Questões de Vestibular Para uespi

Uma espira plana de fio condutor flexível é colocada num campo magnético uniforme de módulo B (figura 1). O campo está presente em toda a região acinzentada. O campo é perpendicular ao plano da espira, e o seu sentido encontra-se indicado nas figuras. Um estudante deforma a espira de modo a aumentar a sua área, mantendo-a, contudo, ainda plana e perpendicular ao campo (figura 2). Nessas condições, pode-se afirmar que:

 

O campo magnético terrestre em um certo local possui módulo igual a 50 µT, onde 1 µT = 10⁻⁶ T. Sua direção faz um ângulo de 74º com o plano paralelo ao solo, onde sen(74º) = 0,96, e cos(74º) = 0,28. Neste local, um trecho retilíneo de fio, de comprimento 20 cm e paralelo ao solo, é atravessado por uma corrente elétrica constante de 10⁻³ A. A componente do campo magnético terrestre no plano paralelo ao solo tem a mesma direção desse trecho do fio. Qual é o módulo da força nesse trecho do fio devido ao campo magnético terrestre?

Um fio de certo material condutor possui resistência elétrica de 24 mΩ = 24 × 10⁻³ Ω por metro de comprimento. Uma diferença de potencial elétrico de 1,2 V é aplicada nas extremidades do fio. Qual deve ser o comprimento do fio na situação em que se deseja que a potência elétrica por ele dissipada seja de 100 W?

Em 1843, o cientista inglês Charles Wheatstone desenvolveu a chamada “ponte de Wheatstone” (ver figura a seguir), com o objetivo prático de determinar o valor de resistências desconhecidas. A resistência de referência, R_ref, tem o seu valor ajustável através de um contato deslizante. Quando R_ref = 6 Ω, a ponte se encontra em equilíbrio, com a diferença de potencial entre os pontos A e B nula. Nessa situação, o valor de R é: 

Numa fábrica, trabalha-se com um pó inflamável que entra em combustão quando atingido por uma faísca elétrica de energia igual ou superior a 0,1 mJ = 10⁻⁴ J. É comum que um operário adquira carga elétrica por eletrização ao caminhar, por exemplo, sobre uma superfície rugosa. Considere que o operário tenha uma capacitância equivalente a 2 × 10⁻¹⁰ F. Qual o máximo valor de diferença de potencial em relação ao ambiente que o operário pode carregar a fim de evitar que uma faísca incendeie o pó inflamável?