Cursos do Blog - Eletricidade

13ª aula - 2º semestre
Eletromagnetismo - Condutores paralelos

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

Nos itens a) e c) os condutores são percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido: entre eles ocorre atração. Nos itens b) e d) os condutores são percorridos por correntes elétricas de sentidos opostos: entre eles ocorre repulsão.

Respostas: a) Atração; b) Repulsão; c) Atração; d) Repulsão

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13ª aula - 2º semestre
Eletromagnetismo - Condutores paralelos

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

a) B₁ = μ₀.i₁/2.π.r => B₁ = 4π.10^-7.3/2.π.0,10 => B₁ = 6.10^-6 T

b) F = B₁.i₂.L => F = 6.10^-6.5.0,20 => F = 6.10^-6 N

Respostas: a) 6.10^-6 T; b) 6.10^-6 N

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Eletromagnetismo - Condutores paralelos

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

Os condutores, 1 e 2 são percorridos por correntes elétricas de sentidos opostos. Logo, entre eles ocorre repulsão.                                            

Sendo i₁ = i₂ = i, vem: F = μ₀.i.i.L/2.π.r = μ₀.i².L/2.π.r

Resposta: d

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Eletromagnetismo - Condutores paralelos

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

Para os três casos temos:

F₁₂ = F₃₂ = μ₀.i.i.L/2.π.r = 4π.10^-7.10.10.1,0/2.π.0,20 => 

F₁₂ = F₃₂ = 10^-4 N

F_R = F₁₂ + F₃₂ = 2.10^-4 N

(F_R)² = (F₁₂)² + (F₃₂)² => F_R =  2.10^-4.√2 N

F_R = F₁₂ = F₃₂ = 10^-4 N

Respostas: a) 2.10^-4 N; b) 2.10^-4.√2 N; c) 10^-4 N

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Eletromagnetismo - Condutores paralelos

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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1: resolução

Dobrando-se a distância r a força magnética passa a ter intensidade F/2 e tendo mesmo sentido os condutores se atraem.

Resposta: d

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Eletromagnetismo - Condutores paralelos

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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 2: resolução

Os trechos retilíneos são percorridos por correntes elétricas de sentidos opostos. Logo, entre eles ocorre repulsão.

Sendo i₁ = i₂ = i, vem: F = μ₀.i.i.L/2.π.r = μ₀.i².L/2.π.r. Portanto, a força é de repulsão e proporcional a i².

Resposta: e

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Eletromagnetismo - Condutores paralelos

Borges e Nicolau

Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 3: resolução

De: F = [(μ₀.i₁.i₂)/(2.π.r)].L e 
F' = [(μ₀.2.i₁.2.i₂)/(2.π.2.r)].L = 2.(μ₀.i₁.i₂)/(2.π.r)].L => F' = 2.F

Resposta: c

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Eletromagnetismo - Condutores paralelos

Borges e Nicolau

Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 4: resolução

Vamos impor que a tensão T no cabos seja nula. Temos, assim, as seguintes forças atuando nos fios:

Seja L o comprimento de cada fio. No equilíbrio do fio superior, temos: F = P.

Fx=x[(μ₀.i₁.i₂)/(2.π.r)].L = 0,080.L => (4π.10^-7.20.40)/(2.π.r) = 0,080 =>
r = 2.10^-3 m

Resposta: r = 2.10^-3 m

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13ª aula - 2º semestre
Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

I) Correta. Toda imagem real de um objeto real é invertida.
II) Correta. Toda imagem virtual de um objeto real é direita.
III) Incorreta. O elemento (objeto ou imagem) de maior altura está mais afastado da lente.
IV) Incorreta. A lente pode ser convergente. Neste caso, o objeto deve ser colocado entre o foco principal objeto e a lente.

Resposta: Corretas: I) e II)

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13ª aula - 2º semestre
Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

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Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

A imagem de um objeto situado sobre o ponto anti-principal objeto forma-se sobre o ponto anti-principal imagem.

Resposta: A imagem é real, invertida e tem a mesma altura do objeto.

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13ª aula - 2º semestre
Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

Na lente divergente a imagem de um objeto real situa-se sempre entre o foco e o centro óptico. Ao afastarmos o objeto da lente a imagem diminui de tamanho.

Resposta: d

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Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

Borges e Nicolau

Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

As imagens são direitas e portanto virtuais. Na lente L1 a imagem é maior e na L2 menor. Logo L1 é convergente e L2 divergente. Na lente L1 a chama da vela está colocada entre e o foco principal objeto F e o centro óptico O.

Resposta: d

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13ª aula - 2º semestre
Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

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Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

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Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1: resolução

Considerando a lente delgada temos:

A imagem é real, invertida e de altura maior do que a do objeto.

Resposta: b

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13ª aula - 2º semestre
Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

Borges e Nicolau

Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 2: resolução

Sendo a imagem formada invertida e de altura menor que a do objeto, concluímos que a lente é convergente e o objeto deve estar situado a uma distância da lente maior que 2f. A imagem se forma entre o foco principal imagem (F’) e o ponto antiprincipal imagem (A’).

Resposta: e

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Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 3: resolução

I) Falsa. Nas câmaras fotográficas o objeto está localizado antes do ponto antiprincipal objeto A.

II) Verdadeira. A imagem é real, invertida e maior do que o objeto. Sendo real pode ser projetada num anteparo.

III) Falsa. A imagem forma-se depois do ponto antiprincipal imagem A’.

Resposta: C

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Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 4: resolução

a)

b) A imagem é virtual pois é obtida através da intersecção dos prolongamentos dos raios que emergem da lente.

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Construção de imagens nas lentes Esféricas Delgadas

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Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 5: resolução

O objeto é real e a imagem é virtual, direita e menor do que o objeto. Trata-se de uma lente divergente. Unindo o extremo superior do objeto  com o extremo superior da imagem, a reta obtida encontra o eixo principal no centro óptico O. Portanto a lente está à direita da imagem I.

Resposta: e

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13ª aula - 2º semestre
Energia potencial Gravitacional e Elástica. Energia Mecânica

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 1: resolução

a) E_P = m.g.h => E_P = 0,2.10.0,8 => E_P = 1,6 J

b) E_P = m.g.H => E_P = 0,2.10.10,8 => E_P = 21,6 J

Respostas: 1,6 J; 21,6 J

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13ª aula - 2º semestre
Energia potencial Gravitacional e Elástica. Energia Mecânica

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 2: resolução

a) F = k.x => 30 = k.0,1 => k = 300 N/m
 
b) E_P = k.x²/2 => E_P = 300.(0,1)²/2 => E_P = 1,5 J

Respostas: a) 300 N/m; b) 1,5 J

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Energia potencial Gravitacional e Elástica. Energia Mecânica

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Exercícios básicos
 
Exercício 3: resolução

a) v = v₀.cos 60º => v = 20.0,5 => v = 10 m/s 
E_C = m.v²/2 => E_C = 0,3.(10)²/2 => E_C = 15 J
 
b) E_P = m.g.h => E_P = 0,3.10.15 => E_P = 45 J
 
c) E_mec = E_P + E_C = 45 J + 15 J => E_mec = 60 J

Respostas: a) 15 J; b) 45 J; c) 60 J

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13ª aula - 2º semestre
Energia potencial Gravitacional e Elástica. Energia Mecânica

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Exercícios básicos
 
Exercício 4: resolução

Conservação da energia mecânica 

E_CA + E_PA = E_CB + E_PB  => m.(v₀)²/2 + m.g.h = m.(v)²/2 + 0 =>
(v₀)²/2 + g.h = (v)²/2 + 0 => (10)²/2 + 10.15 = (v)²/2 =>
v = 20 m/s

Resposta: 20 m/s

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13ª aula - 2º semestre
Energia potencial Gravitacional e Elástica. Energia Mecânica

Borges e Nicolau

Exercícios básicos
 
Exercício 5: resolução

Conservação da energia mecânica: 

m.(v₀)²/2 = k.x²/2 => 0,5.(4)²/2 = 800.(x)²/2 => x = 0,10 m = 10 cm

Resposta: 0,10 m = 10 cm

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