Questões de Vestibular
Sobre eletricidade em física
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O início do período chuvoso proporciona um aumento da incidência de descargas elétricas atmosféricas (raios ou relâmpagos) e trovões, que podem ser usados em favor da população como também podem colocar em risco a segurança das pessoas e animais, a exemplo da situação ilustrada anteriormente. Na figura, um homem está posicionado no centro de uma escada que se encontra apoiada na parede de uma casa. O homem tem peso igual a 700 N, e a escada tem 4 metros de comprimento, pesa 100 N e forma um ângulo de 30 graus com a vertical. Um raio típico fornece cerca de 1 bilhão de joules de energia durante a sua descarga que pode ser aproveitada em diferentes aplicações. A expansão do ar aquecido devido à corrente elétrica cria uma onda de choque (trovão) que se propaga a uma velocidade de 343 m/s no ar.
A partir das informações precedentes, julgue o próximo item.
Caso o gasto médio mensal de energia elétrica em uma casa seja de 200 kWh, infere-se que um raio típico fornece mais energia que aquela usada mensalmente em uma casa.
Da energia liberada por um raio, só uma pequena fração é convertida em energia elétrica; a maior parte se transforma em calor, luz, som e ondas de rádio. A fração convertida em energia elétrica é da ordem de 360 quilowatts-hora (kWh), aproximadamente o mesmo que consumiria uma lâmpada de LED de 100 watts (W) acesa durante alguns meses.
Adaptado de ciênciahoje.org.br.
Considere que um mês dura 30 dias e que uma lâmpada de LED funciona com a potência de 25 watts. Essa lâmpada consumirá a fração convertida em energia elétrica mencionada no texto em x meses.
O valor de x é igual a:
Leia o texto a seguir e responda à questão.
Durante a Segunda Grande Guerra, os alemães utilizavam a Enigma, uma engenhosa máquina eletromecânica para criptografar mensagens de sua força militar, tornando a comunicação indecifrável para o Reino Unido e seus aliados.
Alan Turing (1912–1954) foi um matemático e cientista britânico que atuou diretamente na decodificação da Enigma. Sem sequer desconfiar, o Estado-maior alemão tinha suas comunicações e estratégias militares decifradas, fato que alterou os rumos da Segunda Grande Guerra.
Com seu conhecimento e esforço, estima-se que Turing possa ter encurtado a guerra em dois anos e salvo mais de 14 milhões de vidas. Após a guerra, foi condenado pela Justiça britânica por manter relações homossexuais e foi submetido à castração química para não ser preso. Atribui-se a Turing o título de pai da computação e a formalização dos conceitos de algoritmo.
Adaptado de: brasilescola.uol.com.br
Analise as afirmativas a seguir:
I. A carga elétrica da esfera A antes do contato é -32 nC. II. Durante o procedimento do contato, a esfera B transfere prótons para a esfera A. III. A carga elétrica das esferas após o contato será nula.
Estão corretas as afirmativas
Considere o circuito da figura abaixo.
Analisando o circuito, um grupo de estudantes deengenharia elétrica chegou às seguintes conclusões:
I- O resistor equivalente do circuito tem valor igual a 15Ω. II- A diferença de potencial no resistor R1 é 8V. III- A corrente elétrica que passa no resistor R3tem valorigual a 0,5A. IV- Se o resistor R1 queimar (funcionando, então, como umfio), a corrente que passará em R2terá valor de 6A.
As únicas alternativas corretas são
O carregador de certo equipamento eletrônico tem gravado em seu corpo as seguintes informações:
Entrada: 220 V / 0,50 A
Saída: 20 V / 5,0 A
A diferença entre a potência de entrada e a potência de saída desse carregador durante seu funcionamento é
No circuito esquematizado na figura a seguir, o voltímetro V e o amperímetro A são ideais.
Com a chave C aberta, o voltímetro indica 60V. Com a chave C fechada e a chave C` aberta, o amperímetro indica 5A. Com ambas as chaves fechadas, o voltímetro e o amperímetro indicam, respectivamente,
Em uma aula de eletricidade, o professor pede a um dos estudantes que faça contato entre os dois polos de uma pilha utilizando um clip metálico de resistência elétrica desprezível, como mostrado na figura. Depois de alguns segundos, o estudante nota que a pilha ficou bastante quente, a ponto de não conseguir segurá-la com suas mãos.
Em seguida, o professor comenta que esse aquecimento é uma demonstração do efeito Joule que, nesse caso, foi bastante intenso porque, pela pilha, circulou a maior corrente elétrica que pode atravessá-la, chamada “corrente de curto- -circuito”, uma vez que o clip metálico
A relação entre as cargas elétricas Q e Q’ é:
e resistência interna 
e de uma lâmpada de
resistência R. Então a intensidade i da corrente elétrica
neste circuito é dada por A seguir, representa-se um circuito elétrico simples de corrente contínua, formado por gerador e por receptor, e suas respectivas forças eletromotrizes, resistores e fios condutores, tendo cada componente sua função e sua especificidade para o bom funcionamento do circuito. Analise-o.
Determine a corrente elétrica que percorre esse circuito.
Quando uma diferença de potencial era aplicada às placas, as gotas eram afetadas pelo campo elétrico criado entre elas. Regulando a diferença de potencial delas, Millikan conseguiu manter, em equilíbrio, algumas gotas, devido ao fato de a força do campo elétrico, criado pelas duas placas, ser igual ao peso da gota.
No experimento de Millikan, as duas placas metálicas horizontais estão fixadas a 4 mm de distância uma da outra. Nessa prática, a gota de óleo possui 24.10-15 kg e carga elétrica positiva, de 4,8.10-19 C.
Qual é a diferença de potencial necessária para manter essa gota em equilíbrio vertical entre as placas? Desconsidere os efeitos do ar entre as placas e adote g = 10 m/s² .
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