Cursos do Blog - Eletricidade

12ª aula
Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

A carga elétrica total da esfera oca após os sucessivos contatos com as cinco esferinhas, será maior para os contatos internos. De fato, sabemos que as cargas elétricas em excesso distribuem-se pela superfície externa do condutor. Se o contato for interno as cargas elétricas das esferinhas passam para a superfície da esfera oca (que é a superfície externa). Nesta situação as esferinhas não ficam carregadas. Já se o contato for externo as cargas das esferinhas se distribuem entre elas e a esfera oca.

Resposta: e 

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12ª aula
Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau

Revisão/Ex 4: resolução

O campo elétrico no interior da gaiola é nulo, no entanto em pontos da gaiola e externamente a ela o campo elétrico não é nulo.

Resposta: b 

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Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

Das proposições apresentadas a correta é a b):

F = k₀.IQ₁I.IQ₂I/d² e 4.F = k₀.IQ₁I.IQ₂I/D²
4D² = d² => D = d/2
 
Resposta: b 

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Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

Após a indução a esfera metálica adquire equilíbrio eletrostático e o campo elétrico em seus pontos internos é nulo.

Resposta: d 

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Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

Em um ponto externo ao condutor e bem próximo de regiões pontiagudas o campo elétrico é mais intenso. Portanto, a alternativa d) está errada.

Resposta: d 

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Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau
x
Exercícios básicos

Exercício 5: resolução

O carro funciona como uma gaiola de Faraday. 

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Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau
x
Exercícios básicos

Exercício 4: resolução

O avião se eletriza devido ao atrito com o ar atmosférico. Os fios metálicos que se prolongam das asas são regiões pontiagudas por meio das quais as cargas elétricas são escoadas para o ambiente externo durante o voo. 

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Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau
x
Exercícios básicos

Exercício 3: resolução

A nuvem eletrizada induz cargas elétricas nas pontas do para-raios. Em virtude do "poder das pontas" o campo elétrico nas vizinhanças das extremidades torna-se intenso. Quando atinge determinado valor o ar em sua volta se ioniza, o que facilita a descarga elétrica. 

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Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau
x
Exercícios básicos

Exercício 2: resolução

As cargas elétricas em excesso distribuem-se pela superfície externa do condutor.
Portanto, se o contato for interno a pequena esfera não se eletriza.
I) correta e III) incorreta.
Se o contato for externo a pequena esfera se eletriza.
II) incorreta e IV) correta.

Respostas: I) e IV) 

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12ª aula
Propriedades dos condutores em equilíbrio eletrostático

Borges e Nicolau
x
Exercícios básicos

Exercício 1: resolução

Nos pontos internos, como por exemplo B e C, o campo elétrico é nulo. Em todos os pontos, internos e superficiais, como por exemplo A, B, C e D, o potencial elétrico é constante. A densidade superficial de cargas elétricas é maior nas pontas (ponto D).

Resposta: b 

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12ª aula
Propagação do calor (II)

Borges e Nicolau
 

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

I) Correta
O resfriamento dos alimentos ocorre principalmente devido à convecção do ar no interior da geladeira. O ar quente sobe até o congelador e o ar frio desce até os alimentos. Distribuir os alimentos nas prateleiras deixando espaços vazios facilita a convecção.

II) Incorreta
O gelo é um isolante térmico, por isso,  manter  as paredes do congelador com camada bem espessa de gelo, dificulta  a troca de calor do congelador com o ar aquecido pelos alimentos.

III) Correta
Deve-se limpar o radiador (“grade” na parte de trás) periodicamente, porque a gordura e a poeira que nele se depositam formam uma película que reduz a transferência de calor para o ambiente.

Resposta: d

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Propagação do calor (II)

Borges e Nicolau
 

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

a) Q = m.c.Δθ => Q = d.V.c.Δθ => Q = 1,0.10³.200.4,2.10³.5,0 => 
Q = 4,2.10⁹ J
b) A água recebe calor do ambiente principalmente por irradiação. O calor se transfere ao fundo principalmente por convecção

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12ª aula
Propagação do calor (II)

Borges e Nicolau
 

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

I. Correta. O ar entre as fibras é um isolante térmico.
II. Incorreta. Num mesmo ambiente, uma barra de ferro e um pedaço de madeira mantêm-se à mesma temperatura.
III. Incorreta. A irradiação ocorre no vácuo.

Resposta: a 

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12ª aula
Propagação do calor (II)

Borges e Nicolau
 

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

A sensação do estudante de temperaturas diferentes não é uma realidade física. É causada pelo fato de a condutividade térmica da cerâmica ser maior do que a da madeira.

Resposta: d

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Propagação do calor (II)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

A sugestão apresentada na alternativa e) faz sentido porque o cobertor é um isolante térmico.

Resposta: e 

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Propagação do calor (II)

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Exercício básicos

Exercício 5: resolução

a) φ = K.A.Δθ/e => φ = 0,50.5,0.(100-0)/100 => φ = 2,5 cal/s
b) φ = Q/Δt => 2,5 = Q/360 => Q = 9,0.10² cal
c)

φ1 = φ2 => K.A.(100-θ)/92 = K.A.(θ-0)/8 => θ = 8,0 ºC

Respostas:

a) 2,5 cal/s
b) 9,0.10² cal 
c) 8,0 ºC 

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Propagação do calor (II)

Borges e Nicolau

Exercício básicos

Exercício 4: resolução

I) Correta. O ar da parte superior em contato com o congelador fica mais frio e desce, dando lugar ao ar quente que sobe.
II) Correta. Pelo processo descrito no item I) os alimentos são resfriados por convecção
III) Correta. A finalidade é permitir a convecção do ar no interior da geladeira.
IV) Correta. O gelo é um isolante térmico

Resposta: e 

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Propagação do calor (II)

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Exercício básicos

Exercício 3: resolução

O coeficiente de condutibilidade térmica do metal é maior do que o da madeira. Nestas condições, a maçaneta de metal retira mais rapidamente calor da mão, dando a impressão de estar mais fria.

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Propagação do calor (II)

Borges e Nicolau

Exercício básicos

Exercício 2: resolução

I) Correta. A propagação de calor por convecção ocorre nos líquidos e gases, isto é, nos fluidos.
II) Correta. A condução exige um meio material para se propagar.
III) Incorreta. A malha é um isolante térmico. Ela reduz a perda de calor do corpo para o meio ambiente.
IV) Incorreta. Eles são isolantes térmicos

Resposta: a 

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Propagação do calor (II)

Borges e Nicolau

Exercício básicos

Exercício 1: resolução

Irradiação, pois a transmissão de energia ocorre por meio de ondas eletromagnéticas.

Resposta: Irradiação 

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Vetores (II)

Borges e Nicolau 

 

Exercícios de revisão

Revisão/Ex 5: resolução

Vamos inicialmente decompor os vetores a e b:

Sendo a resultante nula, podemos escrever:
b.sen 60° = a.sen 45° =>  √6.(√3/2) = a.(√2/2) => a = 3
c = b.cos 60° + a.cos 45° => c = √6.(1/2) + 3.(√2/2) => c = (√6 + 3√2)/2

Resposta: a 

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Vetores (II)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 4: resolução

Da figura observamos que a subtração entre os vetores a e b é o vetor nulo. Assim, d = a – b + c = c. O vetor c tem módulo 2u, direção vertical e sentido para baixo.

Resposta: b 

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Vetores (II)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 3: resolução

A_x = -A.cos 60° = -40.(1/2) = -20 
A_y = A.sen 60°= 40.(√3/2) = 20.√3

Resposta: c 

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Vetores (II)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 2: resolução

o vetor w = k.v tem o mesmo sentido de v, se k > 0. e sentido contrário de v, se k < 0.
A direção de w = k.v é sempre igual à direção de v qualquer que seja o valor de k. A alternativa errada é a d.

Resposta: d 

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Vetores (II)

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Exercícios de revisão

Revisão/Ex 1: resolução

Das grandezas apresentadas, a grandeza física trabalho é escalar. As três outras são vetoriais.

Resposta: d

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Vetores (II)

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Exercícios básicos

Notação vetorial em negrito.

Exercício 6: resolução

a)
F_1x = -10 N; F_1y = 0

F_2x = 0; F_2y = -10 N

F_3x = F₃.cos θ = 10.0,8 => F_3x = 8 N

F_3y = F₃.sen θ = 10.0,6 => F_3y = 6 N

b)

F_1x + F_2x + F_3x + F_4x = 0 => (-10) + 0 + 8 + F_4x = 0 => F_4x = 2 N

F_1y + F_2y + F_3y + F_4y = 0 => 0 + (-10) + 6 + F_4y = 0 => F_4y = 4 N

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Vetores (II)

Borges e Nicolau 

Exercícios básicos

Notação vetorial em negrito.

Exercício 5: resolução

a_x = a.cos 60º => a_x = 10.0,50 => a_x = 5,0 u;
a_Y = a.sen 60º => a_Y = 10.0,87 => a_Y = 8,7 u;  
b_x = b.cos 30º => b_x = 10.0,87 => b_x = 8,7 u; 
b_Y = b.sen 30º => b_Y = 10.0,50 => b_Y = 5,0 u;  
s_x = a_x+b_x = 13,7 u; s_Y = a_Y+b_Y = 13,7 u

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Vetores (II)

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Exercícios básicos

Notação vetorial em negrito.

Exercício 4: resolução

A componente de F perpendicular ao solo (F_Y) é igual a F.sen θ, ou 100.0,6

=> F_Y = 60 N 

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Vetores (II)

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Exercícios básicos

Notação vetorial em negrito.

Exercício 3: resolução

1) F_A = IqI.E = 2.10^-6.10⁵ => F_A = 0,2 N => 2 quadradinhos

F_A tem a mesma direção e o mesmo sentido de E

2) F_B = IqI.E = 3.10^-6.10⁵ => F_B = 0,3 N => 3 quadradinhos

F_B tem a mesma direção e sentido oposto ao de E

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Vetores (II)

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Exercícios básicos

Notação vetorial em negrito.

Exercício 2: resolução

a = 3j
b = 2i
c = 3i + 3j 

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