Uma barra homogênea de grafite no formato de um paralelepípedo, com as dimensões indicadas na figura, é ligada a um circuito elétrico pelos condutores ideais A e B. Neste caso, a resistência elétrica entre os terminais A e B é de____ohms.

Considere:

1) a resistividade do grafite:

2) a barra como um resistor ôhmico.

                     

A figura acima mostra dois geradores de corrente contínua, denominados G₁ e G₂, que possuem resistências internas R₁ e R₂ e a mesma tensão induzida E . Os geradores estão conectados a uma resistência R por meio de uma chave S. A resistência R₁ é um cilindro não condutor que possui um êmbolo condutor em sua parte superior e que se encontra, inicialmente, totalmente preenchido por um liquido condutor. O êmbolo desce junto com o nível do líquido condutor no interior do cilindro, mantendo a continuidade do circuito. No instante em que a chave S é fechada, o líquido começa a escoar pelo registro cuja vazão volumétrica é Q. Diante do exposto, o instante de tempo t , no qual o gerador G₁ fornece 40% da corrente demandada pela carga é:

Dados:

• antes do fechamento da chave S : R₁ = 4 R₂ ;

• resistividade do líquido condutor: p ; e

• área da base do cilindros A.

Duas partículas A e B, carregadas eletricamente com mesmos valores de cargas positivas, partem da origem em velocidade nula no instante t = 0, e têm suas componentes de aceleração em relação aos eixos X e Y regidas pelas seguintes equações temporais:

O instante t _min , onde 0 ≤ t _min < 2π , em que a força de repulsão entre as cargas é mínima é 

A figura acima mostra um circuito formado por quatro resistores e duas baterias. Sabendo que a diferença de potencial entre os terminais do resistor de 1 Ω é zero, o valor da tensão U , em volts, é:

Como mostra a Figura 1, uma partícula de carga positiva se move em um trilho sem atrito e sofre a interação de forças elétricas provocadas por outras partículas carregadas fixadas nos pontos A, B, C e D. Sabendo que as cargas das partículas situadas em B e D são iguais e que uma parte do gráfico da velocidade da partícula sobre o trilho, em função do tempo, está esboçada na Figura 2, o gráfico completo que expressa a velocidade da partícula está esboçado na alternativa:

Observações:

• r<< d ;

• em t = 0, a partícula que se move no trilho está à esquerda da partícula situada no ponto A;

• considera-se positiva a velocidade da partícula quando ela se move no trilho da esquerda para a direita.

Uma partícula com carga elétrica negativa igual a -10^-8 C encontra-se fixa num ponto do espaço. Uma segunda partícula de massa igual a 0,1 g e carga elétrica positiva igual a +10^-8 C descreve um movimento circular uniforme de raio 10 cm em torno da primeira partícula. Considerando que elas estejam isoladas no vácuo e desprezando todas as interações gravitacionais, o módulo da velocidade linear da partícula positiva em torno da partícula negativa é igual a

Dado: considere a constante eletrostática do vácuo igual a .

Um capacitor de capacitância igual a 2 μF está completamente carregado e possui uma diferença de potencial entre suas armaduras de 3 V. Em seguida, este capacitor é ligado a um resistor ôhmico por meio de fios condutores ideais, conforme representado no circuito abaixo, sendo completamente descarregado através do resistor.

Nesta situação, a energia elétrica total transformada em calor pelo resistor é de

O desenho abaixo representa um circuito elétrico composto por gerador, receptor, condutores, um voltímetro (V), todos ideais, e resistores ôhmicos. O valor da diferença de potencial (ddp), entre os pontos F e G do circuito, medida pelo voltímetro, é igual a

Em uma aula prática, um grupo de alunos recebeu como tarefa a montagem de um dispositivo elétrico que fosse capaz de produzir a maior potência possível quando ligado a uma fonte de 125 V. Para isso, receberam 4 resistores iguais, conforme mostrado na figura a seguir.

Sendo assim, para cumprir essa atividade de forma correta, o grupo associou

Com relação aos conceitos da física, assinale a opção correta.

Uma lâmpada de 20 W e tensão nominal de 3,0 V é utilizada para iluminar um lavabo. Para isso, liga-se à lâmpada uma pilha seca de 3,0 V. A pilha ficará a uma distância de 6,0 m da lâmpada e será ligada a um fio de 1,4 mm de diâmetro e resistividade de 4,9. 10^-8 Ωm. A corrente medida produzida pela pilha em curto foi de 20 A. Determine a potência real dissipada pela lâmpada, nessa configuração.

(Dados: considere π = 3,0.)

O sistema abaixo se constitui em um gerador fotovoltaico alimentando um circuito elétrico com 18 V. Determine o rendimento do gerador na situação em que a razão dos valores numéricos da tensão e da corrente medidos, respectivamente, pelo voltímetro V(em volts) e pelo amperímetro A(em ampères) seja igual a 2. Sabe-se que a potência luminosa solicitada na entrada do gerador é de 80 W.

O sistema abaixo é constituído por duas placas metálicas retangulares e paralelas, com 4 m de altura e afastadas de 4 cm, constituindo um capacitor de 5 μF. No ponto A, equidistante das bordas superiores das placas, encontra-se um corpo puntiforme, com 2 g de massa e carregado com 4 μC.

O corpo cai livremente e, após 0,6 s de queda livre, a chave K é fechada, ficando as placas ligadas ao circuito capacitivo em que a fonte E tem 60 V de tensão. Determine a que distância da borda inferior da placa se dará o choque.

(Dados: considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s².)

Na figura a seguir, temos um capacitor de placas paralelas de área A separadas pela distância d. Inicialmente, o dielétrico entre as placas é o ar e a carga máxima suportada é Q_a. Para que esse capacitor suporte uma carga máxima Q_b, foi introduzida uma placa de porcelana de constante dielétrica k e espessura d/2. Considerando que seja mantida a diferença de potencial entre as placas, determine a razão entre as cargas Q_b e Q_a.

Três capacitares de valor C₁ = C₂ = C₃ = 540pF estão associados em série. Então, a capacitância equivalente do sistema é igual a

Assinale a afirmação correta:

SECA VIRA TEMA DE EXCURSÃO E AULA DE CIÊNCIA EM ESCOLAS

Thais Bilenky de São Paulo 26/10/2014 02h00

(...) Como no Vera Cruz, a crise da água tem motivado atividades em diversos colégios da cidade. Na rede municipal, 34 escolas ficaram sem água na semana passada.

A Secretaria de Educação diz que incentiva debates sobre o tema e sua inclusão em projetos interdisciplinares.

Nas escolas particulares, problemas de abastecimento não são comuns. A falta de água é abordada para efeito pedagógico - como no colégio Rio Branco, que tem promovido bate-papos e estudos. (...)

(Disponível em: www1.folha.uol.com.br/cotidiano. Acesso em: 14 fev. 2017)

Motivado pelo trecho do artigo acima exposto, um professor de física lançou um desafio para os alunos do 3° ano em uma escola onde, frequentemente, falta água. Tal desafio consistia em determinar o volume d’água em um reservatório de difícil acesso.

Para a determinação deste volume d’água os alunos deveriam utilizar somente um circuito elétrico constituído de um voltímetro ideal V, uma bateria de fem igual a 12 V e resistência interna igual a 1 Ω , além de um resistor ôhmico R igual a 2 Ω e um reostato AB, feito de material de resistividade elétrica constante, cuja resistência elétrica pode variar de 0 a 4 Ω , de acordo com a posição da bóia que é ajustada pela altura do nível d’água do reservatório. Depois de algum tempo, os alunos apresentaram o projeto ao professor, conforme esquematizado na figura a seguir.

De acordo com o projeto, o volume d’água no reservatório pode ser calculado por meio da ddp nos terminais da bateria, registrada pelo voltímetro. Sendo a capacidade máxima deste reservatório igual a 20 m³ , desconsiderando as resistências elétricas dos fios de ligação que estão isolados e o atrito do suporte da boia com o reostato, quando o voltímetro indicar 9,0V , o volume d’água neste reservatório será, em m³ , igual a

Três cargas elétricas pontuais, q₁, q₂ e q₃  , estão fixas de tal forma que os segmentos de reta que unem cada par de carga formam um triângulo equilátero com o plano na vertical, conforme ilustra a figura a seguir.  

                                    

M é o ponto médio do segmento que une q₂ e q₃. A carga elétrica q₂ é positiva e igual a Q, enquanto que q₁ e q₃ são desconhecidas. Verifica-se que o vetor campo elétrico  no ponto M, gerado por estas três cargas, forma com o lado que une q₂ e q₃ um ângulo θ de 19° e está apontado para baixo.

Sabendo-se, ainda, que a força elétrica de interação entre as cargas q₁ e q₂ é menor que a força elétrica entre q₂ e q₃, é correto afirmar que 

Você sabia que o chuveiro elétrico é responsável por cerca de 30% do consumo de energia de uma residência? Como é um dos equipamentos domésticos de maior potência, acaba consumindo mais energia e, como consequência, impacta diretamente no valor da conta de energia. Para se ter uma ideia, a potência média de um chuveiro elétrico é de 4.400 W, enquanto a potência média de um ar-condicionado de 12.000 BTUs, por exemplo, é de 1.400 W. Ou seja, para quem quer economizar é inevitável revisar alguns hábitos de uso do chuveiro elétrico. E faz alguma diferença posicioná-lo na opção “verão” ou “inverno”? A resposta é sim. Na indicação “inverno”, o consumo de energia é 30% maior, em média. Isso acontece porque as posições “inverno” e “verão” regulam a passagem da corrente elétrica, necessária para aquecer a água. Se você mora em uma região quente, sabe que o calor acaba gerando um aumento da quantidade de banhos de uma casa. Para driblar esse consumo extra, deve-se deixar o chuveiro no modo “verão”. Dessa forma, é correto afirmar que

Numa região em que existe um campo elétrico, uma partícula com carga q = 1,5 . 10^–9 se desloca do ponto A ao ponto B. Durante esse deslocamento, a força elétrica realiza um trabalho igual a 9 . 10^–3 J sobre a partícula. Em V, a diferença de potencial V_A – V_B entre os dois pontos considerados vale: