível troca efetuada pelo amigo.a) Substituiu o velho disjuntor de 20 amperes por um

novo, de 30 amperes.b) Substituiu o velho disjuntor de 20 amperes por um

novo, de 40 amperes.c) Substituiu o velho disjuntor de 10 amperes por um

novo, de 40 amperes.d) Substituiu o velho disjuntor de 30 amperes por um

novo, de 20 amperes.e) Substituiu o velho disjuntor de 40 amperes por um

novo, de 20 amperes.

49. (Unifesp-SP) O consumo de uma casa deve ser redu-zido de 90 kWh por mês para atingir a meta de racio-namento estabelecida pela concessionária de energia elétrica. Entre os cortes que os moradores dessa casa pensam efetuar, está o desligamento do radiorreló-gio, com a justificativa de que ele funciona ininter-ruptamente 24 horas por dia. Sabendo que a potência de um radiorrelógio é de 4 watts, em média, do total a ser economizado, essa medida corresponde, apro-ximadamente, a:a) 0,9%b) 3%c) 9%d) 30%e) 90%

50. (Fuvest-SP) No medidor de energia elétrica usado na medição do consumo de residências há um disco, visível externamente, que pode girar. Cada rotação completa do disco corresponde a um consumo de energia elétrica de 3,6 watt-hora. Mantendo-se, em uma residência, apenas um equipamento ligado, observa-se que o disco executa uma volta a cada 40

11MÓDULO 9

segundos. Nesse caso, a potência consumida por esse equipamento é de, aproximadamente:a) 36 Wb) 90 Wc) 144 Wd) 324 We) 1 000 W

51. (Uniube-MG) Um menino, que não conseguia dormir de luz apagada, fez um acordo com seu pai: dormiria 15 noites no mês com a luz desligada, em troca de um aumento da sua mesada. A média do consumo de energia elétrica da família era de 150 kWh por mês, sendo que, a partir do acordo, houve uma eco-nomia mensal de 5%. Como o menino dormia em média 10 horas por dia, a potência da lâmpada de seu quarto era de:a) 150 Wb) 75 Wc) 50 Wd) 7,5 W

52. (UFRGS-RS) Uma lâmpada de lanterna, que traz as especificações 0,9 W e 6 V, tem seu filamento proje-tado para operar a alta temperatura. Medindo a resistência elétrica do filamento à temperatura ambiente (isto é: estando a lâmpada desligada), encontramos o valor Ro = 4 W. Sendo R o valor da resistência do filamento à temperatura de operação, qual é, aproximadamente, a razão R/Ro?a) 0,10b) 0,60c) 1,00d) 1,66e) 10,00

53. (Unifal-MG) Considere dois chuveiros elétricos com resistências de um mesmo material, um ligado em 110 V e o outro ligado em 220 V, aquecendo a mesma quantidade de água. Os aquecimentos proporciona-dos pelos dois chuveiros serão iguais se a resistência do chuveiro ligado a 110 V tiver:a) o mesmo comprimento e a área transversal duas

vezes maior que a do chuveiro ligado em 220 V.b) o comprimento quatro vezes maior e a mesma área

transversal que a do chuveiro ligado em 220 V.c) o mesmo comprimento e a mesma área transversal

que a do chuveiro ligado em 220 V.d) o comprimento duas vezes maior e a mesma área

transversal que a do chuveiro ligado em 220 V.e) o mesmo comprimento e a área transversal quatro

vezes maior que a do chuveiro ligado em 220 V.

54. (Uniube-MG) Um ferro de passar roupa com potência de 1 200 W está conectado à rede de alimentação com uma tensão de 120 V. Um disjuntor de proteção foi instalado para este ferro de passar e deve se desarmar (“abrir”) com uma corrente 50% maior que acorrente nominal de operação do ferro. Qual deve ser a corrente especificada para o disjuntor?a) 10 Ab) 15 Ac) 20 Ad) 120 A

55. (UFMG-MG) Numa resistência elétrica R, tem-se uma corrente i quando ela é ligada a uma diferença de potencial V. A energia elétrica dissipada na resistên-cia, num intervalo de tempo t, será:a) itb) iVc) iRtd) V2/Re) Vit

56. (PUC-SP) Um chuveiro de 3 000 W e 110 V tem resis-tência elétrica R1 e outro de 4 000 W e 220 V tem

resistência elétrica R2. A razão R2/R1 vale:a) 3

4

b) 43

c) 2d) 3e) 4

57. (UFPel-RS) Um estudante que morava em Pelotas, onde a voltagem é 220 V, após concluir seu curso de graduação, mudou-se para Porto Alegre, onde a vol-tagem é 110 V.Modifcações deverão ser feitas na resistência do chuveiro – que ele levou na mudança – para que a potência desse aparelho não se altere.Com relação à nova resistência do chuveiro e à cor-rente elétrica que passará através dessa resistência, é correto afirmar que:a) tanto a resistência original quanto a corrente elé-

trica quadruplicarão. b) a resistência original será reduzida à metade e a

corrente elétrica duplicará.c) tanto a resistência original quanto a corrente elé-

trica duplicarão.d) a corrente elétrica permanecerá a mesma, não sendo,

pois, necessário modificar a resistência original.

12 Física

e) a resistência original será reduzida à quarta parte e a corrente elétrica duplicará.

58. (ITA–SP) Pedro mudou-se da cidade de São José dos Campos para São Paulo, levando consigo um aquecedor elétrico. O que deverá ele fazer para manter a mesma potência de seu aquecedor elétrico, sabendo-se que a ddp na rede em São José dos Campos é de 220 V, enquanto em São Paulo é de 110 V? Deve substituir a resistência do aquecedor por outra:a) quatro vezes menor.b) quatro vezes maior.c) oito vezes maior.d) oito vezes menor.e) duas vezes menor.

59. (UFV-MG) O filamento de uma lâmpada incandescen-te, ligada a uma tomada de 120 V, possui uma resis-tência de 200 W.Sendo R$ 0,20 o custo do quilowatt-hora, quando a lâmpada permanecer acesa durante 100 horas, o valor gasto em reais será de:a) 1,60b) 2,40c) 4,00d) 1,44e) 4,80

60. Um eletricista deve instalar um chuveiro elétrico em uma residência, onde a rede elétrica tem tensão de 110 V. Após comprar o aparelho e instalá-lo, ele nota que o aquecimento da água deixou a desejar, isto é, o chuveiro não consegue esquentar a água a uma tem-peratura ideal para um bom banho quente. Observando o aparelho por um bom tempo, ele descobre o proble-ma: por engano, ele acabou comprando um chuveiro com a seguinte inscrição: 220 V – 4 400 W. Supondo que a resistência elétrica do chuveiro possa ser consi-derada ôhmica, determine:a) Qual é o valor da resistência elétrica do

chuveiro?b) Quantos joules de energia por segundo o chuveiro

transfere para a água, quando instalado na tensão de 110V?

61. (Unicamp-SP) Um técnico em eletricidade notou que a lâmpada que ele havia retirado do almoxarifado tinha seus valores nominais (valores impressos no bulbo) um tanto apagados. Pôde ver que a tensão nominal era de 130 V, mas não pôde ler o valor da

potência. Ele obteve, então, através das medições em sua oficina, o seguinte gráfico:Curva de tensão x potência para a lâmpada

potê

ncia

(W)

tensão (V)

a) Determine a potência nominal da lâmpada a partir do gráfico acima.

b) Calcule a corrente na lâmpada para os valores nominais de potência e tensão.

c) Calcule a resistência da lâmpada quando ligada na tensão nominal.

62. (ITA-SP) Um estudante do ITA foi a uma loja comprar uma lâmpada para o seu apartamento. A tensão da rede elétrica do alojamento dos estudantes é 127 V, mas a tensão na cidade de São José dos Campos é de 220 V. Ele queria uma lâmpada de 25 W de potência que funciona com 127 V, mas a loja tinha somente lâmpadas de 220 V. Comprou, então uma lâmpada de 100 W fabricada para 220 V e ligou-a em 127 V. Se pudermos ignorar a variação da resistência do fila-mento da lâmpada com a temperatura, podemos afirmar que:a) O estudante passou a ter uma dissipação de calor

no filamento da lâmpada acima da qual ele pre-tendia (mais de 25 W).

b) a potência dissipada na lâmpada passou a ser menor que 25 W.

c) a lâmpada não acendeu em 127 Vd) a lâmpada, tão logo ligada, queimou.e) a lâmpada funcionou em 127 V perfeitamente,

dando potência nominal de 100 W.

63. (Fuvest-SP) O gráfico adiante representa o compor-tamento da resistência de um fio condutor em função da temperatura em K.

13MÓDULO 9

O fato de o valor da resistência ficar desprezível abaixo de uma certa temperatura caracteriza o fenô-meno da supercondutividade. Pretende-se usar o fio na construção de uma linha de transmissão de ener-gia elétrica em corrente contínua. À temperatura ambiente de 300 K a linha seria percorrida por uma corrente de 1 000 A, com uma certa perda de energia na linha. Qual seria o valor da corrente na linha, com a mesma perda de energia, se a temperatura do fio fosse baixada para 100 K?a) 500 Ab) 1 000 Ac) 2 000 Ad) 3 000 Ae) 4 000 A

64. (PUC-RS) Se a resistência elétrica de um chuveiro é reduzida à metade, mantendo-se constante a vazão, a temperatura da água:a) aumenta, porque aumenta a corrente.b) aumenta, porque diminui a corrente.c) diminui, porque diminui a corrente.d) permanece a mesma, porque a potência não foi

alterada.e) permanece a mesma, porque a tensão não foi

alterada.

65. (UFRGS-RS) Os fios comerciais de cobre, usados em ligações elétricas, são identificados através de núme-ros de bitola. À temperatura ambiente, os fios 14 e 10, por exemplo, têm áreas de seção reta iguais a 2,1 mm2 e 5,3 mm2, respectivamente. Qual é, àquela temperatura, o valor aproximado da razão R14/R10

entre a resistência elétrica, R14, de um metro de fio 14 e a resistência elétrica, R10, de um metro de fio 10?a) 2,5.b) 1,4.c) 1,0.d) 0,7.e) 0,4.

66. (UERJ-RJ) Dois fusíveis, F1 e F2, são utilizados para proteger circuitos diferentes da parte elétrica de um automóvel. F1 é um fusível de 1,0 A, F2 é um fusível de 2,0 A, e funcionam ambos sob a mesma voltagem. Esses fusíveis, feitos do mesmo material, têm com-primentos iguais e a mesma forma cilíndrica de sec-ções transversais de áreas S1 e S2.A razão S1/S2 é igual a:a) 4

b) 32

c) 12

d) 14

e) 18

67. (UFPE-PE) Um fio de diâmetro igual a 2 mm é usado para a construção de um equipamento médico. A diferença de potencial nas extremidades do fio em função da corrente é indicada na figura a seguir.

Qual o valor em ohms da resistência de um outro fio, do mesmo material que o primeiro, de igual compri-mento e com o diâmetro duas vezes maior?

68. (Mack-SP) Sabemos que um fio condutor elétrico (A), sujeito a uma diferença de potencial, sofre um aque-cimento, devido a um fenômeno conhecido por efeito joule. Deseja-se utilizar, porém, um outro fio (B), com o quádruplo do comprimento do primeiro e consti-tuído do mesmo material, sob uma mesma ddp. Para que se tenha a mesma dissipação de energia térmica nos dois fios, a relação entre os diâmetros (dA e dB) de suas respectivas secções transversais deverá ser:a) dA = dB

b) dA = dB

c) dA = 2 dB

d) dA = dB

e) dA = 4 dB

69. (Unicamp-SP) Uma lâmpada incandescente (100 W, 120 V) tem um filamento de tungstênio de compri-mento igual a 31,4 cm e diâmetro 4,0 · 10–2 mm. A resistividade do tungstênio à temperatura ambiente é de 5,6 · 10–8 Ω · m.a) Qual a resistência do filamento quando ele está à

temperatura ambiente?b) Qual a resistência do filamento com a lâmpada

acesa?

14 Física

70. (Unifal-MG) O circuito elétrico de um chuveiro comum consiste de duas resistências (R1 e R2) e uma chave (S), ligadas a uma fonte de tensão (V). A posição da chave S pode ser ajustada em uma das três situa-ções ilustradas abaixo, a fim de permitir, em cada caso, uma diferente temperatura da água do banho.

R2 R2 R2R1 R1 R1

S S S

V V V

Situação I Situação II Situação III

Os banhos correspondentes às situações I, II e III são, respectivamente: a) frio, quente e morno.b) morno, quente e frio.c) quente, frio e morno.d) quente, morno e frio.e) morno, frio e quente.

71. (Mack-SP) Na figura a seguir, temos a ilustração de uma fonte de tensão para corrente contínua. Os terminais A e C, protegidos por fusíveis, apresentam potenciais elétricos, respectivamente, iguais a + 6,0 V e – 6,0 V, e o terminal B apresenta potencial elétrico zero. A lâmpada possui especificações nominais 3,0 W – 12 V, e a chave K é utilizada para fechar o circuito apenas em um ponto de cada vez.

A intesidade de corrente elétrica na lâmpada é:a) 125 mA, quando a chave está no ponto B, e 250

mA, quando a chave está no ponto C.b) 250 mA, quando a chave está no ponto B, e 125

mA, quando a chave está no ponto C.c) 250 mA, independentemente de a chave estar no

ponto B ou no ponto C.d) zero, quando a chave está no ponto B, pois a lâm-

pada quei ma.e) zero, quando a chave está no ponto C, pois a lâm-

pada queima.

72. (Mack-SP) Um cabo de cobre, utilizado para o transpor-te de energia elétrica, tem a cada quilômetro de com-primento resistência elétrica de 0,34 W. A massa de um metro desse cabo é igual a:(Dados do cobre: densidade = 9 000 kg/m3; resistivi-dade = 1,7 · 10–8 W · m)a) 540 gb) 520 gc) 500 gd) 450 ge) 250 g

73. Um enfeite de árvore de natal contém 30 lâmpadas, cada uma com uma resistência elétrica de 5 W. Ligam-se os terminais do conjunto em uma tomada que fornece uma tensão total de 120 V. Nesse caso, a corrente elétrica que atravessa cada lâmpada vale:a) 0,8 Ab) 1,2 Ac) 1,8 Ad) 24 Ae) 40 A

74. (Cefet-MG) O comportamento elétrico dos conduto-res A e B está representado no gráfico seguinte.

Eles são conectados à bateria ideal do circuito abaixo.

Sendo iA e iB as intensidades das correntes que os atravessam e VA e VB as tensões a que estão subme-tidos, respectivamente, é correto afirmar que:a) iA< iB e VA = VB

b) iA = iB e VA = VB

15MÓDULO 9

c) iA > iB e VA < VB

d) iA = iB e VA > VB

e) iA > iB e VA = VB

75. (PUC-MG) Em alguns conjuntos de lâmpadas usados para enfeitar árvores de natal, as lâmpadas estão ligadas em série. Se um desses conjuntos estiver em funcionamento e uma das lâmpadas se queimar:a) as demais continuam acesas.b) as demais se apagam.c) se for a quinta lâmpada a se queimar, apenas as

quatro primeiras lâmpadas permanecerão acesas.

d) se for a quinta lâmpada a se queimar, as quatro primeiras lâmpadas se apagarão e as demais per-manecerão acesas.

76. (FGV-SP) Devido à capacidade de fracionar a tensão elétrica, um resistor de fio também é conhecido como divisor de tensão. O esquema mostra um resistor desse tipo, feito com um fio ôhmico de resistividade e área de seção transversal uniformes, onde foram ligados os conectores de A até E, mantendo-se a mesma distância entre conectores consecutivos.

Uma vez estabelecidos os potenciais 0 V e 120 V nos conectores A e E, respectivamente, o valor absoluto da diferença de potencial entre os conectores C e D, em V, é?a) 24b) 30c) 48d) 60e) 72

77. (UEA-AM) O gráfico a seguir mostra as intensidades das correntes que podem circular em dois resistores (I e II), em função das voltagens a que são submetidos.

U (V)

120

90

60

30

1 2 3 4 5 i (A)

I

II

Os resistores I e II vão ser associados em paralelo e, em seguida, ligados a uma fonte de tensão de 90 V. Qual a intensidade de corrente que será fornecida ao conjunto?a) 6 Ab) 8 Ac) 10 Ad) 12 Ae) 15 A

78. (Mack-SP) Dois resistores de 20 W e 80 W são ligados em série a dois pontos onde a ddp é constante. A ddp entre os terminais do resistor de 20 W é de 8 V. A potência dissipada por esses dois resistores é de:a) 0,51 Wb) 0,64 Wc) 3,2 Wd) 12,8 We) 16 W

79. (PUC-RJ) Três tipos de circuitos elétricos diferentes podem ser montados com uma bateria e três lâmpa-das idênticas. Em uma primeira montagem, ao se queimar uma das lâmpadas, as outras duas perma-necerão acesas. Em uma segunda montagem, ao se queimar uma das lâmpadas, as outras duas se apa-garão. Em uma terceira montagem, ao se queimarem duas lâmpadas, a terceira permanecerá acesa. Qual das hipóteses abaixo é verdadeira? a) Todas as lâmpadas da primeira montagem estão

em série e todas as da terceira montagem estão em paralelo com a bateria.

b) Todas as lâmpadas da segunda montagem estão em paralelo e todas as da terceira montagem estão em série com a bateria.

c) Todas as lâmpadas da primeira montagem estão em série e todas as da segunda montagem estão em paralelo com a bateria.

d) Todas as lâmpadas da segunda montagem estão em série e todas as da terceira montagem estão em paralelo com a bateria.

e) Todas as lâmpadas da primeira montagem estão em paralelo e todas as da terceira montagem estão em série com a bateria.

16 Física

80. (PUC-SP) Considere o circuito a seguir:

3 1

R

12 V

Sabendo-se que a diferença de potencial do resistor R é 4 V, determine o valor de R.a) 2 Ωb) 8 Ωc) 4/3 Ωd) 12 Ωe) 4 Ω

81. (UFG-GO) No circuito representado na figura abaixo, a força eletromotriz é de 6 V e todos os resistores são de 1,0 Ω.

E

As correntes i1 e i2 são, respectivamente:a) 0,75 A e 1,5 Ab) 1,5 A e 3,0 Ac) 3,0 A e 1,5 Ad) 3,0 A e 6,0 Ae) 6,0 A e 3,0 A

82. (UFMG-MG) Gabriel possui um chuveiro, cujo ele-mento de aquecimento consiste em dois resistores, de 10 W cada um, ligados da forma representada nesta figura:

Quando morava em Brasília, onde a diferença de potencial da rede elétrica é de 220 V, Gabriel ligava o chuveiro pelos terminais K e M, indicados na figura. Ao mudar-se para Belo Horizonte, onde a diferença

de potencial é de 110 V, passou a ligar o mesmo chuveiro pelos terminais K e L.É correto afirmar que, comparando-se com Brasília, em Belo Horizonte, nesse chuveiro, a) a corrente elétrica é a mesma e menos calor por

unidade de tempo é fornecido à água.b) a corrente elétrica é maior e a mesma quantidade

de calor por unidade de tempo é fornecida à água.c) a corrente elétrica é a mesma e a mesma quanti-

dade de calor por unidade de tempo é fornecida à água.

d) a corrente elétrica é menor e menos calor por unidade de tempo é fornecido à água.

83. (UECE-CE) Quatro resistores e duas baterias estão conectados de acordo com a figura. O interruptor 1 está inicialmente ligado e o 2, desligado. Em um segundo momento, o interruptor 1 é desligado e o 2, ligado.

Qual deve ser a voltagem, V ,da bateria para que a corrente nela seja o dobro da corrente na bateria A?a) 8 voltsb) 4 voltsc) 2 voltsd) 1 volt

84. (UFSCar-SP) No circuito da figura, a fonte tem tensão U constante e resistência interna desprezível. Os resistores têm resistência R iguais:

17MÓDULO 9

UR R

C

Sabe-se que, quando a chave C está aberta, a intensi-dade da corrente elétrica que percorre o circuito é i e a potência nele dissipada é P. Pode-se afirmar que, fechan-do a chave, os valores da intensidade da corrente e da potência dissipada serão, respectivamente: a) i/2 e P/4.b) i/2 e P/2.c) i e P.d) 2i e 2P.e) 2i e 4P.

85. (UEL-PR) A instalação elétrica de parte de uma resi-dência está esquematizada a seguir. Ela contém um liquidificador (110 V – 220 W), três lâmpadas iguais (110 V – 110 W), uma televisão (110 V – 55 W), uma geladeira (110 V – 550 W) e uma torneira elétrica (110 V – 700 W).

geladeira

liquidificador

lâmpada

T. V.

torneira

110 Vlâm

pada

lâmpada

F

O fusível F mais adequado para proteger essa insta-lação, especificado através de sua corrente máxima, em amperes, é: a) 10b) 15c) 20d) 25e) 30

86. (UFSC-SC) Numa rede elétrica, submetida a um ten-são de 110 V, foi instalado um fusível de 30 A.

fusível

lâmpadas

110 VA

B

Quantas lâmpadas de 100 W poderão ser ligadas simultaneamente nesta rede, sem risco de queimar o fusível?

87. (UFMS-MS) Considere parte de um circuito elétrico mostrado na figura a seguir, em que as correntes elé-tricas de intensidade i1 e i2 chegam ao nó A. A corrente elétrica que passa pelo nó B tem intensidade i.

i1

i2

2R

A B

i2R

É correto afirmar que:(01) a resistência elétrica equivalente entre A e B é

2R.(02) i = i1 + i2

(04) a ddp entre A e B é 2Ri.(08) a potência dissipada no trecho AB é Ri2.(16) a potência dissipada no trecho AB é R(i1

2 + i22).

Some os números dos itens corretos.

88. (UFMGMG) Duas lâmpadas, L60 e L100, são ligadas a uma tomada, como representado nesta figura:

A lâmpada L60 é de 60 W e a L100 é de 100 W. Sejam V60 a diferença de potencial e i60 a corrente elétrica na lâmpada L60.Na lâmpada L100, esses valores são, respectivamente, V100 e i100. Considerando-se essa situação, é correto afirmar que: a) V60 < V100 e i60 < i100

b) V60 < V100 e i60 = i100

c) V60 = V100 e i60 < i100

d) V60 = V100 e i60 > i100

e) V60 = V100 e i60 = i100

89. (Fumec-MG) Taís liga duas lâmpadas, L1 e L2, de resistências diferentes a uma única fonte. As lâm-padas são ligadas à fonte em paralelo e a resistên-cia da lâmpada L1 é maior do que a resistência da lâmpada L2.Sejam i1 e P1, respectivamente, a corrente e a potên-cia dissipada pela lâmpada L1 e i2 e P2 a corrente e a potência dissipada na lâmpada L2.Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que:

18 Física

a) i1 = i2 e P1 = P2 b) i1 = i2 e P1 < P2

c) i1 < i2 e P1 = P2

d) i1 < i2 e P1 < P2

90. (UFRN-RN) A figura abaixo representa parte do cir-cuito elétrico ideal de uma residência, com alguns dos componentes eletrodomésticos identificados. Na corrente alternada das residências (chamada de monofásica), os dois fios recebem os nome de “fase” (F) e “neutro” (N) ou “terra” ( e não “positivo” e “negativo”, como em corrente contínua). O fio fase tem um potencial elétrico de aproximadamente 220 V em relação ao neutro ou em relação a nós mesmos (também somos condutores de eletricidade), se estivermos descalços e em contato com o chão.

FN

J

Das quatro afirmativas abaixo, apenas uma está erra-da. Assinale-a.a) Quando todos os equipamentos estão funcionan-

do, a resistência elétrica equivalente da residência aumenta, aumentando, também, a corrente, e, por conseguinte, o consumo de energia.

b) Todos os equipamentos de dentro da residência estão em paralelo entre si, pois cada um deles pode funcionar, independentemente de os outros estarem funcionando ou não.

c) O disjuntor J deve ser colocado no fio fase (F) e não no neutro (N), pois, quando o desligarmos, para, por exemplo, fazermos um determinado serviço elétrico, a casa ficará completamente sem energia, eliminando-se qualquer possibilidade de risco de um choque elétrico.

d) O fusível ou disjuntor J está ligado em série com o conjunto dos equipamentos existentes na casa, pois, se o desligarmos, todos os outros compo-nentes eletroeletrônicos ficarão sem poder funcionar.

91. (Mack-SP) Para transmissão de energia elétrica, constrói-se um cabo composto po 7 fios de uma liga de cobre de área de secção transversal 10 mm2 cada

um, como mostra a figura. A resistência elétrica desse cabo, a cada quilometro, é:

(Dado: resistividade da liga de cobre = 2,1 · 10–2 Ω · mm2 / m.)a) 2,1 Ωb) 1,8 Ωc) 1,2 Ωd) 0,6 Ωe) 0,3 Ω

92. (Mack-SP) Na associação de resistores da figura a seguir, os valores de i e R são, respectivamente:

2 A

8 A 2 R

40 Ω

Ri

a) 8 A e 5Ωb) 16 A e 5Ωc) 4 A e 2,5Ωd) 2 A e 2,5Ωe) 1 A e 10Ω

93. (PUC-RJ) Uma pilha nova fornece uma diferença de potencial (ddp) U = 9,0 V. Considere que a pilha nova esteja fornecendo ddp para o circuito a seguir, onde R1 = 100 Ω, R2 = 300 Ω, R3 = 600 Ω.

a) Qual a corrente que passa por R3? Dê a resposta

em unidades de mA.b) Qual a potência dissipada em R2?c) Que resistor se aquece mais? Justifique.

94. (UFG-GO) Em certas situações, é comum a utilização de um cabo elétrico comprido, com várias lâmpadas instaladas ao longo deste, conhecido como gambiar-ra. Para iluminar o ambiente, as lâmpadas podem ser associadas em série ou em paralelo. A potência nomi-nal e a resistência de cada lâmpada são, respectiva-

19MÓDULO 9

mente, iguais a 144 W e 400 W, e a tensão na tomada é de 240 V.a) Para uma iluminação eficiente, a potência mínima

dissipada em cada lâmpada deve ser de 16 W. Determine o número máximo de lâmpadas que podem ser associadas em série na gambiarra.

b) Sabendo que a maior corrente suportada pelo cabo é igual a 6 A, determine o número máximo de lâmpadas que podem ser associadas em para-lelo na gambiarra.

95. (Mack-SP) Uma caixa contém resistores conectados a três terminais, como mostra a figura a seguir.

A relação entre as resistências equivalentes entre os pontos a e b e entre os pontos b e c (Rab/Rbc) é:a) 4/3.b) 1.c) 1/2.d) 3/2.e) 2.

96. (Fuvest-SP) No circuito, as lâmpadas L1 e L2 são idên-ticas. Com a chave S desligada, a corrente no circuito é de 1 A. Qual a corrente que passa pelo resistor R ao ser ligada a chave S?

a) 2 Ab) 1,6 Ac) 0,5 Ad) 1 Ae) 3 A

97. (UFPE-PE) A figura abaixo representa um trecho de um circuito elétrico.

A diferença de potencial entre os pontos A e B é 20 V. Qual é o valor da resistência R, em ohms?a) 0,5b) 1,5c) 2,5d) 3,5e) 4,5

98. (UFPE-PE) No circuito abaixo, cada resistor tem uma resistência elétrica igual a R, e a corrente total do circuito é igual a i. A relação entre as correntes i1, i2 e i3, em cada um dos ramos do circuito, é:

a) i1 = i2 = i3

b) i1 = 2i2 = 2i3

c) i1 = 2i2 = 4i3

d) i2 = 2i1 = 4i3

e) i3 = 2i1 = 4i2

99. (UFC-CE) No circuito abaixo, os três resistores são idênticos e cada um pode dissipar uma potência máxi-ma de 32 W sem haver risco de superaquecimento.

Nessas condições, qual a potência máxima que o circuito poderá dissipar?a) 32 Wb) 36 Wc) 40 Wd) 44 We) 48 W

100. (UFC-CE) Três lâmpadas, L1, L2 e L3, são alimentadas por uma bateria ideal ε, conforme mostra a figura.

20 Física

As três lâmpadas estão acesas. Quando a chave S é fechada, o resultado esperado está indicado na opção:a) L1, L2 e L3 permanecem acesas.b) L1 e L2 permanecem acesas.c) L1 permanece acesa, mas L2 e L3 se apagam.d) L1 e L3 se apagam, mas L2 permanece acesa.e) As três lâmpadas se apagam.

101. Dado o circuito abaixo:

Qual é a resistência equivalente entre os pontos A e B?a) 5R/3b) 3R/5c) 4Rd) 3R/2e) 5R

102. (Fuvest-SP) Dispondo de pedaços de fios e 3 resis-tores de mesma resistência, foram montadas as conexões apresentadas abaixo. Dentre essas, aquela que apresenta a maior resistência elétrica entre seus terminais é:

a)

b)

c)

d)

e)

103. (ITA-SP) Determine a intensidade da corrente que atravessa o resistor R2 da figura quando a tensão entre os pontos A e B for igual a V e as resistências R1, R2 e R3 forem iguais a R.

A BR1 R2

R3

a)

b)

c)

d)

e) V · R

104. (Fameca-SP-Adaptada) A figura a seguir representa as curvas características de três condutores X, Y e Z. Analisando o gráfico, determine:

a) A potência dissipada por Y quando submetido a uma tensão de 30 V;

b) A potência dissipada por X quando submetido a uma tensão de 60 V;

c) Qual dos condutores dissipa maior potência quan-do submetido a uma tensão de 90 V.

105. Uma máquina de lavar roupa, com referência 200 W – 100 V, e um chuveiro elétrico, com referência 1000 W – 100 V, funcionando 2 horas por dia,

21MÓDULO 9

durante 30 dias, cosumirão, uma quantidade de energia elétrica igual, em KWh, a:

a) 20b) 40c) 68d) 72e) 90

106. (Fuvest-SP) As lâmpadas fluorescentes iluminam muito mais que as lâmpadas incandescentes de mesma potência. Nas lâmpadas fluorescentes com-pactas, a eficiencia luminosa, medida em lumens por watt(lm/W), é da ordem de 60 lm/W e, nas lâmpadas incandescentes da ordem de 15 lm/W. Em uma residência, 10 lâmpadas incandescentes de 100 W são substituídas por fluorescentes compactas que fornecem iluminação equivalente (mesma quantidade de lumens). Admitindo que as lâmpadas ficam acesas, em média 6 horas por dia e que o preço da energia elétrica é de R$ 0,20 por kWh, a economia mensal na conta de energia elétrica dessa residência será de, aproximadamente:

a) R$ 12,00b) R$ 20,00c) R$ 27,00d) R$ 36,00e) R$ 144,00

107. (PUC-SP-Adaptada) O que consome mais energia elétrica: um banho de 30 minutos em um chuveiro elétrico de potência 5 000 W ou uma lâmpada de 60 W que permanece ligada durante 24 horas? Justifique.

108. (Unicamp-SP) O gráfico abaixo representa a potên-cia (em kW) consumida por uma residência ao longo do dia. A residência é alimentada por uma tensão de 120 V e possui um fusível que queima se a cor-rente ultrapassar um certo valor, para evitar danos na instalação elétrica. Por outro lado, esse fusível deve suportar a corrente utilizada na operação normal dos aparelhos da residência.

0

6

5

4

3

2

1

0 2 4 6 8 10 12Hora

Pot

ênci

a (k

W)

14 16 18 20 22 24

a) Qual será o valor máximo da corrente que o fusível deve suportar?

b) Qual a energia, em kWh, consumida em um dia nessa residência?

c) Qual será o preço a pagar por 30 dias de consumo se o kWh custa R$ 0,22?

109. (UFPE-PE) O resistor de um chuveiro elétrico tem três pontos de contato, conforme indicado na figura.

BA C

Chave

220 V

No ponto A, está ligado um dos fios de alimentação elétrica.Dependendo da posição da chave, liga-se o outro fio de alimentação a um dos outros pontos de contato, e assim se estabelece as ligações inverno ou verão. Para um chuveiro que tenha na placa a infor-mação 220 V – 3220 W /2420 W, qual o valor do resistor, em W, quando o chuveiro opera na posição inverno?

110. (Univali-SC) Uma pessoa mudou-se de uma cidade onde a tensão da rede domiciliar é de 220 volts para outra onde só há energia sob tensão de 110 volts, trazendo consigo um chuveiro elétrico com as seguin-tes especificações elétricas: 4 400 W – 220 V – 20 A. Este chuveiro é instalado nesta nova cidade sem nenhuma modificação. Supondo que a resistência elétrica do chuveiro seja ôhmica, pode-se afirmar que, durante um banho, a corrente elétrica e a potên-cia deste chuveiro serão, respectivamente:

a) 10 A e 4 400 Wb) 10 A e 2 200 Wc) 20 A e 2 200 Wd) 10 A e 1 100 We) 20 A e 1 100 W

111. Televisores e outros equipamentos, em muitos casos, possuem a opção de se manter o aparelho preparado para imediato funcionamento: é o estado “em prontidão” ou “em espera“ (em inglês, stand by). Um aparelho de televisão de 29 polegadas, por exemplo, consome, quando ligado, 100 W e, quando em stand by, 15 W (dados do fabricante). Determine, para esse televisor, o consumo mensal (30 dias) de energia elétrica em 10 h de funcionamento diário em stand by, em quilowatt-hora e em joules.

22 Física

112. O laboratório de controle de qualidade em uma fábrica para aquecedores de água foi incumbido de analisar o comportamento resistivo de um novo material. Este material, já em forma de fio com secção transversal constante, foi conectado, por meio de fios de resistência desprezível, a um gera-dor de tensão contínua e a um amperímetro com resistência interna muito pequena, conforme o esquema.

Fazendo variar gradativa e uniformemente a diferen-ça de potencial aplicada aos terminais do fio resistivo, foram anotados simultaneamente os valores da ten-são elétrica e da correspondente corrente elétrica gerada no fio. Os resultados desse monitoramento permitiram a construção dos gráficos.

Com os dados obtidos, um novo gráfico foi construído com a mesma variação temporal. Neste gráfico, os valores representados pelo eixo vertical correspon-diam aos resultados dos produtos de cada valor de corrente e tensão, lidos simultaneamente nos apare-lhos do experimento, enquanto o eixo horizontal correspondia ao tempo de experimento, em segundos.a) Uma vez que a variação de temperatura foi irrele-

vante, pôde-se constatar que, para os intervalos considerados no experimento, o fio teve um com-portamento ôhmico. Justifique essa conclusão e determine o valor da resistência elétrica do fio estudado.

b) Faça um esboço do terceiro gráfico obtido confor-me citado no enunciado. Nesse gráfico, qual é a grandeza física que está representada no eixo vertical? Para o intervalo de tempo do experimen-to, qual o significado físico que se deve atribuir à área abaixo da curva obtida no terceiro gráfico?

113. (Unicamp-SP) Um aspecto importante no abasteci-mento de energia elétrica refere-se às perdas na transmissão dessa energia do local de geração para o local de consumo. Uma linha de transmissão de

1 000 km apresenta uma resistência típica R = 10 W. A potência consumida na cidade é igual a 1 000 MW.

a) A potência consumida é transmitida pela linha e chega à cidade com uma tensão de 200 kV. Calcule a corrente na linha de transmissão.

b) Calcule a porcentagem da potência dissipada na linha, em relação à potência consumida na cidade.

c) Quanto maior a tensão na linha de transmissão, menores são as perdas em relação à potência consumida. Considerando que a potência consu-mida na cidade é transmitida com uma tensão de 500 kV, calcule a porcentagem de perda.

114. Um resistor dissipa 200 watts de potência quando ligado em uma tensão de 220 volts. Que potência, em watts, ele irá desenvolver se o seu cumprimento for reduzido à metade e ele for ligado em uma ten-são de 110 volts? Considere que a resistividade do material permanece inalterada.

a) 50b) 100c) 200d) 400e) 800

115. (Mack-SP) A temperatura de um forno é calculada através da corrente elétrica indicada pelo amperí-metro, como mostra a figura. O resistor R é feito de um material cuja resistividade elétrica tem coefi-ciente de temperatura a = 5,0 · 10–3 °C–1, ou seja, sua resistividade r varia com a temperatura T de acordo com a equação:

r = r0 (1 + aDT) em que r0 é a resistividade do material a uma tem-

peratura T0 e DT = T – T0.

f

Estando o forno a 20 °C, o amperímetro indica uma corrente elétrica de 2,0 A. Quando o amperímetro indicar uma corrente de 1,6 A, a temperatura do forno será:

a) 24 °Cb) 25 °Cc) 50 °Cd) 55 °Ce) 70 °C

116. (Unicamp-SP) O circuito testador mostrado na figura adiante ocorre em certos tipos de pilhas e

23MÓDULO 9

é construído sobre uma folha de plástico, como mostra o diagrama. Os condutores (cinza claro) consistem em uma camada metálica de resistência desprezível, e os resistores (cinza escuro) são feitos de uma camada fina (10 m de espessura, ou seja, 10 · 10–6 m) de um polímero condutor. A resistência R de um resistor está relacionada com a resistivida-de por R = (L/A), em que d é o comprimento, e A é a área da secção reta perpendicular à passagem de corrente.

a) Determine o valor da resistividade do polímero a partir da figura. As dimensões (em mm) estão indicadas no diagrama.

b) O que aconteceria com o valor das resistências se a espessura de camada de polímero fosse reduzida à metade? Justifique sua resposta.

117. (Unicamp-SP) O tamanho dos componentes eletrô-nicos vem diminuindo de forma impressionante. Hoje podemos imaginar componentes formados por ape-nas alguns átomos. Seria esta a última fronteira? A imagem a seguir mostra dois pedaços microscópicos de ouro (manchas escuras) conectados por um fio formado somente por três átomos de ouro. Esta imagem, obtida recentemente em um microscópio eletrônico por pesquisadores do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, localizado em Campinas, demonstra que é possível atingir essa fronteira.

a) Calcule a resistência R desse fio microscópico, considerando-o como um cilindro com três diâme-tros atômicos de comprimento. Lembre-se de que, na Física clássica, a resistência de um cilindro é dada por R L

A= ⋅ρ , em que o r é a resistividade, L

é o comprimento do cilindro, e A é a área de sua secção transversal. Considere a resistividade do

ouro r = 1,6 · 10–8 Wm, o raio de um átomo de ouro 2,0 · 10–10 m e aproxime π = 3,2.

b) Quando se aplica uma diferença de potencial de 0,1 V nas extremidades desse fio microscópico, mede-se uma corrente de 8,0 · 10–6 A. Determine o valor experimental da resistência do fio. A dis-crepância entre esse valor e aquele determinado anteriormente deve-se ao fato de que as leis da Física do mundo macroscópico precisam ser modi-ficadas para descrever corretamente objetos de dimensões atômicas.

118. (Unicamp-SP) Uma cidade consome 1,0 · 108 watts de potência de energia elétrica e é alimentada por uma linha de transmissão de 1 000 km de extensão, cuja voltagem, na entrada da cidade, é de 100 000 volts. Essa linha é constituída de cabos de alumínio cuja área de seção reta total vale A = 5,26 · 10–3 m2. (Dado: resistividade do alumínio

r = 2,63 · 10–8 Ω · m.)a) Qual a resistência dessa linha de transmissão?b) Qual a corrente total que passa pela linha de

transmissão?c) Que potência é dissipada na linha?

119. (PUC-MG) Uma lâmpada incandescente tem as seguintes especificações:100 W e 120 V. Para que essa lâmpada tenha o mesmo desempenho quando for ligada em 240 V, é necessário usá-la associada em série com um resistor. Considerando-se essa montagem, a potência dissipada nesse resistor adicional será de:

a) 50 Wb) 100 Wc) 120 Wd) 127 W

120. (UnB-DF) Suponha que uma pessoa em Brasília, na época da seca, aproxime sua mão de um carro cuja carroceria apresenta uma diferença de potencial de 10 000 V com relação ao solo. No instante em que a mão estiver suficientemente próxima ao carro, fluirá uma corrente que passará pelo ar, pelo corpo da pessoa e, através do seu pé, atingirá o solo. Sabendo que a resistência do corpo da pessoa, no percurso da corrente elétrica, é de 2 000 Ω e que uma corrente de 300 mA causará a sua morte, cal-cule, em kΩ, a resistência mínima que o ar deve ter para que a descarga não mate essa pessoa. Despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista.

24 Física

121. (Vunesp-SP) Dois resistores, um de 40 W e outro de resistência R desconhecida, estão ligados em série com uma bateria de 12 V e resistência desprezível, como mostra a figura.

R

0,20 A

40 Ω

Sabendo que a corrente no circuito é de 0,20 A, determine:a) a diferença de potencial em R;b) o valor da resistência R.

122. (Fatec-SP) Duas lâmpadas L1 e L2 são ligadas em série a uma fonte de 220 V.

L1 L2

220 V

Sabendo que as resistências das lâmpadas são R1 = 1 000 W e R2 = 100 W, respectivamente, e que ambas possuem tensão nominal de 110 V, é correto dizer que: a) as duas lâmpadas nunca vão se acender, pois

possuem tensão nominal inferior à tensão da rede.b) as duas lâmpadas ficarão acesas por longo período,

uma vez que as diferenças de potencial sobre elas são inferiores às suas tensões nominais.

c) as diferenças de potencial em L1 e L2 são, respec-tivamente, de 100 V e 10 V.

d) a lâmpada L1 ficará acesa por pouco tempo, uma vez que a lâmpada L2 vai se queimar rapidamente.

e) a lâmpada L1 estará sujeita a uma diferença de potencial superior ao seu valor nominal, enquanto a lâmpada L2 apresentará uma intensidade muito inferior à original.

123. (UFMS-MS) As quatro lâmpadas idênticas, represen-tadas na figura, acendem quando os extremos A e B do circuito são ligados a uma fonte de tensão cons-tante. Queimada a lâmpada 3, é correto afirmar que:

a) as lâmpadas 1, 2 e 4 tornam-se mais brilhantes.b) as lâmpadas 1, 2 e 4 permanecem com o mesmo

brilho.c) as lâmpadas ficam com brilhos desiguais, sendo

que a 1 é a mais brilhante.d) as lâmpadas 1 e 4 irão brilhar menos e a lâmpada

2 irá brilhar mais do que quando a lâmpada 3 não estava queimada.

e) ficam com intensidades desiguais, sendo que a 1 torna-se mais brilhante do que quando a lâmpada 3 não está queimada.

124. Com relação ao estudo da associação de resistores é incorreto afirmar que:

a) na associação em série, a potência dissipada é maior no resistor que apresentar maior resistência elétrica.

b) na associação em paralelo, a corrente elétrica que circula nos resistores é diretamente proporcional ao valor das resistências de cada resistor.

c) se os resistores da associação em série apresentam resistências diferentes, cada um terá valor diferen-te de tensão.

d) na associação em paralelo, a potência dissipada é maior no resistor que apresentar menor resistên-cia elétrica.

e) o conjunto composto por resistores ligados em série e em paralelo é chamado de associação mista.

125. (Unifesp-SP) Por falta de tomadas extras em seu quarto, um jovem utiliza um benjamin (multiplica-dor de tomadas) com o qual, ao invés de um apa-relho, ele poderá conectar à rede elétrica três aparelhos simultaneamente. Ao se conectar o pri-meiro aparelho, com resistência elétrica R, sabe-se que a corrente na rede é i. Ao se conectarem os outros dois aparelhos, que possuem resistências R/2 e R/4, respectivamente, e considerando cons-tante a tensão da rede elétrica, a corrente total passará a ser:

a) 17i /12b) 3ic) 7id) 9Ie) 11i

126. (Fuvest-SP) A figura mostra um circuito constituído por um gerador ideal e duas lâmpadas incandescen-tes A e B, com resistências R e 2R, respectivamente, e no qual é dissipada a potência P. Num dado

25MÓDULO 9

instante, a lâmpada B queima-se. A potência que passará a ser dissipada pelo sistema será igual a:

a) P2

b) 23

P

c) 32

P

d) 2Pe) P

127. (UFF-RJ) Em meados da primeira metade do século XIX, Georg Simon Ohm formulou uma lei que rela-ciona três grandezas importantes no estudo da eletricidade: tensão (V), intensidade de corrente (i) e resistência elétrica (R).

Baseado nessa lei, a fim de verificar se um determi-nado resistor era ôhmico, um estudante reproduziu a experiência de Ohm, obtendo o seguinte gráfico:

f igura

a) Informe se o resistor utilizado na experiência do estudante é ôhmico e, em caso afirmativo, calcule o valor de sua resistência.

b) Considere esse resistor submetido a uma tensão de 9,0 volts, durante um intervalo de tempo de 5,0 minutos, e determine, em joule, a energia dissipada.

c) Repetindo a experiência com diversos resistores, o estudante encontrou um conjunto de três resis-tores ôhmicos idênticos e os associou de duas

maneiras distintas, conforme representado na figura I.

O estudante, então, imergiu cada associação em iguais quantidades de água e submeteu seus ter-minais (X e Y) a uma mesma diferença de poten-cial, mantendo-a constante. Identifique, nesse caso, a associação capaz de aquecer, mais rapida-mente, a água. Justifique sua resposta.

128. (UFMG-MG) A figura ilustra a forma como três lâmpadas estão ligadas a uma tomada. A corrente elétrica no ponto A do fio é iA e no ponto B é iB.

Em um determinado instante, a lâmpada L2 se quei-ma. Pode-se afirmar que:a) a corrente iA se altera e iB não se altera.b) a corrente iA não se altera e iB se altera.c) as duas correntes se alteram.d) as duas correntes não se alteram.

129. Considere o circuito abaixo, contendo quatrto resistên-cias iguais a R.

Aplicando ao terminais A e B uma tensão V, a corrente elétrica total que passará pelo circuito será:a) V/Rb) 2V/Rc) 4V/Rd) V/2Re) V/4R

26 Física

130. No circuito a seguir a força eletromotriz do gerador vale e = 30 V e sua resistência interna é r = 0,5 W. O amperímetro A é ideal.

gerador

Determine:a) a indicação do amperímetro;b) a diferença de potencial nos resistores de 9,0 W;c) adiferença de potencial nos terminais do gerador.

131. (Mack-SP) No circuito elétrico representado abaixo, o resistor de 4 Ω é percorrido pela corrente elétrica de intensidade 2 A.

A força eletromotriz do gerador ideal é:a) 24 Vb) 18 Vc) 15 Vd) 12 Ve) 6 V

132. (Mack-SP) No circuito elétrico a seguir, o gerador e o amperímetro são ideais. Com a chave ch aberta, o amperímetro acusa a medida 300 mA. Fechando a chave, o amperímetro acusará a medida:

a) 100 mAb) 200 mAc) 300 mAd) 400 mAe) 500 mA

133. (PUC-SP) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem.

Folha de S.Paulo

I. Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito.

II. Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por indução.

III. O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devi-dos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos.

Estão certas:a) I, II e III.b) I e II.c) I e III.d) II e III.e) apenas I.

134. (UFSCar-SP) Atritando vidro com lã, o vidro se ele-triza com carga positiva e a lã com carga negativa. Atritando algodão com enxofre, o algodão adquire carga positiva e o enxofre negativa. Porém, se o algodão for atritado com lã o algodão adquire carga negativa e a lã positiva. Quando atritado com

27MÓDULO 9

algodão e quando atritado com enxofre, o vidro adquire, respectivamente, carga elétrica:

a) positiva e positiva.b) positiva e negativa.c) negativa e positiva.d) negativa e negativa.e) negativa e nula.

135. (Uniube-MG) Duas esferas metálicas, muito leves, estão penduradas por fios perfeitamente isolantes, em um ambiente seco, conforme mostra a figura a seguir. Uma barra metálica, positivamente carrega-da, é encostada em uma das esferas e depois afas-tada. Após o afastamento da barra, qual deve ser a posição das esferas, sabendo que a carga inicial delas é nula?

a) d)

b) e)

c)

136. (Unifor-CE) A figura abaixo representa um condutor A, eletricamente neutro, ligado à Terra. Aproxima-se de A um corpo B carregado positivamente.

A

B

Pode-se afirmar que:a) os elétrons da Terra são atraídos para A.b) os elétrons de A escoam para a Terra.c) os prótons de A escoam para a Terra.d) os prótons da Terra são atraídos para A.e) há troca de prótons e elétrons entre A e B.

137. (FEI-SP) Dois copos A e B são aproximados sem que haja contato. Sabendo-se que o corpo A está eletri-zado negativamente e o corpo B está neutro, pode-mos afirmar que:

a) o corpo neutro fica com carga total negativa e é repelido pelo outro corpo.

b) o corpo neutro fica com carga total nula e não é atraído nem repelido pelo outro corpo

c) o corpo neutro fica com carga total nula mas é repelido pelo outro corpo.

d) o corpo neutro fica com carga positiva e é atraído pelo outro corpo.

e) o corpo neutro fica com carga total nula e é atraído pelo outro corpo.

138. (PUC-MG) Leia atentamente as afirmativas abaixo.I. Para se medir a queda de potencial em um resistor,

deve-se colocar o amperímetro em paralelo com o resistor.

II. Para se medir a corrente através de um resistor, deve-se colocar o voltímetro em paralelo com o resistor.

III. Para se medir a corrente através de um resistor, deve-se colocar o amperímetro em série com o resistor.

Assinale:a) se apenas a afirmativa I é correta.b) se apenas a afirmativa II é correta.c) se apenas a afirmativa III é correta.d) se as afirmativas I e III são corretas.

139. (Mack-SP) No circuito a seguir, o gerador e o ampe-rímetro são ideais. A razão entre as intensidades de corrente medidas pelo amperímetro com a chave k fechada e com a chave k aberta é:

28 Física

a) 2,2b) 2,0c) 1,8d) 1,6e) 1,2

140. (Fafeod-MG) A figura abaixo mostra resistores liga-dos entre si.

A resistência equivalente entre A e B é:a) 2R

b)

c)

d) 9R

141. (UFRJ-RJ) Na figura a seguir, observa-se um circuito elétrico com dois geradores (e1 e e2) e alguns resistores.

Utilizando a 1ª lei de Kirchhoff ou lei dos nós, pode-se afirmar que:a) i1 = i2 – i3

b) i2 + i4 = i5

c) i4 + i7 = i6

d) i2 + i3 = i1

e) i1 + i4 + i6 = 0

142. (UFSM-RS) Considere as afirmações a seguir a res-peito de ímãs.

I. Convencionou-se que o Polo Norte de um ímã é aquela extremidade que, quando o ímã pode girar livremente, aponta para o norte geográfico da Terra.

II. Polos magnéticos de mesmo nome se repelem e polos magnéticos de nomes contrários se atraem.

III. Quando se quebra ao meio um ímã em forma de barra, obtêm-se dois novos ímãs, cada um com apenas um polo magnético.

Está(ão) correta(s):a) apenas I.b) apenas II.c) apenas III.d) apenas I e II.e) apenas II e III.

143. (PUC-RS) Uma interessante e histórica experiência foi realizada pelo físico dinamarquês Hans Christian Oersted, em 1820, ao utilizar uma pilha conectada aos extremos de um condutor metálico nas proxi-midadesde uma bússola, cuja agulha estava orien-tada inicialmente na direção norte-sul do campo magnético terrestre. Com o estabelecimento da corrente elétrica no condutor, Oersted pôde perce-ber que a agulha da bússola se desviava em relação à sua orientação inicial. Os resultados dessa expe-riência permitiram concluir corretamente que:

a) uma mesma teoria passaria a dar conta de fenô-menos elétricos e magnéticos, até então conside-rados independentes um do outro.

b) os polos da agulha da bússola são inseparáveis.c) as corrente elétricas são estabelecidas apenas em

condutores metálicos.d) os polos da pilhas são os responsáveis pela altera-

ção do alinhamento original da bússola.e) o campo magético terrestre afeta a corrente elé-

trica no condutor.

144. (ITA-SP) Coloca-se uma bússola nas proximidades de um fio retilíneo e vertical, muito longo, percor-rido por uma corrente elétrica contínua i. A bússola é disposta horizontalmente e, assim, a agulha iman-tada pode girar livremente em torno de seu eixo. Assinale a posição de equilíbrio estável da agulha, sabendo-se que o fio é perpendicular ao plano do papel, com a corrente no sentido indicado (saindo). Despreze o campo magnético terrestre e explique sua opção.

29MÓDULO 9

a)

b)

c)

d)

e) nenhuma das anteriores.

145. (Fuvest-SP) Um fio longo, perpendicular ao plano do papel, é percorrido por uma corrente contínua. No plano do papel há duas bússolas próximas ao fio. Qual a configuração de equilíbrio das agulhas magnéticas?

146. (Unioeste-PR) Um fio condutor de 40 cm de com-primento é percorrido por uma corrente elétrica. Esse fio sofre a atuação de uma força magnética de 10–2 N e encontra-se em uma região do espaço onde atua um campo magnético de 10–3 T. Considere que o ângulo entre o campo magnético que atua sobre o fio e a corrente elétrica que percorre esse mesmo fio tenha o valor de 30°. Calcule, na unidade ampe-re, a intensidade da corrente elétrica que atravessa esse fio condutor, sabendo que a resposta correta é um número inteiro entre 00 e 99.

147. (FAUSantos-SP) O condutor AB contido no plano da figura, de comprimento d = 10 cm, é percorrido por

uma corrente de 5 A numa região de indução mag-nética uniforme de intensidade 0,01 T. Podemos concluir que:

a) não há força magnética sobre o condutor.b) a força magnética não pode ser calculada, pois não

se conhece o ângulo entre o condutor e a indução magnética.

c) a força magnética tem intensidade 5 · 10–3 N.d) a força magnética tem intensidade 5 · 10–4 N.e) a força magnética tem intensidade 5 N.

148. A figura representa uma espira condutora retangu-lar, imersa num campo magnético uniforme e per-corrida pela corrente elétrica i, no sentido indicado. Qual das alternativas indica o conjunto de vetores que representa as forças atuantes nos lados da espira?

Considere desprezível o campo magnético ocasiona-do pela corrente i.

149. Um condutor retilíneo de comprimento L = 0,20 m, percorrido por uma corrente elétrica i = 20 A, está imerso num campo magnético uniforme, de indução B = 2,0 · 104 T. Determine o módulo da força mag-nética que atua no condutor nos seguintes casos:

a) quando o condutor é disposto paralelamente às linhas de indução do campo;

30 Física

b) quando o condutor é disposto perpendicularmen-te às linhas de indução do campo.

150. (UCS-RS) Um cartão de crédito consiste de uma peça plástica na qual há uma faixa contendo milhões de minúsculos domínios magnéticos mantidos juntos por uma resina. Cada um desses domínios atua como se fosse um minúsculo imã com sentido de polarização norte-sul bem definido. Um código contendo informações particulares de uma pessoa (como nome, número do cartão, data de validade do cartão) pode ser gravado na faixa através de um campo magnético externo que altera o sentido de polarização dos domínios em alguns locais selecio-nados. Quando o cartão desliza através de uma fenda de um caixa eletrônico ou equipamento simi-lar, os domínios magnéticos passam por um cabe-çote de leitura, e pulsos de voltagem e corrente são induzidos segundo o código contido na faixa. Esse processo de leitura do cartão por indução magnética tem seus fundamentos nas:

a) Lei de Coulomb e Lei de Lenz.b) Lei de Faraday e Lei de Lenz.c) Lei de Biot-Savart e Lei de Gauss.d) Lei de Faraday e Lei de Coulomb.e) Lei de Coulomb e Lei de Ampère.

151. (Ufla-MG) Geradores de energia elétrica valem-se do fenômeno da indução eletromagnética para produzir quase toda a energia consumida. Um gera-dor, basicamente, é constituído por espiras de um material condutor que irá gerar uma força eletro-motriz em seus terminais, quando essas espiras forem submetidas a um:

a) fluxo magnético variável.b) fluxo magnético invariável.c) campo elétrico.d) campo eletromagnético invariável.e) campo magnético invariável.

152. (Faap-SP) Uma espira circular oscila como um pên-dulo num campo magnético uniforme, confrome mostra a figura.

Qual é o sentido da corrente induzida na espira, durante seu movimento de subida, quando vista pelo observador O?Justifique sua resposta.

f

I

153. (UFRGS-RS) Um ímã, em formato de pastilha, está apoiado sobre a superfície horizontal de uma mesa. Uma espira circular, feita de um determinado mate-rial sólido, é mantida em repouso, horizontalmente, a uma certa altura acima de um dos polos do ímã, como indica a figura abaixo, onde estão represen-tadas as linhas do campo magnético do ímã. Ao ser solta, a espira cai devido à ação da gravidade, em movimento de translação, indo ocupar, num instan-te posterior, a posição representada pelo círculo tracejado.

Examine as afirmações abaixo, relativas à força mag-nética F exercida pelo ímã sobre a espira durante sua queda.I. Se a espira for de cobre, a força F será orientada

de baixo para cima.II. Se a espira for de alumínio, a força F será orientada

de cima para baixo.III. Se a espira for de plástico, a força F será orientada

de cima para baixo.Quais estão corretas?a) Apenas I.b) Apenas II.c) Apenas III.d) Apenas I e III.e) Apenas II e III.

154. (UFOP-MG) Representa-se por ⊗ um campo mag-nético que é normal ao plano da figura e entra na figura e por → um campo magnético no plano do papel na direção e no sentido da seta. Considere uma espira retangular no plano do papel, cuja área é variada continuamente, deslocando o lado XY. Então, deslocando-se o lado XY e mantendo-se velocidade v constante, o sentido da corrente elé-

31MÓDULO 9

trica induzida na espira está representado correta-mente na figura:

a)

b)

c)

d)

155. (Fuvest-SP) No circuito esquematizado, onde i = 0,6 A, a força eletromotriz ε vale:

a) 48 Vb) 36 Vc) 24 Vd) 12 Ve) 60 V

156. (Fuvest-SP) Um circuito é formado por três resisto-res e um gerador G como indica a figura. A tensão nos terminais do gerador é de 90 V.

a) Qual o valor da intensidade de corrente no gerador?

b) Qual o valor da intensidade de corrente no resistor R1?

157. (Mack-SP) No circuito a seguir, a corrente elétrica que passa pelo resistor de 20 W tem intensidade 0,4 A. A força eletromotriz ε do gerador ideal vale:

E

1 W

5 W20 W

a) 12 Vb) 10 Vc) 8 Vd) 6 Ve) 4 V

158. (UFSM-RS) Analisando o circuito a seguir, os valores da intensidade de corrente elétrica e diferença de potencial nos terminais do resistor de 18 ohms valem, respectivamente:

ε = 54 Vr = 2 W

4 W 18 W 36 W

a) 3 A; 36 Vb) 7,2 A; 129,6 Vc) 3 A; 54 Vd) 2 A; 36 Ve) 2 A; 54 V

32 Física

159. (UFU-MG) Considere as informações abaixo. Pode-se eletrizar objetos condutores ou isolantes.

Um exemplo de eletrização pode ser observado ao se atritar um pente nos cabelos.

Assinale para cada afirmação abaixo (V) verdadeira ou (F) falsa.

( ) Dois condutores carregados eletricamente, quando colocados em contato, dividem igual-mente suas cargas elétricas.

( ) Duas cargas puntiformes negativas se repelem. ( ) No processo de eletrização de dois isolantes por

atrito mútuo, não há conservação da carga total do sistema formado pelos dois isolantes.

160. (PUC-SP) Duas esferas A e B, metálicas e idênticas, estão carregadas com cargas respectivamente iguais a 16 mC e 4 mC. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às anteriores, está inicialmente descarre-gada. Coloca-se C em contato com A. Em seguida, esse contato é desfeito e a esfera C é colocada em contato com B.

Supondo-se que não haja troca de cargas elétricas com o meio exterior, a carga final de C é de:

a) 8 mC b) 6 mC c) 4 mC d) 3 mC e) nula

161. (AFA-SP) Três esferas condutoras de raio R, 3R e 5R e eletrizadas, respectivamente, com quantidade de cargas iguais a – 10 mC, – 30 mC e + 13 mC estão muito afastadas entre si. As esferas são, então, interligadas por fios metálicos de capacitância desprezível até que o sistema atinja completo equilíbrio. Nessa situação, o valor da quantidade de carga, em micro-coulombs, da esfera de raio 3R é:

a) – 9 b) – 3 c) 3 d) 9

162. (Unimontes-MG) Sobre uma mesa isolante, colo-cam-se três corpos: A, B e C, observando-se que os corpos se atraem mutuamente. Pode-se afirmar corretamente que eles poderiam estar, respectiva-mente, com cargas:

a) positiva, nula e negativa. b) positiva, negativa e positiva. c) positiva, negativa e negativa. d) negativa, positiva e negativa.

163. (UFPA-PA) Um corpo A, eletricamente positivo, eletriza um corpo B, que inicialmente estava eletri-camente neutro, por indução eletrostática. Nessas condições, pode-se afirmar que o corpo B ficou eletricamente:

a) positivo, pois prótons da Terra são absorvidos pelo corpo.

b) positivo, pois elétrons do corpo foram para a Terra.c) negativo, pois prótons do corpo foram para a Terra.d) negativo, pois elétrons da Terra são absorvidos

pelo corpo.e) negativo, pois prótons da Terra são absorvidos pelo

corpo.

164. (UEM-PR) Das afirmativas a seguir, assinale a que for correta.

(01) Um corpo eletricamente neutro é desprovido de carga elétrica.

(02) A carga elétrica é quantizada.(04) A carga elétrica de um elétron é, em módulo,

menor que a carga do próton.(08) Nos isolantes, os elétrons se deslocam livremen-

te ao longo do material que os constitui.(16) Sempre que um condutor for eletrizado por

indução, sua carga será de sinal oposto ao da carga do corpo indutor.

(32) Atritando-se corpos feitos do mesmo material, eles adquirem cargas elétricas de mesmo sinal.

(64) O nanocoulomb é um submúltiplo da unidade de carga elétrica.

Some os itens corretos.

165. (FCC-SP) A figura 1 representa duas esferas metáli-cas descarregadas, X e Y, apoiadas em suporte iso-lante. Na figura 2, um bastão carregado negativa-mente é aproximado à direita das esferas, que continuam em contato. Na figura 3, o bastão é mantido no mesmo lugar e afastamos as esferas. Na figura 4, o bastão é afastado e as esferas permane-cem separadas.

figura 1 figura 2

figura 3 figura 4

x

x x

xy

y

y

y

Considere a seguinte convenção:

33MÓDULO 9

: carga positiva;: carga negativa;

N : carga neutra (igual número de cargas e ).

+−

+ −

Das alternativas abaixo, qual responde corretamente sobre o tipo de carga elétrica de cada esfera durante o processo?

FIG. 2 FIG. 3 FIG. 4x y x y x y

a) – + – + – +

b) – – – + – +

c) N N – + – +

d) N N – + N N

e) – + – N – +

166. (UEL-PR) Para medir uma resistência R foram usados um amperímetro e um voltímetro ideais. O ampe-rímetro podia medir corrente máxima de 0,10 A e o voltímetro a tensão máxima de 5,0 V. A montagem dos instrumentos e os valores registrados são mos-trados a seguir:

f

v

p

f

Nessas condições, o valor de R, em ohms, é:a) 0,60b) 3,0c) 6,0d) 30e) 60

167. (Fatec-SP) No circuito esquematizado a seguir, o amperímetro ideal A indica 400 mA. O voltímetro V, também ideal, indica, em V:

A

V

2 Ω

8 Ω 10 Ω

6 Ωa) 2b) 3c) 4d) 5e) 10

168. (UFTM-MG) A figura abaixo apresenta a leitura de um amperímetro.

Assinale o circuito cujo amperímetro apresenta a mesma leitura indicada na figura.Dados: Considere e cada ciruito:ε = 10 V;R = 2 Ω de cada um dos resistores.a)

b)

c)

d)

34 Física

e)

169. (Uniube-MG) Quando a ponte de Wheatstone (ponte de fio) está em equilíbrio (iG = 0), conforme figura abaixo, o valor de Rx é:

G = galvanômetroa) 40 Wb) 60 Wc) 80 Wd) 120 We) 180 W

170. (PUC-SP) A figura abaixo mostra o esquema de uma ponte de Wheatstone. Sabe-se que E = 3V; R2 = R3 = 5 ohms e o galvanômetro é de zero central. A ponte entra em equilíbrio quando a resistência R1 = 2 ohms. As correntes i1 e i2 (em ampere) valem, respectivamente:

a) zero e zerob) 2 e 2c) 0,75 e 0,30d) 0,30 e 0,75e) 0,43 e 0,43

171. (Mack-SP) É dado um galvanômetro de resistência 10 W e fundo de escala 10 A. O valor de resistência shunt para passar a 20 A é de:

a) 0,5 Wb) 1 Wc) 2 Wd) 10 We) nda

172. Dado o trecho do circuito abaixo, determine:4 A

6 A B

10 Ω 20 V 5 V

A

3 Ω 1 Ω

i =?

a) a corrente i;b) a ddp entre A e B;c) o potencial elétrico de A.

173. A figura abaixo representa parte de um circuito elétrico e as correntes elétricas que atravessam alguns ramos deste circuito.

Assinale a alternativa que indica os valores das cor-rentes elétricas i1 e i2, respectivamente:a) 6 A e 5 Ab) 4 A e 5 Ac) 6 A e 1 Ad) 5 A e 1 Ae) 10 A e 4 A

174. (Mack-SP) 120 Ω

100 V

i1

i2

i R 150 V

20 Ω

35MÓDULO 9

No circuito acima, os geradores são ideais, as corren-tes elétricas têm os sentidos indicados e i1 = 1 A. O valor da resistência R é:a) 15 Wb) 12 Wc) 9 Wd) 6 We) 3 W

175. (UFAL-AL) Um ímã em forma de barra é quebrado, e os pedaços resultantes agruparam-se em duas barras paralelas. Qual das figuras abaixo representa corretamente os polos magnéticos dessas barras?

176. (Cesgranrio-RJ) Uma bússola e uma barra imantada estão sobre uma mesa de madeira. Quando coloca-da no ponto 2, a bússola tem a orientação mostrada na figura a seguir. Qual das opções apresentadas mostra corretamente a orientação da bússola, quando ela é colocada nas posições 1 e 3?

177. (Cesgranrio-RJ) Quatro bússolas estão colocadas no tampo de uma mesa de madeira nas posições ilus-tradas na figura abaixo.

Elas se orientam, conforme é mostrado, sob a ação do forte campo magnético de uma barra imantada colocada numa das cinco posições numeradas. O campo magnético terrestre é desprezível. A partir da orientação das bússolas, pode-se concluir que o ímã está na posição:a) 1b) 2c) 3d) 4e) 5

178. (UFAM-AM) A figura mostra dois fios condutores retilíneos muito longos colocados perpendicular-mente um ao outro, mas sem se tocarem, transpor-tando a mesma corrente i nos sentidos indicados pelas setas na figura. Os números 1, 2, 3 e 4 indicam as correspondentes regiões no plano formado pelos dois fios. O campo magnético total gerado pelas duas correntes pode ser nulo em pontos localizados:

36 Física

a) nas regiões 1 e 3.b) nas regiões 1 e 2.c) nas regiões 3 e 4.d) nas regiões 2 e 4.e) nas regiões 1 e 4.

179. (Unimontes-MG) Considere dois trilhos condutores longos e paralelos entre si, separados por uma distância d = 4,0 cm. Uma corrente de intensidade i = 3 A entra no ponto P e sai pelo ponto Q, conforme mostra a figura.

(Dado: m0 = 4π · 10–7 T·m/A.)

Determine:a) a intensidade do vetor indução magnética que

cada lado cria nos pontos médios entre os trilhos (linha pontilhada mostrada na figura);

b) a intensidade do vetor indução magnética, resul-tante nos pontos médios citados na questão A. Explique o raciocínio utilizado.

180. (FEI-SP) Uma espira circular de raio R = 20 cm é percorrida por uma corrente i = 40 A. Qual a inten-sidade do campo de indução magnética criado por essa corrente no centro O da espira?

(Dado:

.)

181. (Unisa-SP) Uma bobina chata é formada de 50 espi-ras circulares de raio 0,1 m. Sabendo que as espiras são percorridas por uma corrente de 3 A, a intensi-dade do vetor campo magnético no seu centro será de:

µ π= ⋅ ⋅

−4 10 7 T mA

a) 3p · 10–4 Tb) 60p · 10–4 Tc) 15p · 10–4 Td) 19p · 10–4 T

182. (UFBA-BA)

Fonte de corrente variável

+ –

fonte regulável de corrente contínua

amperímetro

B

ii i

i

ii

dd

LImã

A figura mostra a representação esquemática de uma balança de corrente que equivale a uma balança convencional de dois pratos, um instrumento de medida milenar, que, além do seu emprego usual, é o símbolo da justiça na tradição romana.Em uma balança de dois pratos, a determinação da quantidade de massa de um corpo é feita por com-paração, ou seja, quando a balança está equilibrada, sabe-se que massas iguais foram colocadas nos dois pratos. Na balança de corrente da figura, o “prato” da direita é um fio de comprimento L submetido a uma força magnética. Quando uma certa massa é colocada no prato da esquerda, o equilíbrio é obtido, ajustando-se à corrente medida no amperímetro. Considerando que o campo magnético no “prato” da direita é igual a 0,10 T, que o amperímetro indica uma corrente igual a 0,45 A, que L = 10 cm e que a acele-ração da gravidade local é igual a 10 m/s2, calcule o valor da massa que deve ser colocada no prato da esquerda para equilibrar a balança.Suponha que, na ausência de corrente e de massa, a balança esteja perfeitamente equilibrada.

183. (UFTM-MG) Uma barra condutora AB, de compri-mento igual a 50 cm e massa m, está suspensa pela extremidade de duas molas iguais, sendo a cons-tante elástica de cada uma delas 100N/m.

O sistema está imerso num campo magnético B = 0,6 T. (Dado: g = 10m/s2).

37MÓDULO 9

Quando uma corrente de intensidade i = 10 A percor-re a barra no sentido de B para A, as molas não são deformadas.Determine:a) a massa da barra;b) a deformação das molas quando o sentido da

corrente elétrica é invertido.

184. Qual das alternativas abaixo representa correta-mente as correntes i, os campos magnéticos B e as forças F entre dois condutores retos e paralelos, próximos entre si?

i

i

iF

F

a) e)

b) d)

c)

F

FF

B

B

B

B

BB

B

B

B

B

F

FF

FF i

i

i

i

i

i

i

185. (Fesp-PE) Dois fios paralelos, de comprimentos indefinidos, são portadores de corrente, no mesmo sentido, conforme figura.

A força de interação dos fios é de:

d

i1

i2

a) atração, proporcional à distância entre os fios.b) atração, inversamente proporcional à distância

entre os fios.c) repulsão, proporcional à distância entre os fios.d) repulsão, inversamente proporcional à distância

entre os fios.e) atração, inversamente proporcional ao quadrado

de distância entre os fios.

186. (UFMG-MG) Em um experimento, André monta um circuito em que dois fios retilíneos, K e L, paralelos,

são percorridos por correntes elétricas constantes e de sentidos opostos.

 Inicialmente, as correntes nos fios são iguais, como mostrado na figura I.

Em seguida, André dobra o valor da corrente no fio L, como representado na figura II.

Sejam FK e FL, respectivamente, os módulos das

forças magnéticas nos fios K e L. Considerando-se essas informações, é correto afirmar

que:a) na figura I , FK = FL = 0 e, na figura II, FK ≠ FL .b) na figura I , FK = FL ≠ 0 e, na figura II, FK ≠ FL .c) na figura I , FK = FL = 0 e, na figura II, FK = FL ≠ 0 .d) na figura I , FK = FL ≠ 0 e, na figura II, FK = FL ≠ 0 .

187. (FEI-SP) Uma espira retangular ABCD de dimensões AB = 2 cm e BC = 1 cm localiza-se entre os polos N e S de um imã permanente conforme a figura: o campo de indução pode ser considerado uniforme nessa região, com intensidade B = 0,8 T. A bobina pode girar em torno do eixo de simetria e, e é per-corrida pela corrente i = 5 A.

a) Calcule o momento de rotação da espira, na posi-ção indicada;

b) Indique o sentido em que a espira irá girar e qual a posição de equilíbrio.

188. Quatro fios, submetidos a correntes contínuas de mesma intensidade e sentidos indicados na figura, são mantidos separados por meio de suportes iso-lantes em forma de X, conforme a figura.

Observe as regiões indicadas:

38 Física

I

M

D H F B

JA

GC L

E1 2

4 3

Entre dois suportes, os fios 1, 2, 3 e 4 tendem a se movimentar, respectivamente, para as seguintes regiões do espaço:a) A; A; C; Cb) E; E; G; Gc) D; B; B; Dd) A; B; C; Ee) I; J; L; M

189. (UEL-PR) A respeito do fluxo de indução, concate-nado com um condutor elétrico, podemos afirmar que a força eletromotriz induzida:

a) será nula quando o fluxo for constante.b) será nula quando a variação do fluxo em função

do tempo for linear.c) produz uma corrente que reforça a variação do

fluxo.d) produz uma corrente permanente que se opõe à

variação do fluxo, mesmo quando o circuito estiver aberto.

e) produzirá corrente elétrica somente quando o circuito estiver em movimento.

190. (Vunesp-SP) Em um circuito, uma bateria fornece uma ddp constante para manter uma lâmpada acesa, como mostra a figura.

bateria

Um ímã é inserido rapidamente entre as espiras formadas com o fio do circuito que liga a lâmpada à bateria. Pode-se dizer que, durante o período de tempo em que o ímã é inserido, o brilho da lâmpada:a) diminui apenas para o caso em que A é o polo

norte do ímã.b) diminui apenas para o caso em que A é o polo sul

do ímã.c) diminui, qualquer que seja o polo em A.

d) não se altera, qualquer que seja o polo em A.e) não se altera porque o processo é rápido.

191. (FMABC-SP) O plano do papel contém o condutor retilíneo indefinido 00’ e o condutor MNPQ. Este pode ser deslocado no plano do papel, mantendo porém sempre MN/00’.

Para que MNPQ seja percorrido por uma corrente elétrica no sentido anti-horário, é suficiente que:

I. MNPQ se afaste do fio 00’. II. MNPQ se aproxime do fio 00’. III. MNPQ se desloque, mantendo constante a dis-

tância do fio 00’. IV. MNPQ fique parado. Responda de acordo com o seguinte código:a) Se só I for verdadeira.b) Se só II for verdadeira.c) Se só III for verdadeira.d) Se só IV for falsa.e) Se todas forem falsas.

192. (UFSC-SC) Duas espiras, uma retangular e outra circular, são colocadas próximas a um fio retilíneo percorrido por uma corrente constante I, como se mostra na figura abaixo. As espiras são submetidas às forças F e F1 2

de maneira a se deslocarem com

uma mesma velocidade v

, constante, que as afasta do fio. A área da espira retangular é o dobro da área da espira circular.

Assinale a(s) proposição(ões) correta(s).(01) Como a corrente no fio permanece constante,

não ocorre variação do fluxo magnético através das espiras e, portanto, nenhuma corrente é induzida nas mesmas.

(02) Como o fluxo magnético varia através da área das espiras, uma corrente induzida se estabelece em ambas as espiras.

39MÓDULO 9

(04) O sentido da corrente induzida na espira circular é horário e na espira retangular é anti-horário.

(08) Quanto maior a velocidade com que as espiras se afastam do fio, maiores são as correntes induzidas nas espiras.

(16) Parte do trabalho realizado pelas forças F e F1 2

é transformado em calor por efeito Joule nas espiras.

(32) As espiras têm áreas diferentes, porém têm a mesma velocidade; assim, o valor da corrente induzida é o mesmo nas duas espiras e, como ambas se afastam do fio, o sentido das correntes induzidas é o mesmo, ou seja, tem sentido horário.

(64) Como a área da espira retangular é o dobro da área da espira circular, a corrente induzida na espira retangular é maior do que a corrente induzida na espira circular.

Some os itens corretos.

193. (Unimontes-MG) Uma barra metálica AB de 1,0 m de comprimento desloca-se com velocidade cons-tante, de módulo 50 cm/s, sobre um condutor em forma de U e com resistência desprezível, como mostra a figura a seguir. O conjunto está em uma região de campo magnético uniforme, perpendicu-lar ao plano do circuito, de intensidade 2,0 T. Determine a força eletromotriz induzida nas extre-midades da barra.

B

A

v

194. (Fuvest-SP) Uma espira condutora ideal, com 1,5 m por 5,0 m, é deslocada com velocidade constante, de tal forma que um de seus lados atravessa uma região onde existe um campo magnético B, unifor-me, criado por um grande eletroímã. Esse lado da espira leva 0,5 s para atravessar a região do campo. Na espira, está inserida uma resistência R com as características descritas. Em consequência do movi-mento da espira, durante esse intervalo de tempo, observa-se uma variação de temperatura, em R, de 40 °C. Essa medida de temperatura pode, então, ser

utilizada como uma forma indireta para estimar o valor do campo magnético B. Assim, determine:

Características do resistor R: Massa = 1,5 g Resistência = 0,40 WCalor específico = 0,33 cal/g ºC

a) a energia E, em joules, dissipada no resistor sob a forma de calor. (1 cal ≅ 4 J);

b) a corrente i, em amperes, que percorre o resistor durante o aquecimento;

c) o valor do campo magnético B, em teslas.

195. (PUCCamp-SP) Uma fonte de tensão ideal F, cuja força eletromotriz é 12 V, fornece uma corrente elétrica de 0,50 A para um resistor R. Se essa fonte de tensão F for substituída por outra, também de 12 V, a corrente elétrica em R será de 0,40 A. A resistência interna da nova fonte de tensão é, em ohms, igual a:

a) 0,10b) 0,60c) 1,2d) 3,0e) 6,0

196. Quando a chave Ch do circuito está na posição (1), a corrente elétrica no gerador tem intensidade 3 A e quando está na posição (2), a corrente passa a ser 6 A. As características E e r do gerador são, respectivamente:

a) 10 V; 2 W b) 15 V; 1 Wc) 20 V; 3 Wd) 25 V; 2,5 We) 30 V; 1 W

40 Física

197. (Fuvest-SP) Uma lâmpada L está ligada a uma bate-ria B por 2 fios, F1 e F2, de mesmo material, de comprimentos iguais e de diâmetros d e 3 d, res-pectivamente. Ligado aos terminais da bateria, há um voltímetro ideal M (com resistência interna muito grande), como mostra a figura. Nestas con-dições a lâmpada está acesa, tem resistência RL = 2,0 W e dissipa uma potência igual a 8,0 W. A força eletromotriz da bateria é ε = 9,0 V e a resis-tência do fio F1 é R1 = 1,8 W.

Determine do valor da:a) corrente i, em amperes, que percorre o fio F1;b) potência P2, em watts, dissipada no fio F2;c) diferença de potencial V(M), em volts, indicada pelo

voltímetro M.

198. (UEL-PR) Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente neu-tra e as outras duas estão carregadas com cargas QB = 1,2 mC e QC = 1,8 mC. Com a esfera A, toca-se primeiramente a esfera B e depois C. As cargas elétricas de A, B e C, depois desses contatos, são, respectivamente:

a) 0,60 mC, 0,60 mC e 1,8 mCb) 0,60 mC, 1,2 mC e 1,2 mCc) 1,0 mC, 1,0 mC e 1,0 mCd) 1,2 mC, 0,60 mC e 1,2 mCe) 1,2 mC, 0,8 mC e 1,0 mC

199. (UFPE-PE) Duas esferas idênticas, com cargas Q e 3Q, estão separadas por uma distância D. muito maior que o raio das esferas. As esferas são postas em contato, sendo posteriormente recolocadas nas suas posições iniciais. Qual a razão entre as forças de repulsão que atuam nas esferas depois e antes do contato?

a) 1/3b) 4/3c) 3/2d) 2/3e) 5/3

200. (UEM-PR) Considere um corpo metálico descarre-gado, AB, colocado em repouso em um campo elétrico cujas linhas de força são mostradas na figura a seguir. Assinale o que for correto.

(01) Em virtude da indução eletrostática no corpo metálico, a sua extremidade A ficará eletrizada negativamente e a sua extremidade B ficará eletrizada positivamente.

(02) Nas próximidades da região A do corpo metálico, a intensidade do campo elétrico externo é maior do que nas proximidades da região B.

(04) A força elétrica FA

, que age sobre a extremidade A do corpo metálico, aponta para a esquerda da figura.

(08) A força elétrica FB

, que age sobre a extremidade B do corpo metálico, aponta para a direita da figura.

(16) Sob a ação das forças FA

e FB

, o corpo metálico tenderá a se deslocar para a esquerda da figura.

(32) Se as linhas de força do campo elétrico repre-sentado na figura fossem paralelas e igualmente espaçadas, FA

apontaria para a direita e FB

apontaria para a esquerda.(64) Se as linhas de força do campo elétrico repre-

sentado na figura fossem paralelas e igualmente espaçadas, o corpo permaneceria em repouso.

Some os itens corretos.

201. (ITA-SP) Um objeto metálico, inicialmente neutro, é colocado próximo a uma carga de +0,02 C e aterrado com um fio de resistência 8 W. Suponha que a cor-rente que passa pelo fio seja constante por um tempo de 0,1 ms até o sistema entrar em equilíbrio e que a energia dissipada no processo seja de 2 J. Conclui-se que, no equilíbrio, a carga no objeto metálico é:

a) – 0,02 Cb) – 0,01 Cc) – 0,005 Cd) 0 Ce) + 0,02 C

41MÓDULO 9

202. (Unicamp-SP) A variação de uma resistência elétrica com a temperatura pode ser utilizada para medir a temperatura de um corpo. Considere uma resistên-cia R que varia com a temperatura T de acordo com a expressão:

R = R0 (1 + a T) Em que R0 = 100W, a = 4 · 10–2 °C–1 e T é dada em

graus Celsius. Esta resistência está em equilíbrio térmico com o

corpo, cuja temperatura T deseja-se conhecer. Para medir o valor de R ajusta-se a resistência R2, indi-cada no circuito abaixo, até que a corrente medida pelo amperímetro no trecho AB seja nula.

a) Qual a temperatura T do corpo quando a resistên-cia R2 for igual a 108W

b) A corrente através da resistência R é igual a 5,0 · 10–3A. Qual a diferença de potencial entre os pon-tos C e D indicados na figura?

203. (UFSC-SC) Considere o circuito da figura apresenta, onde estão associadas três resistências (R1, R2, e R3) e três baterias (e1, e2 e e3) de resistências internas desprezíveis:

ε1 = 5 V

ε3 = 3 V ε2 = 18 V

R3 = 2 W

R2 = 1 WR1 = 2 W

P Q

Um voltímetro ideal colocado entre Q e P indicará:a) 11 Vb) 5 Vc) 15 Vd) 1 Ve) zero

204. (UEL-PR) No Equador geográfico da Terra, o campo magnético terrestre tem sentido do:

a) centro da Terra para o espaço exterior.b) norte para o sul geográfico.c) sul para o norte geográfico.d) oeste para o leste.e) leste para o oeste.

205. (Fuvest-SP) Um tubo de vidro de massa m = 30 g está sobre uma balança. Na parte inferior do vidro, está um ímã cilíndrico de massa M1 = 90 g. Dois outros pequenos ímãs de massas M2 = M3 = 30 g são colocados no tubo e ficam suspensos devido às forças magnéticas e seus pesos.

a) Qual a direção e o módulo (em newtons) da resultante das forças magnéticas que agem sobre o ímã 2?

b) Qual a indicação da balança (em gramas)? (Adote g = 10 m/s2.)

206. (ITA-SP) Um fio condutor é dobrado na forma de uma circunferência de raio R e de modo que não haja contato elétrico no ponto P. O fio encontra-se num meio de permeabilidade magnética mο e através dele circula uma corrente i.

Nestas condições, pode-se afirmar que:a) o campo de indução magnética no centro C da

espira é nulo.b) o fio retilíneo cria no ponto C um campo entrando

na folha de papel cuja intensidade vale: µ02

⋅ iR

.

c) o campo resultante no ponto C vale µπ

02

1 1⋅ −

iR

e é perpencicular ao plano da espira.

d) o campo resultante no ponto C vale µπ

02

1 1⋅ −

iR

e é perpendicular ao plano da espira.

e) o campo magnético resultante no ponto C é a soma dos módulos dos campos de indução magnética devidos ao fio retilíneo e à espira percorridos pela corrente i e vale: µ

π0

21 1⋅ +

iR

.

207. (UFTM-MG) Das extremidades da bobina que está enrolada na armadura de ferro, um fio de cobre é

42 Física

soldado e encurvado, assumindo a forma de uma espira circular disposta segundo o plano x × y.

Quando a corrente elétrica i passa pelo fio, o centro da espira fica polarizado magneticamente, semelhan-te ao centro do arranjo de ímãs em forma de barra colados, sobrepostos, como o indicado em:a)

b)

c)

d)

e)

208. (Unicamp-SP) Uma barra de material condutor de massa igual a 30g e comprimento 10 cm, suspensa por dois fios rígidos também de material condutor e de massas desprezíveis, é colocada no interior de um campo magnético, formando o chamado balan-ço magnético, representado na figura abaixo:

Ao circular uma corrente i pelo balanço magnético, este se indica, formando um ângulo θ com a vertical (como

indicado na vista de lado). O ângulo θ depende da intensidade da corrente i. Para i = 2 A, temos θ = 45°.

a) Faça o diagrama das forças que agem sobre a barra.

b) Calcule a intensidade da força magnética que atua sobre a barra.

c) Calcule a intensidade da indução magnética B.

b

v

b

v

209. (IME-RJ) Considere duas barras condutoras percor-ridas pelas correntes i1 e i2, que possui a figura abaixo. A primeira está rigidamente fixada por pre-silhas e a segunda .que possui liberdade de movi-mentona direção vertical, está persa por duas molas idênticas, que sofrem uma variação de 1,0 m em relação ao comprimento nominal. Sabendo-se qie i1 = i2 e que o sistema se encontra no vácuo, determine:

a) o valor das correntes para que o sistema perma-neça estático;

b) a nova variação de comprimento das molas em relação ao comprimento nominal, mantendo o valor das correntes calculadas no pedido anterior, mas invertendo o sentido de uma delas.

(Dados: comprimento das barras = 1,0 m; massa da cada barra = 0,4 Kg; distância entre as barras = 3,0 m; constante elástica das molas = 0,5 N/m; aceleração da garvidade (g) = 10 m/s2; permeabilidade do vácuo (µ0) = 4p. 10-7 T . m/A.)

43MÓDULO 9

210. Determine o sentido da corrente induzida nas espi-ras das figuras abaixo.

a) espira circular

aproximando

condutora

b)

211. (FAAP-SP) O condutor apresentado na figura tem uma área de 1 cm2. A indução magnética atravessa essa área, aumentando o número de linhas de indução no sentido indicado. No instante inicial, a indução magnética vale 0,2 T e decorridos 2 segundos 1,4 T. A resistência R vale 2 miliohms. Determine:

a) os fluxos inicial e obtido ao término de 2 s;b) a fem induzida;c) a corrente que percorre o condutor;d) o sentido da corrente no resistor.

212. No sistema da figura, a barra condutora MN, de resistência desprezível, se desloca com velocidade constante υ = 20 m/s, apoiada em trilhos condutores retos, paralelos e de resistência desprezível, puxada por um corpo de massa m = 2 kg. Nas extremidades do trilho está ligado um gerador de força eletromo-triz E e resistência interna r. A aceleração da gravi-dade é g = 10 m/s2 e o campo de indução magnética é B, perpendicular ao plano do sistema.

A força eletromotriz induzida na barra e a força ele-tromotriz E valem, respectivamente:a) 12 V e 10 Vb) 6 V e 20 Vc) 10 V e 50 Vd) 50 V e 10 Ve) 10 V e 30 V

44 Física +Saber fazer1. Calcule a energia potencial que uma carga q = 3 μC

adquire ao ser colocada a 50 cm de outra carga pun-tiforme, Q = 2 μC, fixa no vácuo.

2. Calcule o potencial elétrico de uma carga puntiforme Q = –5 nC, fixa no vácuo, em um ponto situado a uma distância de 20 cm.

3. Qual a energia potencial de uma carga q = 2 μC situa­da no ponto em que calculamos o potencial no exer-cício anterior?

4. Sobre um suporte isolante encontra-se uma carga Q. Adota-se como nível de referência um ponto A, no infinito. A partir de A transporta-se para o ponto B uma carga q = 10 mC e verifica-se que, nesse proces-so, a força elétrica realiza um trabalho de –20 J.

Determine:a) a energia potencial de q em A e em B.b) o potencial elétrico em B.

5. Uma carga elétrica Q = 2 . 10–6 C gera, no vácuo, um campo elétrico. Sejam A e B pontos do campo.

Q A B0,1 m 0,1 m

Dada a constante eletrostática do vácuo k = 9 · 109 N · m2

C2

e desprezando as ações gravitacionais, determine:a) os potenciais elétricos em A e B;b) o trabalho da força elétrica que atua em q = 10–4

C, quando é levada de A para B;c) o trabalho da força elétrica que atua em q = 10–4 C,

quando é levada de A até o infinito;d) a velocidade com que a carga q = 10–4 C e massa

m = 2 . 10–2 kg deve ser lançada de B e atingir A com velocidade nula;

e) a maior velocidade atingida pela carga q = 10–4 C e massa m = 2 . 10–2 kg se for abandonada em repou-so em A.

6. Qual é o valor da carga Q, sabendo que a diferença de potencial entre os pontos X e Y é igual a 67,5 V?

7. A diferença de potencial entre dois pontos, P e M, é igual a 10 volts. Quando uma carga elétrica de 3,0 . 10–10 C é deslocada de P até M, o valor absoluto do trabalho realizado pelo campo elétrico é, em joules, igual a:a) 3,0 . 10–11

b) 3,0 . 10–9

c) 3,0 . 10–8

d) 2,7e) 3,3 . 1010

8. Três cargas puntiformes, Q1 = 2 μC, Q2 = –3 μC, Q3 = 3 μC, estão fixas no vácuo, conforme mostra a figura. Calcule o potencial do ponto P. (Dado : r1 = 0,2 m, r2 = 0,1 m e r3 = 0,2 m.)

9. Duas cargas elétricas puntiformes de valores +3Q e –Q estão separadas por uma distância de 24 cm, conforme a figura. O ponto P e os pontos infinitamen-te distantes das cargas têm potencial nulo. A distância entre a carga –Q e o ponto P é igual a:

+ 30 – QP

a) 18 cmb) 12 cmc) 9,0 cmd) 6,0 cme) 4,0 cm

45MÓDULO 9

10. O diagrama a seguir representa o potencial elétrico em função da distância do ponto considerado até a carga-fonte do campo.

Phipérbole equilátera

d(m)

1,0

–9,0 · 103

V(volts)

Sabe-se que o meio que envolve a carga-fonte é o vácuo. Pede-se:a) o valor da carga-fonte Q.b) o potencial elétrico a 2 m da carga-fonte.

11. A figura mostra um conjunto de linhas de força de um campo elétrico obtido ao mapear o campo pro-duzido por determinada distribuição de cargas.

A B

V2V1 V3

C

Considerando as superfícies equipotenciais V1, V2 e V3, podemosafirmar que:a) V1 > V2

b) V3 > V1c) V2 < V3

d) V2 > V1

e) nenhuma das anteriores.

12. Pela secção reta de um condutor, cuja área é 0,6 . 10–2 cm2, passa uma corrente contínua de intensidade 2,0 A. Sabendo que a carga elementar do elétron é –1,6 . 10–19 C. Determine:a) a carga elétrica que atravessa essa secção em 1,0 s;b) quantos elétrons passaram por essa secção em 1,0 s.

13. A corrente elétrica que percorre um condutor em função do tempo é fornecida pelo gráfico.

i (A)

t (S)

6

6532

4

4

2

20

Determine:a) a carga elétrica que atravessa uma secção reta

desse condutor em 5 segundos;b) o número de elétrons que atravessam o condutor

em 5 segundos.

14. Ligando uma lâmpada, notamos que ela acende imediatamente. Sabe-se que:a) a velocidade dos elétrons é muito elevada;b) os elétrons de todo o circuito se movimentam quase

instantaneamente, porém com baixa velocidade;c) os elétrons se movimentam com a velocidade da

luz;d) os elétrons se movimentam instantaneamente com

velocidade elevada;e) nenhuma das anteriores.

15. Uma lâmpada permanece acesa 1 h, sendo percorrida por uma corrente elétrica de intensidade igual a 0,5 A. Determine quantos elétrons passaram em 1 h.a) 1,8 . 103

b) 1,1 . 1022

c) 3,05 . 1018

d) 1,6 . 10–19

e) nenhuma das anteriores.

16. Se por uma secção transversal de um condutor pas-sam 2 elétrons por segundo, a carga elétrica que atravessa a secção em 10 segundos é:(É dada a carga elementar: e = 1,6 . 10–19 C.)a) 3,2 . 10–18 Cb) 1,6 . 10–36 Cc) 3,2 . 10–20 Cd) 1,6 . 10–36 Ce) nenhuma das anteriores.

17. A figura abaixo representa duas placas, A e B, carre-gadas e mergulhadas em uma solução de cloreto de sódio (NaCl). Podemos afirmar que:

A B

a) existe movimento de íons positivos de A para B e de íons negativos de B para A;

b) não existe movimento de cargas através da solução porque o cloreto de sódio em solução é isolante;

c) existe apenas movimento de íons positivos de A para B;

d) existe apenas movimento de íons negativos de B para A;

e) existe apenas movimento de elétrons de B para A.

46 Física

18. No reostato indicado na figura, o cursor se encontra no ponto B.

Determine:a) o valor da resistência R, sabendo que a corrente

elétrica é 2 A;b) a corrente elétrica, se o cursor for colocado no

ponto médio entre A e B.

19. A resistência elétrica de um resistor em forma de fio vale 60 W. Calcule o comprimento desse fio, sabendo que ao cortar 3 m dele a resistência passa a valer 15.

20. A resistência elétrica de um resistor de fio metálico é 50 W. Calcule a resistência de outro fio de mesmo comprimento e material, porém de diâmetro igual ao dobro do primeiro.

21. Na figura, R1 = 4 W e R2 = 8 W estão associados em série. A corrente que passa pelos resistores é de 2 A.

Calcule:a) a resistência equivalente;b) a ddp em cada resistor;c) a ddp total.

22. Dada a associação, determine:

a) a intensidade da corrente em cada resistor;b) a tensão entre os terminais de cada resistor.

23. Na associação da figura aplica-se entre A e B uma ddp de 120 V.

Calcule:a) a resistência equivalente;b) a corrente em cada resistor;c) a corrente na associação.

24. Um resistor de 2 W e um resistor de 6 W são associa-dos em paralelo. Aplica-se uma ddp de 6 V à associa-ção. Determine:a) a resistência equivalente;b) a corrente em cada resistor;c) a corrente total.

25. Um fio condutor homogêneo, de secção transversal constante de área A e comprimento l, tem resistência elétrica R. Esse fio é dividido em 10 pedaços iguais, que são ligados em paralelo, formando um cabo, cuja resistência vale Rc. Calcule a relação entre Rc e R.

26. Calcule a resistência equivalente às seguintes asso-ciações mistas:a)

b)

27. Determine a resistência equivalente entre os pontos A e B da associação abaixo.

28. Quanto vale a resistência equivalente entre A e B da associação esquematizada?

29. Calcule a resistência equivalente das associações a seguir.

47MÓDULO 9

a)

b)

c)

30. Calcule as intensidades das correntes elétricas que atravessam cada resistor da associação abaixo.

31. Para o circuito a seguir, a ddp entre A e B vale 320 V. Calcule a ddp entre os pontos D e B.

32. Na associação da figura a seguir, sendo i3 = 3 A, calcule:

a) a intensidade da corrente i1;b) a ddp entre A e C;c) a ddp entre A e B.

33. Entre os pontos A e B da associação a seguir, mantém-se uma ddp de 50 V. Calcule:

a) a corrente no resistor de 4 W;b) a corrente no resistor de 6 W.

34. Determine a resistência equivalente entre os termi-nais A e B de cada uma das associações a seguir.a)

b)