FÍSICA - ELETRICIDADE APOL 3

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Questão 1/12 - Física - Eletricidade
A figura abaixo mostra um circuito que repousa sobre uma mesa horizontal. Uma bússola é colocada no topo do circuito, conforme indicado. Duas pilhas devem ser associadas e conectadas ao circuito de modo que, quando a chave é fechada, a agulha da bússola sofra desvio no sentido anti-horário. Qual é a orientação, A, B, C e D, em que as pilhas devem ser colocadas no circuito?
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	A
	
	B
	B
	
	C
	C
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
Resposta:
A orientação é a figura C. Esta orientação fará a corrente fluir no sentido horário em torno do circuito. Logo, a corrente fluirá para o sul pelo fio que fica abaixo da bússola. Pela regra da mão direita para o campo magnético produzido por um condutor longo e retilíneo que transporta corrente, isso produzirá um campo magnético que aponta para a esquerda na posição da bússola (que fica acima do fio). A combinação do campo magnético da Terra, orientado para o norte, e o campo orientado para oeste, produzido pela corrente, fornece um campo magnético resultante orientado para noroeste. Portanto, a agulha da bússola vai oscilar no sentido anti-horário para se alinhar a esse campo.
	
	D
	D
Questão 2/12 - Física - Eletricidade
Em um experimento de física você e seu colega resolvem testar a teoria da eletrostática. Para isso vocês possuem duas esferas metálicas leves que estão penduradas em um fio isolante de náilon. Uma das esferas foi carregada eletricamente e possui carga negativa líquida, enquanto a outra manteve-se eletricamente neutra sem nenhuma carga líquida. Quando as esferas estão próximas, mas não se tocam, elas:
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	se atraem
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Resposta:
Ambas as esferas se atraem, qualquer objeto carregado eletricamente, seja positivo ou negativo,  atrai um objeto eletricamente neutro.
Ao aproximar as esferas, a esfera negativa causou indução eletromagnética na esfera neutra, afastando as cargas negativas para o lado oposto. Como próximo a ela forma-se na esfera descarregada uma região de cargas positivas, mais próxima que a região de cargas negativas do outro lado, a força resultante será de atração pois como diz a lei da eletrostática, cargas opostas se atraem, logo, ocorre atração elétrica entre as esferas.
 
	
	B
	se repelem
	
	C
	trocam a carga elétrica
	
	D
	não exercem nenhuma força mútua
Questão 3/12 - Física - Eletricidade
A figura abaixo mostra um circuito que repousa sobre uma mesa horizontal. Uma bússola é colocada no topo do circuito, conforme indicado. Duas pilhas devem ser associadas e conectadas ao circuito de modo que, quando a chave é fechada, a agulha da bússola sofra desvio no sentido anti-horário. Qual é a orientação, A, B, C e D, em que as pilhas devem ser colocadas no circuito?
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	A
	
	B
	B
	
	C
	C
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
Resposta:
A orientação é a figura C. Esta orientação fará a corrente fluir no sentido horário em torno do circuito. Logo, a corrente fluirá para o sul pelo fio que fica abaixo da bússola. Pela regra da mão direita para o campo magnético produzido por um condutor longo e retilíneo que transporta corrente, isso produzirá um campo magnético que aponta para a esquerda na posição da bússola (que fica acima do fio). A combinação do campo magnético da Terra, orientado para o norte, e o campo orientado para oeste, produzido pela corrente, fornece um campo magnético resultante orientado para noroeste. Portanto, a agulha da bússola vai oscilar no sentido anti-horário para se alinhar a esse campo.
	
	D
	D
Questão 4/12 - Física - Eletricidade
Considere um capacitor composto por duas placas condutoras paralelas que está sujeito a uma diferença de potencial de 100V, representado na figura a seguir:
Preencha os campos com V (verdadeiro) ou F (falso).
1. (  ) o potencial elétrico na placa A é maior que na placa B.
2. (  ) entre as placas há um campo elétrico cujo sentido vai da placa B para a placa A.
3. (  ) se a capacitância deste capacitor for igual a 1,00µF, a carga elétrica em cada placa terá módulo igual a 10,0µC.
4. (  ) um elétron que estiver localizado entre as placas, será acelerado em direção à placa A.
5. (  ) se a distância entre as placas for reduzida à metade, a capacitância do capacitor irá duplicar.
6. (  ) este capacitor pode ser usado como um elemento para armazenar energia.
Assinale a alternativa que contém a seguência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	V, V, F, F, V, F
	
	B
	V, F, V, V, F, V
	
	C
	V, F, F, V, V, V
Você assinalou essa alternativa (C)
Você acertou!
1 – Verdadeiro, como a placa A é positiva, seu potencial é maior que a placa negativa.
2 – Falso, o campo elétrico sempre sai da placa positiva e vai para placa negativa
3 – Falso, pela relação Q = C.V, teremos:
Q = 1 x 10-6 . 100 = 1 x 10-4 C = 100mC
4 – Verdadeiro, como a placa A é positiva ela atrai elétrons
5 – Verdadeiro, a capacitância é o inverso da distância entre as placas, se diminuirmos a distância entre as placas a capacitância irá aumentar.
6 – Verdadeiro, a função de um capacitor é armazenar energia elétrica.
	
	D
	F, F, V, F, V, V
Questão 5/12 - Física - Eletricidade
Revistas de divulgação científica ajudam a população, de um modo geral, a se aproximar dos conhecimentos da Física. No entanto, muitas vezes alguns conceitos básicos precisam ser compreendidos para o entendimento das informações. Nesse texto, está explicitado um importante conceito elementar para a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico.
Assinale a alternativa que corretamente conceitua campo elétrico.
Nota: 10.0
	
	A
	O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
O campo elétrico é uma grandeza vetorial definido pela razão entre a força elétrica atuante em uma carga imersa no campo elétrico e o valor desta carga, pela relação:
E = F/q
	
	B
	As linhas de força do campo elétrico convergem para a carga positiva e divergem da carga negativa.
	
	C
	O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.
	
	D
	A intensidade do campo elétrico no interior de qualquer superfície condutora fechada depende da geometria desta superfície.
Questão 6/12 - Física - Eletricidade
A distância entre dois fios longos paralelos é igual a 0,400 m, veja a figura. As correntes I1 e I2 possuem os sentidos indicados.
Calcule o módulo da força total que cada fio exerce sobre 1,20 m de comprimento do outro fio, a força é de atração ou repulsão?
Assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
	
	A
	F = 2,37 x 10 -4 N; repulsão
	
	B
	F = 6,0 x 10 -6 N; repulsão
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Resposta:
A força magnética entre dois fios transportando corrente é dada pela relação:
F/L=(µoI1I2)/2pr𝐹/𝐿=(µ𝑜𝐼1𝐼2)/2𝑝𝑟F/L=(µoI1I2)/2pr𝐹/𝐿=(µ𝑜𝐼1𝐼2)/2𝑝𝑟
Sendo a constante   µo=4p×?10?(−7)(T.m)/Aµ𝑜=4𝑝×?10?(−7)(𝑇.𝑚)/𝐴
As correntes   e , a distância entre os fios r = 0,400 m e o comprimento do fio L = 1,20 m.
Substituindo os valores:
F/1,2=(4p×?10?(−7).5.2)/(2p0,4)𝐹/1,2=(4𝑝×?10?(−7).5.2)/(2𝑝0,4)
F=(4p×?10?(−7).5.2)/(2p0,4).1,2F=6,0×?10?(−6)N𝐹=(4𝑝×?10?(−7).5.2)/(2𝑝0,4).1,2𝐹=6,0×?10?(−6)𝑁
 Pela regra da mão direita as forças serão de repulsão.
 
	
	C
	F = 2,37 x 10 -4 N; atração
	
	D
	F = 6,0 x 10 -6 N; atração
Questão 7/12 - Física - Eletricidade
Uma carga positiva puntiforme é liberada a partir do repouso em uma região do espaço onde o campo elétrico é uniforme e constante. Se a partícula se move na mesma direção e sentido do campo elétrico, a energia potencial eletrostática do sistema.
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	diminui e a energia cinética da partícula aumenta.
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Uma carga elétrica positiva desloca-se da região do maior potencial positivo para região de menor potencial positivo, portanto a energia potencialdiminui, e quanto mais ela desloca-se maior é sua velocidade, portanto a energia cinética aumenta.
	
	B
	diminui e a energia cinética da partícula diminui.
	
	C
	aumenta e a energia cinética da partícula diminui.
	
	D
	aumenta e a energia cinética da partícula aumenta.
Questão 8/12 - Física - Eletricidade
Na eletrostática existem quatro conhecimentos que se julga ser fundamental, são eles: 
I)  A lei da conservação da carga elétrica
II)  A carga elementar
III)  Lei de Coulomb
IV)  Campo elétrico
Abaixo estão descritos os enunciados desses quatro fundamentos, numere-os I, II, III e IV e assinale abaixo a sequência correta.
(    ) O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. 
(     ) A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante.
(   ) A força elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzindo por outros corpos carregados
(     ) O módulo da carga do elétron ou do próton é uma unidade de carga natural.
Assinale a alternativa que corresponde a sequência correta:
Nota: 10.0
	
	A
	III, I, IV e II
Você assinalou essa alternativa (A)
Você acertou!
Resposta:
Lei de Coulomb - O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
A lei da conservação da carga elétrica -A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante.
Campo elétrico -  A força elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzindo por outros corpos carregados
A carga elementar - O módulo da carga do elétron ou do próton é uma unidade de carga.
	
	B
	I, II, IV e III
	
	C
	II, III, I e IV
	
	D
	IV, II, I e III
Questão 9/12 - Física - Eletricidade
Em um experimento de física você e seu colega resolvem testar a teoria da eletrostática. Para isso vocês possuem duas esferas metálicas leves que estão penduradas em um fio isolante de náilon. Uma das esferas foi carregada eletricamente e possui carga negativa líquida, enquanto a outra manteve-se eletricamente neutra sem nenhuma carga líquida. Vocês aproximam as esferas uma da outra, mas as esferas acabam se tocando. Ao afasta-las, mas ainda as mantendo próximas, elas irão:
Assinale a correta:
Nota: 10.0
	
	A
	se atrair
	
	B
	se repelir
Você assinalou essa alternativa (B)
Você acertou!
Resposta:
As esferas irão se repelir, pois após uma ter tocado a outra, cargas negativas da esfera carregada irão migrar para esfera neutra e com isso a deixarão também carregada com carga negativa. Ao afastá-las as duas estarão com carga de mesmo sinal, negativas, e de acordo com a lei da eletrostática, cargas de mesmo sinal se repelem, logo elas irão se repelir.
	
	C
	trocam a carga elétrica
	
	D
	não exercem nenhuma força mútua
Questão 10/12 - Física - Eletricidade
Você possui uma pepita de ouro puro (24 quilates) com massa igual a 17,7 g. A massa atômica do ouro é igual a 197 g/mol e seu número atômico é 79.
Quantos prótons existem na pepita de ouro e qual a carga total positiva correspondente?
Assinale a alternativa correta:
Nota: 10.0
	
	A
	n = 2,37 x 10 24 prótons; q = 3,79 x 10 5 C
	
	B
	n = 6,02 x 10 23 prótons; q = 9,63 x 10 4 C
	
	C
	n = 5,41 x 10 22 prótons; q = 8,65 x 10 3 C
	
	D
	n = 4,27 x 10 24 prótons; q = 6,83 x 10 5 C
Você assinalou essa alternativa (D)
Você acertou!
Resposta:
Se a pepita é de ouro puro, significa que ela é formada apenas por átomos de ouro.
Como a sua massa é de 17,7 g, podemos através da massa atômica determinar quantos mols de átomos de ouro existem na pepita.
Número de mols = 17,7g. 1/197 mol/g = 0,0898 mol
Como 1 mol de ouro corresponde a 6,022 x 1023 átomos de ouro, portanto 6,022 x 1023 átomos/mol, logo:
6,022 x 10 23 atomos /mol . 0,0898 mol = 5,41 x 1022 atomos
Então em 17,7 g de ouro puro iremos encontrar 5,41 x 1022 átomos de ouro. Como o número atômico do ouro é Z = 79, significa que cada átomo de ouro possui em seu núcleo 79 prótons. Logo:
n= 5,41 x 1022 atomos.79 protons/atomos = 4,27 x 1024 protons
Como a pergunta é qual a carga correspondente ao número de prótons presente na pepita, devemos fazer a conta abaixo:
q= 4,27 x 1024.1,6 x 10-19=6,83 x 105C
Questão 11/12 - Física - Eletricidade (questão opcional)
Uma pequena esfera de chumbo de massa igual a 8,0 g possui excesso de elétrons com uma carga líquida igual a -3,20 x 10-9 C.
Qual a quantidade de elétrons em excesso sobre a esfera?
Assinale a alternativa correta:
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
	
	A
	2,56 x 10 - 8 elétrons
	
	B
	4,00 x 10 -10 elétrons
	
	C
	2,00 x 1010 elétrons
Resposta:
Pela relação:  q=n.e
Onde:
q = carga elétrica
n = número de cargas em excesso
e = carga elementar = 1,6 x 10-19 C
logo:
n = q / e      
n=3,2 x 10-9  / 1,6 x 10-19
n= 2,0 x 1010 elétrons
 
	
	D
	4,56 x 1010 elétrons
Questão 12/12 - Física - Eletricidade (questão opcional)
Na eletrostática existem três conhecimentos que se julga ser fundamental, são eles: 
I)  A lei da conservação da carga elétrica
II)  A carga elementar
III)  Lei de Coulomb
IV)  Campo elétrico
Abaixo estão descritos os enunciados desses três fundamentos, numere-os I, II, III e IV e assinale abaixo a sequência correta.
(    ) O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas. 
(     ) A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante.
(   ) A força elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzindo por outros corpos carregados
(     ) O módulo da carga do elétron ou do próton é uma unidade de carga natural.
Assinale a alternativa que corresponde a sequência correta:
Nota: 0.0Você não pontuou essa questão
	
	A
	III, I, IV e II
Resposta:
Lei de Coulomb - O módulo da força elétrica entre duas cargas puntiformes é diretamente proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.
A lei da conservação da carga elétrica -A soma algébrica de todas as cargas elétricas existentes em um sistema isolado permanece sempre constante.
Campo elétrico -  A força elétrica sobre um corpo carregado é exercida pelo campo elétrico produzindo por outros corpos carregados
A carga elementar - O módulo da carga do elétron ou do próton é uma unidade de carga.
	
	B
	I, II, IV e III
	
	C
	II, III, I e IV
	
	D
	IV, II, I e III
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