Cláudia foi visitar o laboratório de Física da sua escola e encantou-se com algumas esferas de aço que encontrou, utilizadas em experimentos de eletricidade. Escolhendo duas delas, idênticas, colocou-as em contato uma com a outra, separando-as, em seguida, por uma distância de 50 cm. Considerando-se que as esferas possuíam, inicialmente, cargas elétricas, respectivamente iguais a 4 μC e - 6 μC, após o contato, a força de interação entre elas será de _______ e terá natureza ____________.

Considerando o sistema eletricamente isolado e a constante eletrostática do vácuo igual a 9x10⁹ N.m² /C² , assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas acima.

No circuito da figura, aplica-se entre os terminais da associação, uma ddp de 90 V. Sabendo-se que os capacitores C₁ e C₂ adquirem cargas, respectivamente iguais a 12 μC e 3 μC, e que a tensão no capacitor C₁ é de 60 V, a capacitância equivalente, em μF, entre os capacitores C₂ e C₃ será:

Considere o circuito elétrico ABCD abaixo, que é formado por 4 (quatro) resistores ôhmicos sendo R₁ = 0,5 Ω, R₂ = 1 Ω, R₃ = 2 Ω, R₄ = 4 Ω e 2 (dois) geradores ideais E₁ e E₂. Sabendo que a diferença de potencial entre os terminais do resistor R₁ é zero, isto é, (V_CD = 0) e que o valor da ddp (diferença de potencial) de E₂ = 4 V então a ddp de E₁ vale:

Um fio condutor no trecho KLM, sendo KL = 8,0 m e LM = 6,0 m, está dobrado em ângulo reto e está ortogonalmente inserido em um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,40 T. Este fio está conectado a um circuito resistivo que é composto por um gerador ideal de ddp (diferença de potencial) E = 40 V e resistências ôhmicas de R₁ = 8 Ω, R₂ = 12 Ω e R₃ = 24 Ω, conforme desenho abaixo. A intensidade da força resultante de origem magnética que atuará sobre o fio condutor no trecho KLM é:

Considere as seguintes afirmações abaixo:

I) No interior de uma esfera metálica condutora em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo.

II) Um campo elétrico uniforme é formado entre duas placas paralelas, planas e eletrizadas com cargas opostas. Uma carga negativa é abandonada em repouso no interior dessas placas, então esta carga deslocar-se-á da região de maior potencial elétrico para a de menor potencial elétrico.

III) Um objeto eletrostaticamente carregado, próximo a um objeto em equilíbrio eletrostático, induz neste uma carga uniformemente distribuída.

IV) Uma carga puntiforme q = 1µC é deslocada de um ponto A até um ponto B de um campo elétrico. A força elétrica que age sobre q realiza um trabalho ζ_AB = 1 · 10^-5 J, então a diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B é 100 V.

Das afirmações, é (são) correta(s) somente:

Um campo elétrico é gerado por uma partícula de carga puntiforme Q = 5,0 · 10^-6 C no vácuo.

O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar a carga de prova q=2 · 10^-8 C do ponto X para o ponto Y, que estão a 0,20 m e 1,50 m da carga Q, respectivamente, conforme o desenho abaixo é:

Dado: Constante eletrostática do vácuo k₀ =9 · 10⁹ N m²/C²

Em um experimento, faz-se incidir luz de comprimento de onda λ = 4,0 × 10^–8 m sobre uma placa metálica de sódio e observa-se a ocorrência do efeito fotoelétrico. O gráfico representa a energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido por uma placa de sódio, em função da frequência da luz incidente sobre ela.
Adotando o valor h = 4,0 × 10^–15 eV × s para a constante de Planck e c = 3,0 × 10⁸ m/s, o valor da energia cinética máxima adquirida por um fotoelétron emitido pela placa de sódio, nesse experimento, é de

Uma fita metálica de 1,5 cm de largura está imersa em uma região onde atua um campo magnético uniforme de intensidade 0,4 T na direção e sentido do eixo y indicado na figura. Ao se fazer passar pela fita uma corrente elétrica na direção do eixo x, se estabelece uma diferença de potencial constante de 0,9 µV entre as regiões inferior e superior, e os elétrons dessa corrente, sujeitos às forças elétrica e magnética, agora atravessam a fita com velocidade constante , sem sofrer desvio.

O módulo da velocidade dos elétrons, na direção do eixo x, é

No circuito representado na figura, todos os resistores são ôhmicos. O gerador, o amperímetro e o voltímetro são ideais. Os fios de ligação e as conexões utilizadas têm resistência desprezível.

Sabendo que a leitura no amperímetro é 1,2 A, a leitura no voltímetro é

O gráfico representa a intensidade do campo elétrico (E) criado por uma esfera maciça isolante de raio R, uniformemente carregada, em função da distância ao seu centro (r), para valores de r < R.



Adotando o valor  para a constante eletrostática e π = 3, o valor da densidade volumétrica de cargas dessa esfera é: 

O consumo de energia elétrica de uma residência pode ser estimado considerando as principais fontes desse consumo. A tabela a seguir apresenta a potência elétrica e o tempo de funcionamento diário dos principais aparelhos presentes em uma casa onde moram quatro pessoas. O valor total da tarifa mensal é dividido igualmente entre os moradores da residência. Supondo que o custo de 1kWh (quilowatt-hora) é R$ 0,50 e que um mês tenha 30 dias, assinale a alternativa que apresenta o valor aproximado pago mensalmente por cada morador.

Recentemente a legislação brasileira passou a determinar que os veículos trafeguem nas estradas com os faróis baixos acesos durante o dia ou uma outra lâmpada própria para isso, chamada luz diurna. Os carros geralmente possuem duas lâmpadas dos faróis baixos e duas lâmpadas dos faróis altos. Para obedecer a essa legislação, evitar que o usuário esqueça de acender os faróis e para preservar o uso das lâmpadas de farol baixo sem a necessidade da inclusão de lâmpadas extras, um determinado fabricante de automóveis optou pela seguinte solução descrita a seguir. Os carros dessa marca possuem as lâmpadas de farol alto com dois modos diferentes de associação elétrica. No primeiro modo, chamado “farol alto”, as lâmpadas são ligadas em paralelo entre si e à bateria do carro (12 V). As lâmpadas são iguais e dissipam a potência de 60W cada uma. Esse modo está representado na figura I a seguir. No segundo modo, um sistema automatizado foi feito de tal forma que ao ligar o carro, se os faróis estiverem desligados, esse sistema associa as duas lâmpadas de farol alto em série e essa associação é chamada de “modo luz diurna”, representado pela figura II a seguir. 

No modo luz diurna, as lâmpadas acendem com um brilho menos intenso, porém o suficiente para obedecer à legislação e não atingem a temperatura do modo farol alto. Sabe-se que a resistência elétrica das lâmpadas é dada pelo filamento de tungstênio e o mesmo apresenta um aumento do valor da resistência elétrica em função da temperatura atingida. Nesse caso, considere que a resistência elétrica de cada lâmpada no modo luz diurna é igual a 75% da resistência elétrica de cada lâmpada no modo farol alto.

Considere as lâmpadas como resistores ôhmicos ao atingir cada patamar de temperatura, ou seja, em cada uma das condições descritas no enunciado. E com base nisso assinale a alternativa que indica corretamente o valor de potência elétrica dissipada, em W, em cada lâmpada quando estiver no modo luz diurna.  

Determine o valor em µF da capacitância equivalente entre os pontos a e b da associação de capacitores abaixo:

Obs.: C = 30µF

As propriedades elétricas de dois resistores A e B foram investigadas, e os dados obtidos para eles foram dispostos na forma de um gráfico V x i, em que V é a tensão aplicada e i é acorrente elétrica que por eles circula. As curvas para os resistores A (linha cheia) e B (linha tracejada) são apresentadas na figura ao lado.

Com base nos dados apresentados, considere as seguintes afirmativas:

1. O resistor B é ôhmico.

2. Os resistores têm resistências iguais quando submetidos a uma tensão de 10 V.

3. A potência dissipada pelo resistor A quando submetido a uma tensão de 20 V vale 0,6 W.

4. O resistor B apresenta uma resistência de 50 Ω quando submetido a uma tensão de 5 V.

Assinale a alternativa correta. 

Três esferas idênticas de massa m, carga elétrica Q e dimensões desprezíveis, são presas a extremidades de fios isolantes e inextensíveis de comprimento l. As demais pontas dos fios são fixadas a um ponto P, que sustenta as massas. Na condição de equilíbrio do sistema, verifica-se que o ângulo entre um dos fios e a direção vertical é θ, conforme mostra a figura. Sendo ∈_o a permissividade elétrica do meio, o valor da carga elétrica Q é dada por

Considere o circuito da figura no qual há uma chave elétrica, um reostato linear de comprimento total de 20 cm, uma fonte de tensão V = 1,5 V e um capacitor de capacitância C = 10 µF conectado a um ponto intermediário do reostato, de modo a manter contato elétrico e permitir seu carregamento. A resistência R entre uma das extremidades do reostato e o ponto de contato elétrico, a uma distância x, varia segundo o gráfico ao lado.
Com a chave fechada e no regime estacionário, a carga no capacitor é igual a

Considere uma teoria na qual a força de interação entre duas “cargas generalizadas” q₁ e q₂ em universos N-dimensionais é expressa por F_e = q₁q₂ /(Kr^N-1), em que k é uma constante característica do meio. A teoria também prevê uma força entre dois “polos generalizados” p₁ e p₂ expressa por F_m = p₁p₂ /(µr^N-1 ), na qual µ é outra constante característica do meio. Sabe-se ainda que um polo p pode interagir com uma corrente de carga, i, gerando uma força F = ip /(r^N-2). Em todos os casos, r representa a distância entre os entes interagentes. Considerando as grandezas fundamentais massa, comprimento,tempo e corrente de carga, assinale a alternativa que corresponde à fórmula dimensional de kµ.

Cada uma das figuras (1, 2, 3 e 4) a seguir indica uma espira condutora ideal e o sentido da corrente elétrica (i) induzida na espira. Cada figura indica também um ímã, seus polos (N = polo norte e S = polo sul) e o vetor deslocamento de aproximação ou afastamento do ímã em relação à espira.

Assinale a alternativa que indica as figuras que estão corretas conforme as Leis de Faraday e Lenz.

Em um laboratório de Física foram realizadas duas experiências com condutores elétricos:

1 – Na primeira, mediu-se a resistência elétrica de um condutor cilíndrico C1, constituído de um material metálico, ôhmico, de comprimento L e área transversal S. O valor obtido foi R1.

2 – Na segunda, mediu-se a resistência elétrica da associação em paralelo de quatro condutores cilíndricos, C2a, C2b, C2c e C2d, todos constituídos do mesmo material de C1, cada um com o mesmo comprimento L de C1 e cada um com um quarto (¼) da área transversal S, de C1. O valor obtido foi R2.

Nessas condições, quanto vale a razão R1/R2?

As bicicletas elétricas estão cada vez mais comuns nas cidades brasileiras.

Suponha que uma bicicleta elétrica de massa igual a 30 kg, sendo conduzida por um ciclista de massa igual a 70 kg consiga, partindo do repouso, atingir a velocidade de 72 km/h em 10 s.

Obs.: Considere que:

1 – o ciclista não usou sua força muscular,

2 – a variação da velocidade se deve apenas ao trabalho realizado pelo motor elétrico.

Dentre as alternativas abaixo, qual o menor valor de potência média, em watts, que o motor elétrico dessa bicicleta deve fornecer para que esses valores sejam possíveis?