Cursos do Blog - Eletricidade

4ª aula - 2º semestre
Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercicio 1: resolução

a) De U – E – r.i, vem: 8,0 = 12 - 2,0.i => i = 2,0 A
b) De U – E – r.i, vem: U = 12 - 2,0.4,0 => U = 4,0 V

Respostas: a) 2,0 A; b) 4,0 V

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Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

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Exercícios básicos
 
Exercicio 2: resolução

O gerador fica em curto-circuito. Logo: i_cc = E/r => i_cc = 6,0/1,0 => i_cc = 6,0 A

Resposta: 6,0 A

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Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercicio 3: resolução

O voltímetro ideal tem resistência infinitamente grande. Ao ligá-lo aos polos do gerador, este fica em circuito aberto. Nestas condições: U = E = 6,0 V,

Resposta: 6,0 V

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Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercicio 4: resolução

Do gráfico tiramos: a) e c)
a) E = 24 V e c) i_cc = 6,0 A
b) De i_cc = E/r, vem: 6,0 = 24/r => r = 4,0 Ω

Respostas: a) 24 V; b) 4,0 Ω; c) 6,0 A

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Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

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Exercícios básicos
 
Exercicio 5: resolução

a) e b)
De U = E – r.i, vem: 24 = E – r. 4,0 (1) e 12 = E – r.8,0 (2)
De (1) e (2), resulta : E = 36 V e r = 3,0 Ω
c) Sendo i_cc = E/r, vem: i_cc = 36/3,0 => i_cc = 12 A

Respostas: a) 36 V; 3,0 Ω; c) 12 A

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

De U = E – r.i, vem: U = 1,5 – 0,1.1,0 => U = 1,4 V

Resposta: b

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

Do gráfico tiramos:

E = 80 V  e i_cc = 10 A
De i_cc = E/r, vem: 10 = 80/r => r = 8,0 Ω

Respostas: a) 8,0 Ω; b) 80 V e 10 A

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Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

Do gráfico tiramos: E = 20 V e  i_cc = 10 A
De i_cc = E/r, vem: 10 = 20/r => r = 2 Ω
Sendo U = E – r.i, vem: U = 20 - 2.i

Resposta: A

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Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

a) O voltímetro tem resistência muito grande. Ao ligá-lo aos polos do gerador (figuraxb), este fica em circuito aberto. 
Nestas condições: U = E = 2,2 V.
b) Na figura a a tensão do resistor é 2,0 V. 
De U = R.i => 2,0 = 10.i => i = 0,20 A
A tensão no gerador é a mesma no resistor. Pelo gerador atravessa a mesma corrente que no resistor. Assim:
U = E – r.i => 2,0 = 2,2 – r.0,20 => r = 1,0 Ω

Respostas: a) 2,2 V   b) 1,0 Ω

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Gerador Elétrico. Força eletromotriz. Equação do gerador. Curva característica de um gerador

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

Com a chave aberta, temos: U = E = 1,68 V
Ao se ligar a chave, temos no resistor:

U = R.i => 1,50 = 250.i => i = (1,50/250)A

No gerador:

U = E – r.i => 1,50 = 1,68 – r. (1,50/250)=>
0,18 = r. (1,50/250) => r = 0,18.250/1,50 =>
r = 30 Ω

Resposta: d

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4ª aula - 2º semestre
Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 1: resolução

 Aplicando a propriedade da simetria temos:

2.d = 30 => d = 15 cm
 
Resposta: 15 cm

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4ª aula - 2º semestre
Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 2: resolução

Aplicando a propriedade da simetria temos:

d_AB’ = 30 cm e d_BA’ = 30 cm

Respostas: a) 30 cm; b) 30 cm

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Espelho plano - Campo visual

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Exercícios básicos
 
Exercício 3: resolução

Vamos determinar o campo visual de Maria:

Observe que Pedrinho está fora do campo visual de Maria.

Resposta: Maria não consegue ver a imagem de Pedrinho.

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4ª aula - 2º semestre
Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 4: resolução

Vamos determinar o campo visual do observador O:

AB é a distância que a barata percorre dentro do campo visual do observador O. Como o lado de cada quadradinho é igual a 2,0 cm e sendo 15 quadradinhos a distância entre A e B, temos:
AB = 15.2,0 cm = 30 cm.

Resposta: 30 cm

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4ª aula - 2º semestre
Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 5: resolução

Aplicando a propriedade da simetria, temos:

A distância entre P’ e P” corresponde 6 quadradinhos. Como o lado de cada quadradinho mede 2,0 cm, resulta:

P’P’’ = 6.2,0 cm = 12 cm

Observação: O espelho sofreu uma translação de 6,0 cm e a imagem um deslocamento de 12 cm. Concluímos, então, que quando um espelho sofre uma translação de uma distância d, a imagem de um objeto fixo translada–se uma distância 2d, no mesmo sentido do espelho.

Resposta: 12 cm

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4ª aula - 2º semestre
Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

O raio de luz que parte de P, reflete no espelho e atinge o observador O, tem seu prolongamento passando pela imagem P’ do ponto P. Deste modo o ponto de incidência é o ponto D e o trajeto é PDO.

Resposta: b

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Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

Determinamos a imagem F’ da flor F fornecida pelo pequeno espelho colocado atrás da cabeça. Esta imagem funciona como objeto para o espelho de parede, que fornece a imagem F”. A distância entre F e F” é 40 cm + 70 cm = 110 cm.

Resposta: d

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4ª aula - 2º semestre
Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

Triângulo AB’C:

(AB’)² = (12)² + (16)² => AB’ = 20 cm

Resposta: d

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4ª aula - 2º semestre
Espelho plano - Campo visual

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

A jovem só começa a ver a imagem do amigo, refletida no espelho, quando ele entrar no campo visual dela. Para entrar no campo visual o amigo deverá percorrer a distância BX = 2 m com velocidade 1 m/s, o que corresponde a um intervalo de tempo de 2 s.

Resposta: a

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Espelho plano - Campo visual

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

Quando a pessoa se aproxima do espelho sua imagem também se aproxima e com velocidade de mesmo módulo, mesma direção e sentido oposto. 

Nestas condições, a pessoa e a sua imagem se aproximam com velocidade relativa: 1,5 m/s + 1,5 m/s = 3,0 m/s

Resposta: c

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4ª aula - 2º semestre
Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

a) Como o movimento é horizontal, não há aceleração na vertical e portanto, o peso e a força normal que agem em cada bloco se equilibram.
b) A intensidade da força que B exerce em A é também igual a f pela terceira lei de Newton.
c)

d) Em A a força resultante tem intensidade: F – f; em B a força resultante tem intensidade: f
e) PFD (A): F – f = m.a
    PFD (B): f = M.a
f) Com os valores fornecidos, temos:
12 – f = 1,0.a (1)
f = 2,0.a (2)

Somando membro a membro as equações (1) e (2), vem:
12 = 3,0.a => a = 4,0 m/s².
De (2): f = 2,0.4,0 => f = 8,0 N

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4ª aula - 2º semestre
Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T = m.a  => T = 1,0.a (1)
PFD (B): F - T = M.a  => 12 – T = 2,0.a (1)

(1) + (2): 12 = (1,0 + 2,0).a => a = 4,0 m/s²

De (1): T = 4,0 N

Respostas: 4,0 m/s²; 4,0 N

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4ª aula - 2º semestre
Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T = m.a => T = 2,0.a (1)
PFD (B): P_B - T = M.a => 30 – T = 3,0.a (2)

(1) + (2): 30 = (2,0 + 3,0).a => a = 6,0 m/s²

De (1): T = 12 N

Respostas: 6,0 m/s²; 12 N

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4ª aula - 2º semestre
Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T₁ – P_A = m_A.a => T₁ - 10 = 1,0.2,0 => T₁ = 12 N
PFD (B): T₂ – T₁ = m_B.a => T₂ – 12  = 2,0.2,0 => T₂ = 16 N
PFD (C): P_C – T₂ = m_C.a => m_C.g - T₂ = m_C.a => m_C.10 - 16 = m_C.2,0 =>
m_C = 2,0 kg

Respostas: 12 N; 16 N; 2,0 kg

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Aplicando as Leis de Newton

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T – f = m_A.a => T – f = 2,0.a (1)
PFD (B): f = m_B.a => f = 1,0.a (2)            
PFD (C): P_C – T = m_C.a => 3,0.10 – T = 3,0.a => 30 – T = 3,0.a (3)

(1) + (2) + (3): 30 = (2.0 + 1,0 + 3,0).a => a = 5,0 m/s²

De (2): f = 1,0.5,0 => f = 5,0 N
De (1): T – 5,0 = 2,0.5,0 => T = 15 N

Respostas: 5,0 m/s²; 15 N; 5,0 N

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Aplicando as Leis de Newton

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

a) Como o movimento é horizontal, não há aceleração na vertical e, portanto, o peso e a força normal que agem em cada bloco se equilibram. A intensidade da força que B exerce em A é também igual a f pela terceira lei de Newton.

Em A a força resultante tem intensidade: F – f; em B a força resultante tem intensidade: f
PFD (A): F – f = m.a
PFD (B): f = M.a
Com os valores fornecidos, temos:
6,0 – f = 2,0.a (1)
f = 1,0.a (2)
Somando membro a membro as equações (1) e (2), vem:
6,0 = 3,0.a => a = 2,0 m/s².
b) A intensidade da força resultante em A é, de acordo com a segunda lei de Newton, dada por:
F_RA = m.a => F_RA = 2,0.2,0 => F_RA = 4,0 N

Respostas: a) 2,0 m/s²    b) 4,0 N

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Aplicando as Leis de Newton

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

As intensidades das forças resultantes em A e em B são, de acordo com a segunda lei de Newton, dadas por:

F_RA = m.a => F_RA = 2,0.2,0 => F_RA = 4,0 N 
F_RB = M.a => F_RB = 6,0.2,0 => F_RB = 12 N

Resposta: d

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Aplicando as Leis de Newton

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

Aceleração do bloco A da figura I:

F = m.a₁ => 10 = m.a₁ => a₁ = 10/m
Aceleração do bloco A da figura II:
Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T = m.a₂  (1)
PFD (B): PB - T = m_B.a₂ => 10 – T = m_B.a₂ (2)
(1) + (2): 10 = (m + m_B).a₂ => a₂ = 10/(m+m_B)
De a₁ = 10/m e a₂ = 10/(m+m_B) concluímos que a aceleração do bloco A é maior na situação da figura I.

Resposta: c

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Aplicando as Leis de Newton

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): F – T = m_A.a (1)
PFD (B): T – T ‘- P_B = m_B.a (2)
PFD (C): T’ - P_C = m_C.a (2)
(1)  + (2) + ( 3):
F - P_B – P_C = (m_A + m_B + m_C).a
F – 60 - 80 = (4 + 6 + 8).2 
F = 176 N

Resposta: e

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Aplicando as Leis de Newton

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

Vamos analisar separadamente cada bloco, colocando as forças que agem neles:

PFD (A): T – f = m_A.a => T – f = 4.a (1)
PFD (B): f = m_B.a => f = 1.a (2)            
PFD (C): P_C – T = m_C.a => 5.10 – T = 5.a => 50 – T = 5.a (3)
(1) + (2) + (3): 50 = (4 + 1 + 5).a => a = 5 m/s²

De (2): f = 1.5,0 => f = 5 N
De (1): T – 5 = 4.5 => T = 25 N

Portanto, a força de contato que A exerce em B e a aceleração são respectivamente f = 5 N e a = 5 m/s².
A tração que o bloco C exerce no fio é de 25 N.

Resposta: c

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3ª aula - 2º semestre
Amperímetro. Voltímetro. Ponte de Wheatstone

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Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

U = R_equiv..i => 12 = 5.i => i = 2,4 A

Resposta: 2,4 A

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Amperímetro. Voltímetro. Ponte de Wheatstone

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

U = R_equiv..i => 12 = (2+4).i => i = 2 A
U₁ = R_P.i => U₁ = 2.2 => U₁ = 4 V 
U₁ = R₁.i₁ => 4 = 3.i₁ => i₁ = (4/3) A

Resposta: (4/3) A

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Amperímetro. Voltímetro. Ponte de Wheatstone

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Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

U = R_equiv..i => 12 = (2+4).i => i = 2 A
U₁ = R₁.i => U₁ = 2.2 => U₁ = 4 V

Resposta: 4 V

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