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

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 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.

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 

Um circuito constituído por um gerador de tensão e três resistores R₁, R₂ e R₃ estão representados no gráfico a seguir com seus respectivos valores de tensões e das correntes elétricas. Quando essa associação é submetida a uma tensão constante de 1.400 V e os três resistores estão ligados em série, considerando 1 caloria igual a 4,2 joules, a energia dissipada nos resistores, em ½ minuto, em calorias, será:

Analise a figura abaixo.

Duas pilhas, de resistência interna r₁=r₂ =1/3 Ω, e uma lâmpada, de resistência R_L=2/3 Ω, estão conectadas em paralelo como mostra o circuito da figura acima. A fem da pilha 1 é ε₁ = 1,5 V, mas a pilha 2, de fem ε₂ , encontra-se parcialmente descarregada de modo que o amperímetro ideal mede uma corrente nula nessa pilha. Sendo assim, o valor da fem ε₂, em volts, vale

Analise a figura abaixo.

Imersa numa região onde o campo magnético tem direção vertical e módulo B=6,0T, uma barra condutora de um metro de comprimento, resistência elétrica R=1,0Ω e massa m=0,2 kg desliza sem atrito apoiada sobre trilhos condutores em forma de "U” dispostos horizontalmente, conforme indica a figura acima. Se uma força externa F mantém a velocidade da barra constante e de módulo v=2,0m/s, qual o módulo da força F, em newtons?

Analise a figura abaixo

As cargas pontuais Q₁ = +q_o e Q₂=-q_o estão equidistantes da carga Q₃, que também possui módulo igual a q_o, mas seu sinal é desconhecido. A carga Q₃ está fixada no ponto P sobre o eixo y, conforme indica a figura acima. Considerando D=2,0m e kq_o²=10N.m² (k é a constante eletrostática), qual a expressão do módulo da força elétrica resultante em Q₃, em newtons, e em função de y? 

Quando uma diferença de potencial é aplicada entre dois pontos de um condutor qualquer, um campo elétrico é estabelecido em seu interior, fazendo com que as cargas elétricas livres no condutor entrem em movimento.

Esse fluxo de carga por unidade e tempo é denominado de