Questões de Concurso Público IFC-SC 2026 para Professor EBTT - Física
Foram encontradas 25 questões
Q4026760
Física
Em um estudo fictício avançado de cosmologia teórica, postula-se que a força de
interação 
entre duas massas escuras, m1 e m2, separadas por uma distância r, segue uma lei
modificada expressa por
onde v é uma velocidade constante e k representa uma frequência fundamental de oscilação do vácuo. Com base nessas informações, analise as seguintes assertivas sobre a física e a geometria envolvidas:
I. Para que a equação da força seja dimensionalmente consistente, a constante
deve possuir
dimensões de [M]−1 [L]5 [T]−2 no Sistema Internacional de Unidades.
II. O argumento da função exponencial
é uma grandeza adimensional, o que está em
conformidade com os princípios da análise dimensional para funções transcendentes.
III. Dados os vetores
, o volume do paralelepípedo
cujas arestas coincidem com esses vetores, calculado pelo módulo do produto misto 
,
seria de 47 unidades de volume.
Quais estão corretas?
entre duas massas escuras, m1 e m2, separadas por uma distância r, segue uma lei
modificada expressa por onde v é uma velocidade constante e k representa uma frequência fundamental de oscilação do vácuo. Com base nessas informações, analise as seguintes assertivas sobre a física e a geometria envolvidas:
I. Para que a equação da força seja dimensionalmente consistente, a constante
deve possuir
dimensões de [M]−1 [L]5 [T]−2 no Sistema Internacional de Unidades. II. O argumento da função exponencial
é uma grandeza adimensional, o que está em
conformidade com os princípios da análise dimensional para funções transcendentes. III. Dados os vetores
, o volume do paralelepípedo
cujas arestas coincidem com esses vetores, calculado pelo módulo do produto misto ,
seria de 47 unidades de volume. Quais estão corretas?
Q4026761
Física
Uma sonda robótica de monitoramento atmosférico move-se no espaço tridimensional
em um referencial inercial S. Em determinado intervalo de tempo, sua trajetória é descrita pelo vetor
posição 
, em metros, dado por = 
, onde b = 4,0 mk = 3,0 rad/s e c = 5,0 m/s são constantes positivas e t representa o tempo. De acordo com o
formalismo do cálculo diferencial vetorial e as definições de velocidade e aceleração instantâneas,
determine, correta e respectivamente, a velocidade escalar constante (v) e o módulo da aceleração
(α) da sonda.
, em metros, dado por = , onde b = 4,0 mk = 3,0 rad/s e c = 5,0 m/s são constantes positivas e t representa o tempo. De acordo com o
formalismo do cálculo diferencial vetorial e as definições de velocidade e aceleração instantâneas,
determine, correta e respectivamente, a velocidade escalar constante (v) e o módulo da aceleração
(α) da sonda.
Q4026762
Física
Considere um sistema composto por dois blocos, A e B, de massas mA e mB,
respectivamente. O bloco A está sobre o bloco B, e o bloco B repousa sobre uma superfície horizontal.
Existe atrito entre todas as superfícies de contato. Uma força horizontal externa 
é aplicada apenas
ao bloco B, como representado na figura abaixo:
Com base nas Leis de Newton e nas propriedades do atrito descritas, analise as assertivas a seguir e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) Se o sistema (blocos A e B) acelerar em conjunto sem deslize relativo entre os blocos, a força de atrito que o bloco B exerce sobre o bloco A e a força de atrito que o bloco A exerce sobre o bloco B constituem um par ação-reação, conforme a Terceira Lei de Newton.
( ) No limite da iminência de movimento relativo entre A e B, a força de atrito estático sobre o bloco A é dada obrigatoriamente por fe = μe ⋅ mA ⋅ g, independentemente de qualquer aceleração vertical que o sistema possa possuir (como em um elevador observado por um referencial inercial externo a este).
( ) Se a força for suficiente para que o bloco B deslize sob o bloco A, a força de atrito cinético
exercida pela superfície horizontal sobre o bloco B terá módulo fc = μc
(mA + mB )g, assumindo
que não há componentes verticais em .
( ) A Primeira Lei de Newton afirma que, se a força resultante sobre um corpo é nula, é possível encontrar um referencial inercial no qual esse corpo não possua aceleração; referenciais que aceleram entre si não podem ser ambos inerciais.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
é aplicada apenas
ao bloco B, como representado na figura abaixo: Com base nas Leis de Newton e nas propriedades do atrito descritas, analise as assertivas a seguir e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) Se o sistema (blocos A e B) acelerar em conjunto sem deslize relativo entre os blocos, a força de atrito que o bloco B exerce sobre o bloco A e a força de atrito que o bloco A exerce sobre o bloco B constituem um par ação-reação, conforme a Terceira Lei de Newton.
( ) No limite da iminência de movimento relativo entre A e B, a força de atrito estático sobre o bloco A é dada obrigatoriamente por fe = μe ⋅ mA ⋅ g, independentemente de qualquer aceleração vertical que o sistema possa possuir (como em um elevador observado por um referencial inercial externo a este).
( ) Se a força
for suficiente para que o bloco B deslize sob o bloco A, a força de atrito cinético
exercida pela superfície horizontal sobre o bloco B terá módulo fc = μc
(mA + mB )g, assumindo
que não há componentes verticais em .
( ) A Primeira Lei de Newton afirma que, se a força resultante sobre um corpo é nula, é possível encontrar um referencial inercial no qual esse corpo não possua aceleração; referenciais que aceleram entre si não podem ser ambos inerciais.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Q4026763
Física
Dois blocos, 1 e 2, de massas m1 = 2,0 kg e m2 = 4,0 kg, respectivamente,
deslocam-se sobre uma superfície horizontal perfeitamente lisa (atrito desprezível). O bloco 1
move-se para a direita com velocidade constante v1 = 4,0 m/s, enquanto o bloco 2 move-se para a
esquerda com velocidade constante v2 = 2,0 m/s. Presa ao bloco 2, existe uma mola ideal de
constante elástica k = 1200 N/m, conforme ilustra a figura abaixo:
Durante a interação entre os blocos, a máxima compressão sofrida pela mola, que ocorre no instante em que os dois blocos têm a mesma velocidade, é de:
Durante a interação entre os blocos, a máxima compressão sofrida pela mola, que ocorre no instante em que os dois blocos têm a mesma velocidade, é de:
Q4026764
Física
Considere uma partícula de massa inicialmente em repouso na origem de um
referencial inercial. A partir do instante t = 0, ela passa a sofrer a ação de uma força resultante
unidimensional cujo módulo varia com a posição de acordo com a expressão
onde c e b são constantes reais positivas e o movimento ocorre ao longo do eixo 0x positivo. Assinale a alternativa que indica corretamente o módulo da velocidade da partícula ao atingir a posição x = d (com d > 0).
onde c e b são constantes reais positivas e o movimento ocorre ao longo do eixo 0x positivo. Assinale a alternativa que indica corretamente o módulo da velocidade da partícula ao atingir a posição x = d (com d > 0).
Q4026765
Física
O formalismo da gravitação universal de Newton unificou a mecânica celeste de
Kepler com a dinâmica terrestre. Com base nos princípios de conservação de energia e do momento
angular, relacione a Coluna 1 à Coluna 2, associando a respectiva expressão ou o respectivo valor.
Coluna 1
1. Razão entre a energia cinética (k) e o módulo da energia potencial gravitacional (|U|) para um satélite em órbita circular estável.
2. Fator de proporcionalidade entre a velocidade de escape (ve) e a velocidade orbital (vorb) na superfície de um planeta, desprezando o atrito atmosférico.
3. Razão entre os quadrados dos períodos orbitais (T1/T2)2 de dois satélites que orbitam a mesma massa central em raios r1 e r2 = 4r1.
4. Proporção da aceleração da gravidade g(r) a uma distância r = 3R do centro de um planeta em relação ao valor medido na superfície (g0).
Coluna 2
( ) 1/9.
( ) 1/2.
( ) √2.
( ) 1/64.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Coluna 1
1. Razão entre a energia cinética (k) e o módulo da energia potencial gravitacional (|U|) para um satélite em órbita circular estável.
2. Fator de proporcionalidade entre a velocidade de escape (ve) e a velocidade orbital (vorb) na superfície de um planeta, desprezando o atrito atmosférico.
3. Razão entre os quadrados dos períodos orbitais (T1/T2)2 de dois satélites que orbitam a mesma massa central em raios r1 e r2 = 4r1.
4. Proporção da aceleração da gravidade g(r) a uma distância r = 3R do centro de um planeta em relação ao valor medido na superfície (g0).
Coluna 2
( ) 1/9.
( ) 1/2.
( ) √2.
( ) 1/64.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Q4026766
Física
No estudo da estática, a análise do equilíbrio de um corpo rígido exige que a resultante
das forças externas e o torque resultante em relação a qualquer ponto sejam nulos. No entanto, o
equilíbrio não garante a estabilidade do sistema. Para que um corpo rígido flutuante permaneça em
equilíbrio estável, é necessário que, ao sofrer uma pequena inclinação, o _____________ se localize
acima do _____________, gerando um torque restaurador. Além disso, embora possuam as mesmas
dimensões físicas, o Sistema Internacional de Unidades recomenda que o torque seja expresso em
_____________ e o trabalho, em _____________, visando evitar a confusão entre o caráter vetorial
da tendência de rotação e o caráter escalar da transferência de energia.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.
Q4026767
Física
No desenvolvimento de relógios de pêndulo de alta precisão, um dos maiores
obstáculos é a variação do período devido à dilatação térmica da haste. Para mitigar esse efeito,
utiliza-se o “pêndulo de grade”, que consiste em um arranjo de barras verticais de dois metais
distintos, cujas dilatações se compensam para manter o centro de oscilação em uma posição fixa.
Considere um pêndulo cujo comprimento efetivo L deve ser mantido constante em 0,50 m. O projeto
utiliza hastes de aço (coeficiente de dilatação linear αaço = 1,1 × 10−5 ℃−1) e hastes de alumínio
(coeficiente de dilatação linear αal = 2,3 × 10−5 ℃−1). O arranjo é montado de forma que as hastes
de aço se expandam para baixo, e as de alumínio, para cima, conforme o esquema a seguir:
Para que o comprimento efetivo L permaneça rigorosamente invariável com a temperatura, a razão entre o comprimento total das hastes de aço (laço) e o comprimento total das hastes de alumínio (lal) deve ser aproximadamente:
Para que o comprimento efetivo L permaneça rigorosamente invariável com a temperatura, a razão entre o comprimento total das hastes de aço (laço) e o comprimento total das hastes de alumínio (lal) deve ser aproximadamente:
Q4026768
Física
Certa massa de um líquido é adicionada no interior de um recipiente cerâmico poroso,
de formato cilíndrico, que possui área superficial total de troca térmica de A = 0,010 m2
(incluindo a
tampa). O sistema de refrigeração interno mantém o recipiente a uma temperatura constante de
T0 = 300 K. Durante um turno de 10 horas (0 ≤ t ≤ 10 h), a temperatura ambiente decresce
linearmente de Tamb = 310 K no início até Tamb = 300 K ao final. O recipiente troca calor unicamente
por radiação (ɛ = 1,0), e toda a energia absorvida é utilizada para a evaporação do líquido, que
percola os poros. Determine a massa total aproximada de líquido evaporada em gramas, considerando
que:
• Constante de Stefan-Boltzmann: σ = 5,67 × 10−8 W /
.
• Calor latente de vaporização do líquido: L = 2268 J/g.
• 314 = 923.521; 304 = 810.000; 315 = 28.629.151; 305 = 24.300.000.
• Constante de Stefan-Boltzmann: σ = 5,67 × 10−8 W /
.
• Calor latente de vaporização do líquido: L = 2268 J/g.
• 314 = 923.521; 304 = 810.000; 315 = 28.629.151; 305 = 24.300.000.
Q4026769
Física
Uma usina termoelétrica moderna opera com vapor de água superaquecido a uma
temperatura de 500 °C (fonte quente) e é resfriada por um rio cujas águas estão a 20 °C (fonte fria).
Em virtude de perdas inerentes ao projeto (atrito, condução de calor e irreversibilidades no ciclo), a
eficiência real da usina é de 40%. Considerando os princípios da Termodinâmica e o conceito de
entropia, analise a operação dessa usina para cada 1,0 kJ de calor absorvido da fonte quente e assinale
a alternativa que descreve corretamente a situação.
Q4026770
Física
Os fenômenos de interferência e a variação aparente de frequências (Efeito Doppler)
são pilares da física ondulatória contemporânea. Sobre o tema, preencha as lacunas que completam
as frases abaixo com os respectivos valores numéricos relativos às descrições das situações físicas
apresentadas:
I. O ângulo de abertura do cone de Mach (α) para uma aeronave que se desloca com o dobro da velocidade do som no ar (V = 2v) é de ______.
II. A razão entre a frequência detectada (f ) e a frequência própria (f0) para uma fonte que se aproxima de um observador com velocidade V = v sen(30°), sendo v a velocidade de propagação da onda, é de ______.
III. A diferença de fase (ϕ), em radianos, necessária para que duas ondas harmônicas coerentes, de mesma frequência e amplitude, produzam um ponto de intensidade nula é de _____.
IV. A razão entre a velocidade de grupo (vg) e a velocidade de fase (v) para ondas transversais que se propagam em uma corda homogênea e ideal (meio não dispersivo) é de _____.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas dos trechos acima.
I. O ângulo de abertura do cone de Mach (α) para uma aeronave que se desloca com o dobro da velocidade do som no ar (V = 2v) é de ______.
II. A razão entre a frequência detectada (f ) e a frequência própria (f0) para uma fonte que se aproxima de um observador com velocidade V = v sen(30°), sendo v a velocidade de propagação da onda, é de ______.
III. A diferença de fase (ϕ), em radianos, necessária para que duas ondas harmônicas coerentes, de mesma frequência e amplitude, produzam um ponto de intensidade nula é de _____.
IV. A razão entre a velocidade de grupo (vg) e a velocidade de fase (v) para ondas transversais que se propagam em uma corda homogênea e ideal (meio não dispersivo) é de _____.
Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas dos trechos acima.
Q4026771
Física
Uma corda ideal, homogênea, de densidade linear μ e submetida a uma tensão
constante T é percorrida por uma onda harmônica progressiva descrita pela
função y(x,t) = A cos(kx − ωt + δ). De acordo com o formalismo da mecânica ondulatória clássica,
a potência instantânea P(x,t) transmitida através de um ponto x da corda e a densidade de energia
total 
associada ao elemento de comprimento dx guardam relações fundamentais com os
parâmetros da onda. Considere v = 
como a velocidade de fase da onda. Assinale a alternativa
que expressa corretamente a relação entre a velocidade transversal máxima das partículas da corda
(vy,max) e a velocidade de fase (v), bem como o comportamento das densidades de energia cinética
(dT/dx) e potencial (dU/dx).
associada ao elemento de comprimento dx guardam relações fundamentais com os
parâmetros da onda. Considere v = como a velocidade de fase da onda. Assinale a alternativa
que expressa corretamente a relação entre a velocidade transversal máxima das partículas da corda
(vy,max) e a velocidade de fase (v), bem como o comportamento das densidades de energia cinética
(dT/dx) e potencial (dU/dx).
Q4026772
Física
Em um laboratório de metrologia óptica, um cristal dielétrico desconhecido é
submetido a um teste de transmitância. Observa-se que, para uma onda eletromagnética plana
incidindo perpendicularmente a partir do vácuo (índice de refração ni = 1,0), o coeficiente de
transmissão de amplitude — definido como a razão entre as amplitudes do campo elétrico transmitido
e incidente — é de exatamente t = 0,80. Em uma etapa subsequente, o índice de refração n do
cristal é utilizado para configurar um sistema de imageamento. Um objeto real é posicionado sobre o
eixo óptico de um espelho esférico convexo de raio de curvatura R (adota-se R > 0, pois o centro de
curvatura encontra-se do lado oposto à incidência da luz), a uma distância so do seu vértice. Para
esse espelho, com a convenção de sinais descrita, valem as seguintes relações da óptica paraxial:
• Equação de conjugação do espelho: 1/so + 1/si = −2/R.
• Ampliação lateral: Mt = −si / so.
Com base nessas informações, determine a distância so, em termos de R, para que a ampliação lateral produzida pelo espelho seja numericamente igual ao inverso do índice de refração do cristal, ou seja, Mt = 1/n.
• Equação de conjugação do espelho: 1/so + 1/si = −2/R.
• Ampliação lateral: Mt = −si / so.
Com base nessas informações, determine a distância so, em termos de R, para que a ampliação lateral produzida pelo espelho seja numericamente igual ao inverso do índice de refração do cristal, ou seja, Mt = 1/n.
Q4026773
Física
A eletrostática fundamenta-se na descrição das forças entre cargas em repouso e na
introdução do conceito de campo como mediador de interações. Sobre o tema, analise as assertivas
a seguir e assinale V, se verdadeiras, ou F, se falsas.
( ) Experimentos históricos e modernos, como os de Plimpton e Lawton, confirmaram a precisão do expoente inverso do quadrado na Lei de Coulomb (1/r2), estabelecendo que qualquer desvio δ na forma 1/r2+δ deve ser inferior a 2 × 10−9 , o que sustenta a validade da Lei de Gauss.
( ) As linhas de força do campo elétrico são construções geométricas em que o vetor
é tangente
em cada ponto; uma propriedade fundamental dessas linhas é que elas nunca se cruzam, pois o
campo elétrico em qualquer ponto do espaço deve ser unicamente definido em módulo, direção e
sentido.
( ) O Teorema de Earnshaw demonstra que uma carga puntiforme pode ser mantida em equilíbrio estável em uma região de vácuo através de uma configuração puramente eletrostática de outras cargas fixas, desde que a simetria do sistema anule o divergente do campo no ponto de equilíbrio.
( ) Para distâncias muito grandes em relação à separação das cargas (r ≫ d), o módulo do campo elétrico produzido por um dipolo decai com o inverso do cubo da distância (1/r3), um decréscimo mais rápido do que o de uma carga puntiforme isolada (1/r2).
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
( ) Experimentos históricos e modernos, como os de Plimpton e Lawton, confirmaram a precisão do expoente inverso do quadrado na Lei de Coulomb (1/r2), estabelecendo que qualquer desvio δ na forma 1/r2+δ deve ser inferior a 2 × 10−9 , o que sustenta a validade da Lei de Gauss.
( ) As linhas de força do campo elétrico são construções geométricas em que o vetor
é tangente
em cada ponto; uma propriedade fundamental dessas linhas é que elas nunca se cruzam, pois o
campo elétrico em qualquer ponto do espaço deve ser unicamente definido em módulo, direção e
sentido.
( ) O Teorema de Earnshaw demonstra que uma carga puntiforme pode ser mantida em equilíbrio estável em uma região de vácuo através de uma configuração puramente eletrostática de outras cargas fixas, desde que a simetria do sistema anule o divergente do campo no ponto de equilíbrio.
( ) Para distâncias muito grandes em relação à separação das cargas (r ≫ d), o módulo do campo elétrico produzido por um dipolo decai com o inverso do cubo da distância (1/r3), um decréscimo mais rápido do que o de uma carga puntiforme isolada (1/r2).
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Q4026774
Física
A eletrostática de sistemas condutores e dielétricos é governada pela distribuição de
energia e pela configuração dos potenciais. Sobre o tema, relacione a Coluna 1 (expressão ou
grandeza física) à respectiva descrição fenomenológica ou configuração na Coluna 2.
Coluna 1
Coluna 2
( ) Diferença de potencial elétrico entre dois pontos.
( ) Capacitância de um capacitor formado por duas cascas esféricas concêntricas preenchidas com um material dielétrico de constante.
( ) Potencial elétrico no interior e na superfície de uma casca esférica condutora carregada.
( ) Densidade de energia eletrostática associada ao campo elétrico no vácuo.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Coluna 1
Coluna 2
( ) Diferença de potencial elétrico entre dois pontos.
( ) Capacitância de um capacitor formado por duas cascas esféricas concêntricas preenchidas com um material dielétrico de constante.
( ) Potencial elétrico no interior e na superfície de uma casca esférica condutora carregada.
( ) Densidade de energia eletrostática associada ao campo elétrico no vácuo.
A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:
Q4026775
Física
O fenômeno da condução elétrica em metais é frequentemente descrito pelo Modelo
de Drude, que trata os elétrons de valência como um “gás” de partículas sujeitas a colisões com os
íons da rede cristalina. Sendo assim, considere um fio de cobre de 2,0 mm de raio transportando uma
corrente contínua de 1,0 A e assinale a alternativa que descreve corretamente a física dos portadores
de carga e a dependência térmica da resistência.
Q4026776
Física
Um circuito é composto por uma fonte de força eletromotriz ideal ɛ, um resistor de
resistência R e um capacitor de capacitância C, inicialmente descarregado. No instante t = 0, a chave
do circuito é fechada, iniciando o processo de carga. De acordo com a Regra das Malhas de Kirchhoff,
analise as assertivas abaixo:
I. A equação diferencial que governa a carga q(t) no capacitor é expressa por
. A
solução dessa equação diferencial linear de primeira ordem, que satisfaz a condição inicial
q(0) = 0, resulta em uma corrente instantânea i(t) = 
.
II. A energia total fornecida pela fonte ɛ durante todo o processo de carga (de t = 0 até t → ∞) é dada pela integral
, resultando no valor acumulado de Cɛ2
.
III. Metade da energia total fornecida pela fonte é armazenada no campo elétrico do capacitor como energia potencial eletrostática
, enquanto a outra metade é obrigatoriamente
dissipada como energia térmica no resistor pelo efeito Joule, independentemente do valor da
resistência R.
Quais estão corretas?
I. A equação diferencial que governa a carga q(t) no capacitor é expressa por
. A
solução dessa equação diferencial linear de primeira ordem, que satisfaz a condição inicial
q(0) = 0, resulta em uma corrente instantânea i(t) = . II. A energia total fornecida pela fonte ɛ durante todo o processo de carga (de t = 0 até t → ∞) é dada pela integral
, resultando no valor acumulado de Cɛ2
. III. Metade da energia total fornecida pela fonte é armazenada no campo elétrico do capacitor como energia potencial eletrostática
, enquanto a outra metade é obrigatoriamente
dissipada como energia térmica no resistor pelo efeito Joule, independentemente do valor da
resistência R.
Quais estão corretas?
Q4026777
Física
Um cilindro condutor maciço, infinitamente longo, de raio R = 5,0 cm, é percorrido
por uma corrente elétrica paralela ao seu eixo de simetria. A densidade de corrente, que depende
apenas da distância radial r ao eixo, é dada por
onde b é uma constante positiva. Com isso, determine o módulo do campo magnético
em um ponto
situado a uma distância r = 8,0 mm do eixo do cilindro. Utilize μ0 = 4π × 10−7 T ⋅ m/A.
onde b é uma constante positiva. Com isso, determine o módulo do campo magnético
em um ponto
situado a uma distância r = 8,0 mm do eixo do cilindro. Utilize μ0 = 4π × 10−7 T ⋅ m/A.
Q4026778
Física
Uma esfera maciça de raio R, feita de material isolante e imersa no vácuo, é
submetida a um campo magnético externo uniforme e variável no tempo, dado por
onde B0 e α são constantes positivas. O campo
é paralelo ao eixo z, que passa pelo centro da esfera,
e varia uniformemente com o tempo. Devido à simetria azimutal imposta por 
, o campo elétrico
induzido 
possui direção azimutal 
e módulo constante sobre qualquer circunferência de raio
p centrada no eixo z. Restrinja a análise ao plano equatorial da esfera (θ = π/2), em que a
coordenada radial cilíndrica p coincide com a distância r ao centro da esfera, utilize a Lei de
Faraday-Lenz na forma integral
e determine a expressão do módulo do campo elétrico induzido para pontos internos à esfera no plano equatorial (r < R).
onde B0 e α são constantes positivas. O campo
é paralelo ao eixo z, que passa pelo centro da esfera,
e varia uniformemente com o tempo. Devido à simetria azimutal imposta por , o campo elétrico
induzido possui direção azimutal e módulo constante sobre qualquer circunferência de raio
p centrada no eixo z. Restrinja a análise ao plano equatorial da esfera (θ = π/2), em que a
coordenada radial cilíndrica p coincide com a distância r ao centro da esfera, utilize a Lei de
Faraday-Lenz na forma integral e determine a expressão do módulo do campo elétrico induzido para pontos internos à esfera no plano equatorial (r < R).
Q4026779
Física
Uma onda eletromagnética plana e harmônica propaga-se no vácuo (permeabilidade
μ0 e permissividade ∈0) na direção positiva do eixo x. O campo elétrico é dado por 
, e o campo magnético correspondente é 
.
Considere c = 
como a velocidade da luz e assuma que a onda se propaga em uma região
isenta de fontes (cargas ou correntes). Com base no formalismo de Maxwell e na teoria do fluxo de
energia radiante, analise as assertivas abaixo:
I. A exigência de que a onda satisfaça a Lei de Faraday em sua forma diferencial
impõe que as amplitudes dos campos estejam vinculadas pela relação algébrica Em = cBm e que
ambos os campos oscilem rigorosamente em fase no espaço e no tempo.
II. O vetor de Poynting instantâneo, definido por
, aponta na direção de propagação 
e possui magnitude dada por 
, representando a taxa de transferência
de energia por unidade de área.
III. A intensidade da onda (I), definida como a média temporal do módulo do vetor de Poynting sobre um período T = 2π/ω, é obtida pela integral
. O cálculo dessa integral resulta na
expressão 
demonstrando que a energia transportada é proporcional ao quadrado da
amplitude do campo elétrico.
Quais estão corretas?
, e o campo magnético correspondente é .
Considere c = como a velocidade da luz e assuma que a onda se propaga em uma região
isenta de fontes (cargas ou correntes). Com base no formalismo de Maxwell e na teoria do fluxo de
energia radiante, analise as assertivas abaixo: I. A exigência de que a onda satisfaça a Lei de Faraday em sua forma diferencial
impõe que as amplitudes dos campos estejam vinculadas pela relação algébrica Em = cBm e que
ambos os campos oscilem rigorosamente em fase no espaço e no tempo. II. O vetor de Poynting instantâneo, definido por
, aponta na direção de propagação e possui magnitude dada por , representando a taxa de transferência
de energia por unidade de área. III. A intensidade da onda (I), definida como a média temporal do módulo do vetor de Poynting sobre um período T = 2π/ω, é obtida pela integral
. O cálculo dessa integral resulta na
expressão demonstrando que a energia transportada é proporcional ao quadrado da
amplitude do campo elétrico. Quais estão corretas?
Conheça nossos planos