quarta-feira, 27 de fevereiro de 2013

Cursos do Blog - Eletricidade

 2ª aula
Processos de eletrização (II)
x
Borges e Nicolau 

Exercícios básicos

Exercício 1: resolução



Observação: Num condutor eletrizado as cargas elétricas em excesso distribuem-se pela superfície do condutor.

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 2ª aula
Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau 

Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

Na presença do indutor, liga-se o induzido à Terra. Elétrons de B escoam para a Terra.

Observação: Quando se liga um condutor isolado à Terra ele se descarrega. No caso, o condutor B é ligado à Terra na presença de A. Escoam as cargas induzidas de mesmo sinal que a indutora.

Desfaz-se a ligação de B com a Terra.


Afasta-se A de B. O condutor B fica eletrizado positivamente.
 

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Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau 

Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

a)


b)


c)


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Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau 

Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

Se B e C se repelem concluímos que essas esferas estão eletrizadas e com cargas elétricas de mesmo sinais (ambas positivas ou ambas negativas).
 

Como B atrai A, decorre que ou A está neutra ou A está eletrizada com carga elétrica de sinal oposto ao de B.
 

Temos, assim, as possibilidades: 3 e 4.

Resposta: 3 e 4

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Processos de eletrização (II)
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Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

A barra de vidro está eletrizada positivamente. Assim, elétrons existentes no papel são atraídos para o lado mais próximo da barra de vidro, ficando o outro lado com excesso de cargas elétricas positivas. A força de atração entre a barra e o lado negativo do papel é mais intensa do que a força de repulsão entre a barra e o lado positivo do papel. O resultado é a ocorrência de atração.

No papel (isolante) não há elétrons livres, mas ocorre um processo semelhante à indução eletrostática denominado polarização: cada átomo do isolante se deforma passando a se comportar como um sistema constituído de dois pólos, um positivo e outro negativo. No interior do isolante, as cargas elétricas dos dipolos se neutralizam, havendo um excesso de cargas negativas numa face do isolante e na outra  excesso de cargas elétricas positivas.



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Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau    

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 1: resolução

Na eletrização por atrito os corpos adquirem cargas elétricas de sinais contrários. Já na eletrização por contato os corpos ficam eletrizados com carga de sinais iguais. Na eletrização por indução o induzido adquire carga de sinal contrário à carga elétrica do indutor.

Resposta: e


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Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau    

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 2: resolução 

Inicialmente as esferas R e S sofrem indução eletrostática. Toca-se rapidamente o dedo na esfera S e afasta-se a esfera eletrizada negativamente. A esfera R deixa de sofrer indução e permanece neutra.
A esfera S, por sua vez, eletriza-se com carga elétrica de sinal contrário à da esfera isolante. Portanto, S fica positivamente eletrizada.
 

Resposta: d

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Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau    

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 3: resolução

O conjunto constituído pelas esferas condutoras sofre indução eletrostática. A região da esfera próxima da barra se eletriza negativamente e a região da esfera mais afastada da barra se eletriza positivamente. Afastando-se ligeiramente as esferas e afastando-se a barra, as cargas elétricas das esferas se atraem. 

Resposta: a

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Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau 

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 4: resolução

O procedimento descrito pode ser esquematizado como segue:


Situação final: QA < 0; QB > 0 e QC > 0 

Resposta: a

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Processos de eletrização (II)
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Borges e Nicolau 

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 5: resolução

Os experimentos permitem concluir que as esferas A e B estão eletrizadas com cargas de sinais contrários (pois se atraem no experimento 3) e que a esfera C está neutra, sendo atraída por indução pela esfera A (experimento 1) e pela esfera B (experimento 2). Portanto, das três hipóteses formuladas, a correta é a hipótese III.

Resposta: III

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terça-feira, 26 de fevereiro de 2013

Cursos do Blog - Termologia, Óptica e Ondas

2ª aula
Termometria (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 1: resolução
 

A variação de temperatura na escala Celsius é a mesma na escala kelvin: 

ΔθC = ΔT => ΔθC = 25 ºC

A relação entre as variações de temperatura nas escalas Celsius e Fahrenheit é dada por:

ΔθC/5 = ΔθF/9 => 25/5 = ΔθF/9 => ΔθF = 45 ºF 

Resposta: 45 °F

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2ª aula
Termometria (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 2: resolução



a/b = c/d => (θE-15)/(105-15) = (72-32)/(212-32) => θE = 35 ºE

Resposta: 35 º E

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2ª aula
Termometria (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 3: resolução
 

ΔθC/5 = ΔθF/9 => ΔθC/5 = 108/9 => ΔθC = 60 ºC
ΔT = ΔθC => ΔT = 60 K

Resposta: d


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2ª aula
Termometria (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 4: resolução
 

Temos:
θF = 3θC + 2
θC/5 = (3θC+2-32)/9 => θC = 25 ºC
T = 273 + θC => T = 273 + 25 => T = 298 K

Resposta: 298 K


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Termometria (II)

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 5: resolução
 

a) θC/5 = (θF-32)/9 => -273/5 = (θF-32)/9 => 5θF - 160 = -2457 
θF = -459,4 ºF
Portanto 0 ºRa corresponde a -459,4 ºF

b) Como a escala absoluta, criada por Rankine adota como unidade o
grau Rankine (°Ra), cuja extensão é igual à do grau Fahrenheit (ºF), concluímos que uma variação de temperatura na escala Rankine é igual à correspondente variação na escala Fahrenheit. Assim:  
 

ΔTR = ΔθF
TR - 0 ºRa = θF -(-459,4 ºF)  
TR = θF + 459,4                            

c) 

θF = 32 ºF => TR = 491,4 ºRa  
θF = 212 ºF => TR = 671,4 ºRa

Respostas:
a) - 459,4 ºF
b)
TR = θF + 459,4
c) 491,4 °Ra e 671,4 °Ra


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2ª aula
Termometria (II)

Borges e Nicolau 

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 1: resolução 

θC/5 = (θF-32)/9 => 80/5 = (θF-32)/9 => θF = 176 ºF

Resposta: D

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2ª aula
Termometria (II)

Borges e Nicolau

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 2: resolução  

Sendo θF = θC+100, isto é, θC = θF-100, vem: 
θC/5 = (θF-32)/9 => F-100)/5 = (θF-32)/9 => θF = 185 ºF

Resposta: E

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Termometria (II)

Borges e Nicolau 

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 3: resolução 


a/b = c/d
C-0)/(100-0) = E -2)/(107-2) => θC/100 = E-2)/105 => 
θC = (20/21)(θE-2)

Resposta: d

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Termometria (II)

Borges e Nicolau 

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 4: resolução 


a/b = c/d
(x-37)/(40-37) = (x-0)/(10-0) => x/10 = (x-37)/3
x ≅ 52,9 ºC

Resposta: a

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Termometria (II)

Borges e Nicolau 

Exercícios de Revisão 

Revisão/Ex 5: resolução 

Do gráfico temos:


a/b = c/d
(36-0)/(100-0) = [(θE-(-20)]/[(60-(-20)) => 36/100 = E+20)/80 => 
θE = 8,8 ºC => θE  10 ºC

Resposta: d

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segunda-feira, 25 de fevereiro de 2013

Cursos do Blog - Mecânica

2ª aula
Velocidade escalar média e velocidade escalar instantânea

Borges e Nicolau

Exercícios Básicos

Exercício 1: resolução

Como o atleta percorre 100 m sempre no mesmo sentido e, vamos admitir, no sentido de orientação da trajetória, concluímos que a variação de espaço coincide com a distância percorrida.

Da definição de velocidade escalar média, vem:

vm = Δs/Δt => vm = 100 m/10 s => vm = 10 m/s.

Sabemos que 1m/s corresponde a 3,6 km/h. Logo, 10 m/s correspondem a 36 km/h

Resposta: 10 m/s e 36 km/h

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2ª aula
Velocidade escalar média e velocidade escalar instantânea

Borges e Nicolau

Exercícios Básicos

Exercício 2: resolução

Vamos considerar que a caminhada ocorre sempre no mesmo sentido e no sentido que a trajetória foi orientada. Nestas condições, a variação de espaço coincide com a distância percorrida pela pessoa.

vm = Δs/Δt => 1,5 = 3000 m/Δt => Δt = 2000 s = 33min 20s

Resposta: 33min 20s


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2ª aula
Velocidade escalar média e velocidade escalar instantânea

Borges e Nicolau

Exercícios Básicos

Exercício 3: resolução

t1 = 1 s => s1 = 8 - 6.1 + (1)2 => s1 = 3 m
t
2 = 2 s => s2 = 8 - 6.2 + (2)2 => s2 = 0
t3 = 3 s => s3 = 8 - 6.3 + (3)2 => s3 = -1 m
t4 = 4 s => s4 = 8 - 6.4 + (4)2 => s4 = 0
t5 = 5 s => s5 = 8 - 6.5 + (5)2 => s5 = 3 m
t
6 = 6 s => s6 = 8 - 6.6 + (6)2 => s6 = 8 m

Para visualizarmos as posições ocupadas pelo móvel nos diversos instantes, vamos considerar a trajetória retilínea. Temos:



Cálculo das velocidades escalares médias:

a)
vm =  Δs/Δt = (s2-s1)/(t2-t1) => vm = (0-3)/(2-1) => vm = -3 m/s
b) vm =  Δs/Δt = (s4-s2)/(t4-t2) => vm = (0-0)/(4-2) => vm = 0
c) vm =  Δs/Δt = (s6-s5)/(t6-t5) => vm = (8-3)/(6-5) => vm = +5 m/s


Respostas: a) -3 m/s; b) 0; c) +5 m/s

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