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COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO ENSINO FUNDAM ENTAL, MÉDIO E PROFISSIONAL
PROF: PAULO ROBERTO ANGÉLICO DISCIPLINA: FÍSICA BLOCO 2
3ª SÉRIE ENSINO MÉDIO
ALUNO(A): N0 TURMA :
CARGA ELÉTRICA
Se g u ndo a F í s ic a Q uâ nt ic a , a mat ér ia é i n te rp r eta da
co mo se n do co n st i t u í da p o r ÁTOM O S qu e, a gr u pa d o s,
fo rmam to da s a s co is as qu e co n he cemo s. Os áto mo s
são fo rm ado s po r d ua s re g iõ e s: u m NÚCLEO o n de
es tão co nf i na do s o s p r ó to n s, nê ut ro ns e o ut r as
par t í cu la s me no r e s po r m eio d e fo rç as nu c l ear e s e a
ELETRO S FER A o nd e mo vi m en tam -s e o s e l ét ro ns :
Para te rmo s u ma id éi a da s d im e nsõ e s r e l at iva s de s sa s
du as re g iõ e s , s e p ud é ss e mo s au me n tar o áto mo de
h i d ro g ên io – o me no r d e t o do s, co m a p en as 1 p ró to n e
1 e l ét ro n – d e ta l fo r ma qu e se u n úc leo a lca nça ss e o
tama n ho de uma aze i to na , o r a io da e l et ro sf e ra s e r ia
do t ama n ho de um e s tá dio d e f ut e bo l .
A ma s sa do pró to n (o u d o nê ut ro n) é tam bé m m u ito
d i fe re n te da ma ssa do e l ét ro n . S e fo s se po s s ív e l
co mpa rá- lo s n uma ba l an ça o bt er íamo s a s e gu i n te
re lação :
E lé tro ns e p ró to ns não s e
par ec em co m bo l i n has .
Nó s o s re p re se n tamo s
as s im a pe na s po r se r m ai s
s im p le s . O s e l étro n s, po r
ex em p lo , s e par ec em m ai s
co m n uv e ns, e s tã o
es pa l ha do s e m re g iõ e s
cham ad as ORBITAIS .
Co nv e nc io no u -s e c ham a r a ca rg a e lé tr ica do s
PRÓTONS d e POSIT IVA e a do s ELÉTRONS d e
NEGATIVA . O s n êu tro n s não po ss u em car ga l í qu i da .
No rm alm e nt e c ad a áto mo é e l etr ica mente neutr o, o u
se ja , t em q ua nt id ad e s i gu a i s de ca r ga ne ga t iv a e
po s i t iva .
Os p ró to ns do n úc l eo e o s e l ét ro n s d as ó r b i ta s se
atra em e nt r e s i . A e sta fo rça d e a traç ão r ec í p r o ca
cham amo s d e FORÇA ELÉTRICA . O s e l ét r o ns,
en tr et an to , r e pe le m o u t ro s e l ét ro n s e o s pró t o ns
re p el em o ut ro s p ró to ns . D iz emo s, po r i s to , q ue as
par t í cu la s co m car ga d e m es mo s i na l s e r ep e lem :
E pa rt íc u la s co m ca rga de s i na is o po sto s s e a tra em :
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 2 -
Pró to ns e nê u tro ns es t ão fo rte me n te l ig ado s ao
nú c l eo do s áto mo s. Já o s e l ét ro n s po d em s er
fac i lm en te t ra n sf er ido s d e um co rpo par a o u tro p o r
um p ro c es so ch ama do ELETRIZAÇÃO . Pa ra i s so , é
nec e ss ár io faz er co m qu e o n úm ero d e e l ét ro n s se
to r ne d i f er e nt e do nú me r o d e pró to n s.
Se o n úm e ro de e l ét ro ns fo r maio r q ue o n úm e ro de
pró to n s, o co rpo e st ará e le tr i za do n e ga t iv ame n te ; se
o n úm ero d e e l ét ro n s fo r me no r q ue o de p ró to ns, e l e
es ta rá e l et r i z ado po s i t i va me nt e.
QUANTIZAÇÃO DA CARGA ELÉTRICA
A me no r ca r ga e nco nt rad a l iv r e n a Na t ur eza é
cham ad a de CARGA ELEM ENTAR . No S i st e ma
Int e rn ac io na l de U ni da d es (S I ) s e u v a lo r é d ado po r :
No t e co mo a ca rg a e l em en tar é p e qu e na:
Em fu nção da ca rg a e le me nta r , a s ca rga s de e lé tro n s e
pró to n s são e xp r es sa po r :
QUANTIDADE DE CARGA ELÉTRICA
A c ar ga e lé tr ica to t a l d e um co r po é se mp r e um
nú me ro in te i ro d e vez es o va lo r da c ar ga e l em e nta r :
O n úme ro i n te i ro n co rr e spo n de à d i f e re nça e nt re o
nú me ro de p ró to n s e e l ét r o ns do co r po co ns id e ra do :
CONSERVAÇÃO DA CARGA ELÉTRICA
Em um s is te ma i so l ado a qu an t i da d e d e car ga e l ét r ic a
pe rma n ece co n st an te . Me smo o co r re n do um
fe nô me no qu a l q ue r , po r ex em p lo um a r eação q u í mica
o u nuc l ear , a q ua nt id ad e de car ga e lé tr ica é a m es ma
ant e s e a pó s o f e nô me no :
O s ímbo lo Σ ( S ig ma) é o S g re go e s i gn i f ica SO MA .
SUBMÚLTIPLOS DA UNIDADE DE CARGA
Co mo a u n id ad e COULOMB re ve lo u -s e m ui to g ra nd e,
é co m um a ut i l i zação d e s eu s s u bm úl t i p lo s :
MATÉRIA E ANTIM ATÉRIA
A T eo r i a R el at iv í s t ica do E lé tro n, p ro po st a po r P au l
Di rac p r ev i u (e fo i co mp ro va do em 193 2) q u e to da
par t í cu la te m su a a nt ip ar t ícu la , d e me sma ma ssa , m as
co m c arga e létr i ca e outr as pr o pir ie da des o po sta s .
Part ícu la Ant ipar t ícu la
el ét ro n ( - ) pó s i t ro n (+ )
pró to n (+) ant i pró to n ( - )
nê u tro n ( ne u tro ) ant i ne u tro n ( ne u tro )
Mat ér ia e A nt ima té r ia se an iq u i la m pro d uz i n do l uz .
TESTES
01) So b r e o s n úc leo s atô m ic o s e s e us co n st i t u i nt e s ,
são f e i ta s q uat ro a f i rma t i vas .
I . Os n úc leo s atô m ico s s ão co ns t i t u í do s po r
pró to n s, n êu tro n s e e l ét ro ns .
I I . O pró to n é uma pa rt íc u la id ê nt ica ao e lé tro n,
po r ém d e ca rg a po s i t iva .
I I I . No s n úc leo s a tô mico s es tá co nc en tr ad a a
qu as e to ta l id ad e da ma ss a do á to mo .
IV . As fo rç as nuc l ear e s são as re s po nsá ve i s po r
man te r un i da s a s par t íc u l as q ue co m põ em o s
nú c l eo s atô m ico s.
Q uai s a f i rma t i vas e s tão co rr eta s?
(A) a p e na s I I
(B ) a pe na s I e I I I
(C ) a pe na s I I I e IV
(D) a p en as I , I I e IV
(E ) I , I I , I I I e IV
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 3 -
02) Cam po s e l e tr i za do s o co rr em nat u ra l me n te no
no s so co t i d ia no . Um e x e mp lo d i s so é o fato de
a lg um as vez e s l eva rm o s p e qu e no s c ho q ue s
e l ét r ico s ao e nco sta rmo s em au to mó v ei s . T a i s
cho q u es são d ev ido s a o fato de e s tar em o s
auto mó ve i s e l e tr icam e nt e car re ga do s . So br e a
nat u rez a do s co r po s ( e l et r i za do s o u ne ut ro s) ,
co ns i de re a s a f i r mat iva s a s eg u ir :
I . Se um co r po es tá e le tr i za do , e ntão o n úme ro d e
carg as e lé tr ica s ne ga t iv a s e po s i t i vas n ão é o
me smo .
I I . Se um co r po t em ca r ga s e l ét r ic as , e n tão es tá
e l et r i z ado .
I I I . Um co r po ne ut ro é aq u e le q ue não te m car ga s
e l ét r ic as .
So b r e as a f i rma t i va s ac i m a, as s i na l e a a l t er na t iv a
co rr eta .
(A) A pe na s a a f i r mat iva I é v er da d ei ra .
(B ) A p en as a a f i rma t iv a I I é v er da d ei ra .
(C) Ap e na s a a f i rma t i va I I I é ve r da de ir a .
(D) Ap e na s a s a f i rma t iv as I e I I são ve r da de ir as .
(E ) A p en as as a f i rm at iva s I e I I I s ão v er da d ei ra s .
03) A ma té r i a , e m s e u es ta d o no rm al , não m an i f e sta
pro pr i ed ad e s e l ét r ic as . No a t ua l e st ág io de
co nh ec im en to s da e st ru tu ra a tô mic a , i s so no s
pe rm it e co nc l u i r q u e a ma té r ia :
(A) é co ns t i tu í da so m e nt e de nê u tro ns .
(B ) po s s ui ma io r n úm ero d e n êu tro n s qu e d e pró to n s.
(C) po s s ui q ua nt i da de s i gu a i s de p ró to n s e e l ét ro n s.
(D) é co ns t i tu í da so m e nt e de pró to n s.
(E ) é co ns t i tu í da so m e nt e de e l ét ro n s.
04) Uma c a i xa d e p ar ed e s f i n as no vác uo , ex po st a a
ra io s gam a po d e to r na r-s e o pa lco d e uma
“cr iação de par ” , e ve nto no q ua l um fó to n d e a l ta
en e rg ia t erm i na s ua e x i s t ênc ia co m a c r iaç ão de
um e l étro n ne ga t ivo e um e lé tro n po s i t i vo
(pó s i t ro n ) co m c ar ga s ig ua is em mó du lo .
An al i sa ndo o f enô me no d esc r i to , po de -s e co nc lu i r
qu e :
(A) o fó to n po s su i c ar ga e l é tr i ca po s i t i va .
(B ) o fó to n po s su i c ar ga e l é tr i ca n e gat iva .
(C) o fó to n é u ma pa rt ícu la n eu tr a .
(D) o pr inc í p io da co ns e rvaçã o da ca rg a e lé tr ica não é
sat i s fe i to .
(E ) o fe nô me no não po de o co rr er po i s não e x i s tem
el ét ro n s po s i t ivo s .
05) Co n si d er e a s a f i rmaçõ e s aba i xo r e lac io na da s ao s
co nce i to s da e le tro st át ica :
I . Car ga s d e me smo s i na l s e r ep el em ; car ga s d e
s i na is o po sto s s e a tra em.
I I . A ca r ga d e um e lé tro n te m o m es mo mó d ulo ,
mas s in a l o po sto ao de um p ró to n .
I I I . A u ni da d e d e car ga e lé tr ica , no S i st ema
Int e rn ac io na l de U ni da d es , é o Co u lo m b.
IV . Pró to ns e e lé tro n s po ss u e m a me sma m as sa de
re po uso .
V. Um co r po ca rr e ga do po s i t iva me nt e te m
ex ce s so d e e lé tro ns .
Estão co rr e tas a pe na s as a l t er na t iv as :
(A) I , I I e I I I
(B ) I , I I I e IV
(C ) I , IV e V
(D) I e I I
(E ) I I , I I I e V
06) Ret i ra m- se 2 .102 0
e l ét ro ns d e um co r po i n ic ia l -
me nt e ne u tro . Q ua l a ca rg a a dq u ir id a pe lo co r po ?
(A) + 0 , 32 C
(B) + 3 , 2 C
(C) + 3 2 C
(D) + 3 20 C
(E ) – 3 20 C
07) Ad ic io n am- se 4 .102 1
e l étr o ns a u m co rpo i n ic i a l -
me nt e n e utro . A car ga to ta l no co rpo pas sa a se r
ig ua l a :
(A) + 6 4 C
(B) − 64 C
(C) + 6 40 C
(D) − 64 0 C
(E ) + 6 , 4 C
08) Na e le tro sf er a de um át o mo de ma gn é s io t emo s
12 e lé tro n s. Qu a l a c arg a e lé tr ica de s ua
e l et ro s fe ra?
(A) -12 C
(B) -1 ,6 . 10- 1 9
C
(C) -19 ,2 C
(D) -1 ,92 .10- 1 8
C
(E ) -1 ,92 .102 0
C
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 4 -
MATERIAIS CONDUTORES
Em a l gu n s t i po s d e
áto mo s, es p ec ia lm e nt e
o s qu e co m põ em o s
met a i s ta is co mo f er ro ,
o uro , co br e e pr ata , a
ú l t i ma ó r b i ta e le trô nic a
pe r de u m e l ét ro n co m
gra n d e fac i l i da de .
Est es e l étro n s l iv re s s e d es ga rra m da s ú l t im as ó r bi tas
e l et rô n ica s e f i c am v ag a ndo de áto mo par a á to mo ,
se m d ir eção d ef in i da . O s áto mo s q u e p e rd em e lé tr o ns
tam bé m o s re ad q ui r em co m fac i l i da de do s áto mo s
v iz i n ho s, p ara vo l -
tar a pe r dê - lo s
mo me nto s d epo is .
No in t er io r do s
met a i s o s e lé tro n s
l iv re s v ag u eia m
po r e nt re a re d e
de áto mo s, e m
to do s se nt i do s .
Dev i do à fac i l id ad e d e f o rn ece r e lé tro ns l iv re s , o s
METAIS são u sa do s par a fab r ic ar o s f io s d e a pa re l ho s
e l ét r ico s: e l e s são B ONS CONDUTORES do f l uxo de
e l ét ro n s l i v r es .
CONDUÇÃO EM SOLUÇÃO ELETROLÍTICA
A á g ua p ur a (H 2 O) e o s a l d e
co z in ha ( NaC l ) n ão são co n-
du to r e s q ua n do s ep ar ado s,
mas qu an do m is t ura do s o co rr e
a d i s so c iaç ão da s mo léc u l as d e
ág ua e sa l , pro d uz i n do o s ío n s
Na+, C l
-, H
+ e OH
-
Os ío n s po s i t ivo s são at ra ído s em di reç ão ao e l et ro do
ne ga t i vo , en q ua nto q u e o s ío n s n eg at ivo s , par a o
e l et ro do po s i t i vo . E st e mo vim en to de ío n s l iv re s to r na
a so luç ão co nd u to ra d e e l et r ic id ad e.
EXPERIM ENTO : F aça a mo nta g em d a f i gu ra e
acre sc e nt e v aga ro s am en te u m po uco d e sa l no
rec ip i en t e co m ág ua, mi s t ura n do b em. O bs e rve o q ue
aco nt ec e co m o b r i lho d a l âm pa da. S e u t i l i z ar u ma
lâm pa da de 1 10 V o l ts re t i r e a p i l ha e l i g ue o s f i o s
d i re tam e nt e na to ma da (C UID ADO ! !) . T ro qu e o sa l p o r
açúca r e de sc re va s uas o b se rvaçõ e s.
LIGAÇÃO À TERRA
Ao e s ta be lec e rmo s u m ca mi nho d e co nd uto r es e nt re
um o bj eto ca rr e ga do e a
su p er f íc ie da T er ra , e sta mo s
faze n do a s ua l ig ação à t er ra
Esta l i gação ca u sa a ne u tra -
l i zaç ão do o bj e to . O f io v er d e d e
um c huv e iro e o t erc e i ro p i no d a
to ma da de u m co m p uta d o r são
ex em p lo s de l i gaç ão à te r ra . U m
fato im po r ta nt e a s er l em bra do é
qu e a p e le hu ma na tam bé m é
co nd u to ra d e e l et r i c id ad e.
Q ua nto m ai s úmi da a pe l e , ma i s
co nd u to ra e la é . É m u ito p er igo so m u da r a c hav e d e
um c h uv ei ro l i ga do .
MATERIAIS ISOLANTES
Os mat er ia is q ue po s s u em p e qu e na qu an t i da d e de
po r ta do r es d e ca r ga e l ét r ic a l iv re s são m au s
co nd u to r es de e l e tr ic i da de . São e xem p lo s de m au s
co nd u to r es a bo r rac ha, ág ua p ur a , m ad ei ra s eca ,
p l ás t ico e nt r e o ut ro s . E le s n ão per m item a pa ssag em
do f lu x o de e lé tro ns ou de i xa m p assar ape nas um
peq ue no n úmer o de l es .
Se u s áto mo s têm gr an d e d i f icu l da de em c ed e r o u
rec e be r o s e l ét ro n s l i v re s da s ú l t ima s cam a da s
e l et rô n ica s . São o s cha m ado s mat er ia is I SOL A NT E S . O
v id ro é u m mat er ia l i so l ant e, ma s g era lm e nt e u ma
cama da d e va po r d ’ ág ua se fo rm a na s ua su p erf í c ie
to r na ndo -o co n d uto r .
MATERIAIS SEMICONDUTORES
Mat er ia is q ue po d em se co mpo r tar a lg uma s ve z es
co mo is ol an tes e a lgu mas ve zes c om o c on du tore s s ão
cham ado s d e SEMI CON DU T ORES.
O ger mâ nio e o s i l í c io , q ua ndo pu ro s , não são bo ns
co nd u to r es ne m bo ns i so l an te s , ma s to r na m-s e
ex ce le n te s co n du to r e s qu an do a p en as u m á to mo em
10 m i l hõ e s é s u b st i t u í d o po r uma im p ur eza q ue
ad ic io na o u re t i ra e lé tro n s da re d e.
MATERIAIS SUPERCONDUTORES
Os ma te r i a i s co m u ns, me smo o s co n d uto r e s , r e s i st em
ao f l u xo d e co rr en t e at r avé s de l es . En tr et an to , n um
SUPER CON DUT OR a res is t ênc i a é n ul a . Es ta b el ec en do -
se u ma co rr en t e e m um an el s u p erco nd u to r , e la s e
man te rá i na l te ra da po r um lo n go tem po , s em
nec e ss i da de de b at er ia o u d e q ua l q u er o u tra fo n t e de
en e rg ia . O merc ú r io só l i do p er de co m p le tam e nt e su a
re s i st ê nc i a e l é tr ica em t e mp era t ura s i nf er io r es a 4 ,2
Ke lv i n ( -26 8,8 °C) .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 5 -
TESTES
09) Dua s c ha pas m et á l ica s , c o m
carg as e l ét r ic as d e s i n a is
co nt rár io s , são in t er l i ga da s
po r um f io m etá l ico c o n-
du to r , co n fo rm e a f i g ur a .
A tr av és do f io d es lo ca m-s e:
(A) el ét ro n s d e B pa ra A
(B) pró to n s d e A par a B
(C) pró to n s d e A par a B e e l é t ro n s de B pa ra A
(D) pró to n s d e B pa ra A e e l é t ro n s de A par a B
(E ) el ét ro n s d e A pa ra B
10) Os co r po s qu e acu mu la m el et r ic i da de s ão :
(A) bo n s co n du to r e s .
(B ) mau s co n du to r e s .
(C) su p erco n du to r e s .
(D) ne u tro s .
(E ) o rgâ n ico s .
11) Mar ia e s tava a p re n d en do na e sco l a as
pro pr i ed ad e s d e co nd uç ão d e e le tr ic i da d e do s
mat er ia i s . Se u p ro f es so r de F í s ic a d i s se qu e
mat er ia i s u sa do s em no s so co t i d ia no , co mo
mad ei ra , bo r rac ha e p lá s t ico são , no rma lm e nt e,
i so la nt es e l ét r ico s , e o utro s , co mo pa p el
a l umí n io , pr e go s e m eta i s em g er a l , s ão
co nd u to r es e l ét r ico s . O p ro fe s so r so l ic i to u a
Mar ia q u e mo n ta ss e um i n str um e nto p ara
ver i f i car ex p er im en -ta lm en t e se u m m at er ia l é
co nd u to r o u i so la n te e l ét r ico . P ara mo n tar ta l
in st r um en to , a l ém do s f io s e l ét r ico s , o s
co mpo ne nt e s q ue Ma r ia d ev e ut i l i zar s ão :
(A) ág ua e sa l .
(B ) pi l ha e lâm pa da.
(C) capac i to r e r e s i sto r .
(D) vo lt ím etro e d io do .
(E ) bo b i na e a mp e r ím et ro .
12) An al i se as a f i rm açõ e s ab a i xo :
I . Ao se l i ga r um co n du to r e l et r i z ado à T e rr a , e l e
pe r de s ua e le tr i zação .
I I . A pe l e sec a é ma i s co n d ut o ra de e le tr ic id ad e do
qu e a pe l e úmi da .
I I I . Os e l ét ro n s l i v r es s ão o s r e spo n sáv ei s p e l a
co nd ução e l étr ica e m to d o e q ua l q u er co rpo .
Está( ão ) co r r eta( s ) :
(A) Ap e na s I
(B ) Ap e na s I I .
(C ) Ap e na s I I I .
(D) Ap e na s I e I I .
(E ) Ap e na s I e I I I .
PALAVRAS CRUZADAS
1 E
2 L
3 E
4 T
5 R
6 I
7 C
8 O
1. Pro p r i e da de q ue é n u l a no s m at er ia is s up er -
co nd u to r es .
2 . Mat er ia l q ue não p e rmi te a pas sa ge m do f l u xo d e
e l ét ro n s o u d e ix a pa s sa r a p en as um p eq u e no
nú me ro de l es .
3 . São bo ns co n d uto re s d e e l et r ic id ad e.
4 . Part íc u la r es po ns áv el p e l a co n d ução e l ét r ic a no s
met a i s .
5 . L igaç ão q ue ca u sa a n eu tra l i z ação d e um co r po
e l et r i z ado .
6 . Exe mp lo d e ma te r i a l s e mico n d uto r m u ito u sa do
em c i rc u i to s e l et rô n ico s .
7 . Mat er ia l qu e s e co m po r t a co mo su p erco n du to r a
ba ix as t em pe ra tu ra s .
8 . Mat er ia is q u e po dem se c o mpo r tar a lg um as vez e s
co mo i so la nt e s e a lg um as veze s co mo co n d uto re s .
QUESTÕES
1) So b r e o e x p er ime n to d a co n duç ão em so luç ão
e l et ro l í t i ca r ea l i za do e m sa l a , e x pl iq u e po r q ue a
lâm pa da não ace n d e q ua ndo s e t ro ca s a l d e
co z in ha po r aç uca r .
2 ) Em c l im as s eco s as pe s so as e st ão mai s s uj e i ta s a
lev ar c ho q u es q ua ndo t o cam o bj eto s me tá l ico s .
Ex pl iq u e po r q u e i s to o co r re.
3 ) Mat er ia is i so la nt e s po de m s er e l e tr i za do s?
Ex pl iq u e e dê u m ex em p lo .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 6 -
ELETRIZAÇÃO POR ATRITO
Ao at r i ta r - se do i s co r po s i so la nt e s i n ic ia lm e nt e
ne u tro s , p ro vo ca- s e um c o nta to i nt e nso en tr e par t es
do s co r po s. T a l co nt ato pe rm it e a t ro ca d e e l ét r o ns ,
e l et r i z an do - s e po s i t iva m en t e o co rpo qu e ce de
e l ét ro n s e n eg at ivam e nt e o q ue r ece b e e l ét ro ns.
Ce de rá e l é tro ns o áto m o cujo s e l ét ro n s da ú l t i ma
cama da e stão m eno s fo r te me nt e l i ga do s ao se u n úc l eo
em re lação ao s áto mo s q u e co m põ e o o utro ma te r i a l .
A e le tr i zação po r at r i to o co rr e, po r ex em p lo , q ua n do
es f r eg amo s u ma fo lh a d e pa pe l em uma r ég ua de
p l ás t ico :
In ic ia lm e nt e ta nto o p a pe l co mo o p l ás t ico e s tão
ne u tro s , o u s e ja , po s s u e m a me sm a q ua nt i da de de
carg a po s i t iv a e n eg at i va . Co m o atr i to o co r re
t ra n sfe r ênc ia d e e lé tro n s de um co rpo pa ra o ut ro . O
pa pe l pe rd e e l ét ro n s e f ica e l et r i za do co m ca rga
po s i t iva . O p lá s t ico ga n h a e lé tro ns e f ica e le tr i za do
co m car ga n e gat iva :
Na E l et r i zaç ão po r Atr i to , o s co rpo s f icam ca rr eg ad o s
co m:
• CARGAS DE M ESMO VALOR (MÓDULO) e
• CARGAS DE S INAIS CONTRÁRIOS.
Est e fato é uma co n s eq u ê nc ia do Pr i nc íp io da
Co n se rvaç ão d a C ar ga E lé t r ica .
ELETRIZAÇÃO POR INDUÇÃO
No p ro ce s so d e I ND UÇ ÃO , a e l e tr i zação de um co n-
du to r n e ut ro o co r re po r s im p le s ap ro xim ação d e um
co rpo e l et r i zado , SE M QUE H AJ A CONT AT O E N T RE
EL ES. A s car ga s do o b j eto n e ut ro ( i nd uz ido ) s ão
se pa ra da s (po lar iza da s) pe la a pro x imaç ão do co rpo
e l et r i z ado ( i n d uto r) , f i ca n do as car ga s d e me smo s i na l
do i n d uto r o m ai s d i st an t e po ss ív e l d e l e .
Para ma nt er o o bj eto i n du z ido e le tr i za do , me smo ap ó s
o a fa sta me n to do i n d uto r , d ev emo s l i gar o la do m ais
d i st an t e à T er ra . Ao s e l ig ar um co n du to r e l e tr i za do à
T er ra , e l e s e de sca rr e ga d o la do da l i gaç ão .
Ao se d e sfaz er a l i gação c o m a T er ra o co r po i n duz i do
f ica e le tr i za do co m CARGA CONTRÁRIA à do i nd u t o r :
EXPERIM ENTO : A pó s fa zer a mo nta g em da f i g u ra ,
apro x im e o can u di n ho atr i ta do e o b se rv e o q ue
aco nt ec e co m a f i ta d e pa pe l a l umí n io . ( Não e nco s t e o
can u di n ho na f i ta ) . T o q ue o d i sco de c ar to l in a co m a
mão e a fa st e o canu d in h o . Des cr eva e ex p l i q ue s ua s
o bs er vaçõ es :
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 7 -
ELETRIZAÇÃO POR CONTATO
A e l et r i z ação po r CO NT A T O co n s i st e em e nco s ta r um
o bj eto já e le tr i za do 1 e m um o ut ro , e le tr icam e nt e
ne u tro 2 .
Du ra nt e o co n tato a s ca rg as i rão se re di s t r ib u ir en t re
o s do is o bj e to s , e l et r i z an do o co r po n e ut ro c o m
carg as d e ME SMO SI N AL d o e l et r i zado .
Se o s co r po s fo r em i g u a is , a pó s a s e par ação e le s
f i ca rão e l et r i za do s co m a M ESM A CARGA ( me s mo
va lo r e m esmo s i na l ) .
EXPERIM ENTO : V o c ê po d e o bs er var a e l et r i zação p o r
co nta to a tr avé s do p ên d ul o e l ét r ico :
Pr im e iro d ev e- se a tr i t ar o canu d in ho co m u m p ed aço
de pa p el e em s eg ui da e n co stá - lo no c í rc u lo d e p a pe l
a l umí n io . De scr ev a e e x p l i qu e o q u e aco nt ec e:
ANTES do CONTATO DEPOIS do CONTATO
TESTES
13) At r i ta - s e um ba stão d e v i dro co m u m pa no d e lã
in ic i a lm e nt e n eu tro s . Po d e- se a f i rm ar q u e:
(A) só a lã f i c a e l et r i za da .
(B ) só o ba stão f ic a e l et r i z ado .
(C) ambo s se e l et r i za m co m c arg as d e me smo s in a l .
(D) ambo s se e l et r i za m co m c arg as d e s in a i s o po s to s .
(E ) ne n h um do s co r po s s e e le tr i z a .
14) Pas sa ndo -s e um p en t e no s ca be lo s , ve r i f i c a -s e
qu e e l e po d e at ra i r pe q ue no s p ed aço s de pa p el . A
ex p l ic ação ma i s co e re n te co m e st e fa to é q u e, ao
pa ss ar o p e nt e no s ca be lo s , o co r re u :
(A) el et r i z ação do p en te e n ão do s c ab elo s , qu e faz
carg as p as sa re m ao s pe da ço s de p ap e l e o s at ra i .
(B ) aq uec im e nto do pe n t e, co m co n se q üe n te
e l et r i z ação do ar p ró xi mo , q u e pro vo ca o
fe nô me no d esc r i to .
(C) el et r i z ação do p en t e, q ue i n duz car ga s no p ap e l ,
pro vo c an do a s ua at ração .
(D) de s el et r i z ação do p en te, qu e a go ra pa ss a a s er
atra í do p elo s p e daço s d e pa pe l q u e s em pr e e st ão
e l et r i z ado s.
(E ) el et r i z ação do pa pe l , q u e i nd uz c ar ga s no pe n te
ne u tro , p ro vo ca ndo a su a atra ção .
15) O el e tro scó p io de fo l h as re p re -
se n ta do na f ig ur a e st á carr eg ado
po s i t iva me nt e. S e u ma pe sso a to ca r
na e sf era A e l e se de sca rr e ga
po r q ue :
(A) o s e l ét ro n s do e l et ro scó p i o pa s sam pa ra a pe s so a.
(B ) o s n êu tro n s da p e ss o a pas sa m pa ra o
e l et ro scó p io .
(C) o s pró to n s do e l et ro scó p i o pa s sam pa ra a pe s so a.
(D) o s e l ét ro n s da p e sso a p as sam pa ra o e l etro scó pio .
(E ) o s pró to n s da p es so a pa s s am par a o e l et ro scó p io .
16) Se u m co n d uto r e l et r i z ado po s i t iva me nt e fo r
apro x ima do d e u m co n du to r n e ut ro , s em to cá- lo ,
po d e- s e a f i r mar q u e o co n du to r n e ut ro :
(A) co ns er va su a car ga to ta l nu la , mas é a tra í do p elo
e l et r i z ado .
(B ) el et r i z a - se ne ga t iv am en t e e é a tra í do p elo
e l et r i z ado .
(C) el et r i z a - se po s i t ivam e nt e e é r e pe l ido pe lo
e l et r i z ado .
(D) co ns er va a s ua ca r ga to t a l nu la e não é at ra ído
pe lo e l et r i z ado .
(E ) f i ca co m a me ta d e d a car ga do co n d uto r
e l et r i z ado .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 8 -
17) Os co r po s e l et r i z ado s po r a tr i to , co nta to e
in d ução f icam c ar re ga do s r e sp ect iva me n te co m
carg as d e s in a i s :
(A) ig ua is , i g ua i s e i gu a i s .
(B ) ig ua is , i g ua i s e co n trá r io s .
(C) co nt rár io s , co n tr ár io s e i g ua is .
(D) co nt rár io s , i g ua is e i gu a i s .
(E ) co nt rár io s , i g ua is e co n trá r io s .
18) Dua s pe q ue na s es fe ra s metá l ica s , d e ma ss as
de s pr ez í ve i s , e stão su s p en sa s , e m re po uso , po r
f io s lev e s e i so l an t es . O s i na l da ca rg a d e cad a
es fe ra e stá i n dic ado n a f ig u ra e a a u sê nc ia d e
s i na l in d ica q u e a e sf era e s tá e l e tr icam e nt e
ne u tra .
Das s i t uaçõ e s i n d ica das n as f i gu ra s são po s s ív e i s
so me n te :
(A) I , I I e I I I .
(B ) I , I I , I I I e IV .
(C ) I I , I I I e IV .
(D) I I , I I I , IV e V .
(E ) I I I , IV e V .
19) Em uma au la , o P ro f . Pau lo a pr es e nta um a
mo nt ag em co m do i s a n éi s p e n du ra do s, co mo
re pr e se n ta do na f i gu ra . Um do s a n éi s é d e
p l ás t ico – m at er ia l i so la nt e – e o o ut ro é d e co b r e
– ma t er ia l co n d uto r .
In ic ia lm e nt e, o Pro f . Pa u lo ap ro xim a u m b as tão
e l et r ic am en te car re ga do , pr im ei ro , do a ne l de
p l ás t ico e , d e po i s , do a ne l de co br e. Co m ba s e
ne s sa s info rmaçõ e s, é CO RRET O af i rma r q ue :
(A) o s do i s a n éi s se a pro x ima m do ba s tão .
(B ) o an el d e p lá st ico não se mo vim e nta e o d e co b re
se a fa st a do ba stão .
(C) o s do i s a n éi s se a f as tam d o ba st ão .
(D) o an el d e p lá st ico não se mo vim e nta e o d e co b re
se a pro xi ma do ba stão .
(E ) o s do i s a n éi s f i cam i mó ve i s .
CAM PO ELÉTRICO
A pr i nc i pa l c arac t er ís t ic a d e um a ca r ga e l é tr ica é a
su a cap ac i da d e d e i nt er ag i r co m o u tra s car ga s . Na
T eo r i a do E l et ro ma gn e t i s mo o CA MPO EL ÉT RICO te m o
pa pe l d e me d ia do r d e ssa i nt er ação . É atr avé s d e le q ue
uma car ga “ s en te ” a pr e se nça d e o ut ra s ca rg as .
Uma pro p r i e da de im po r ta nt e do ca mpo e lé tr ico é q ue
e l e é u ma GRANDEZA VETORIAL e, po r ta nto , de ve
se r car act er iza do po r INTENSIDADE , DIREÇÃO e
SENTIDO .
A di reç ão do cam po de uma car ga p u nt i fo r me é
RAD IAL e se u s e nt ido é DIV ERGE NT E s e a car ga f o r
po s i t iva e CO NV ERGE NT E s e a car ga fo r n eg at iva .
A I NT EN SI D ADE DO CA MP O DIMI N UI CO M A DI ST Â N CIA,
o u s e j a , o cam po e l é tr ico é ba sta n te i nt en so pró x i mo
à car ga e d i mi n ui pro gr es s ivam e nt e q u an do no s
a fas tamo s de la . O cam po de u ma ca rg a e lé tr ica s ó é
nu lo no in f i n i to .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 9 -
SUPERPOSIÇÃO DE CAMPOS ELÉTRICOS
O campo e l é tr ico d e uma carg a n ão po d e s e r a l t era do
pe la pr e se nça do cam po e l ét r ico d e o u tra c ar ga , no
en ta nto , é co m um r ep r es e nta rmo s a s up e rpo s i ção
de s se s cam po s at rav és de uma so m a ve to r ia l . A f ig ura
a s eg u ir re pr e se n ta a s up e rpo s i ção do s ca mpo s de
du as ca rga s p u nt i fo rm e s. Q ual o s i na l de ca da ca r ga ?
CAM PO E FORÇA ELÉTRICA
Q ua ndo co lo ca mo s u ma car ga e lé tr ica p ró xim a d e
o ut ra ca rg a e la s in t era g e m at rav és do s se u s cam p o s
e l ét r ico s . Es ta i nt e raçã o dá o r i gem à s FOR Ç A S
EL ÉT RICA S q u e faz em co m qu e a s car ga s s e a pro xi m em
o u s e a fas t em. A fo r ça e l ét r ic a F q u e u ma ca rg a q
se n te, q ua n do co lo c ad a n um c am po e l étr ico E d e
o ut ra s ca rga s , é da da po r :
IMPORTANTE : S e a ca rg a fo r n e gat iva , o se n t i do da
fo rça é co nt rá r io ao s e nt i do do cam po .
BLINDAGEM ELETROSTÁTICA
O in te r io r d e u m co r p o COND UT OR f ic a b l i n d ado
co nt ra in f l u ênc ia s e l ét r i cas pro ve ni e nt e s de car ga s
s i tu ad as no e xt er io r de s s e co n du to r . Est e fe nô m e n o é
co nh ec ido co mo BL I ND AGE M EL ET ROST ÁT IC A. NO
INT ERIOR DE CORPO S CON DUT ORE S O C A MPO
EL ÉT RICO É SEMPRE N UL O . Um a pe s so a no in t er io r de
uma ga io la e l et r i zad a
não l eva c ho q u e
me smo qu e to q u e
ne la . Já u ma pe s so a
fo ra da ga io la v i r a
ch ur ras q ui n ho s e to ca r
a g ra de .
EXPERIM ENTO: A s o n da s de rá d io s ão co n st i t u íd as de
campo s e l é tr ico s e m ag né t ico s
o sc i la nt es . O q ue po d e aco nt ec er
se vo c ê co lo car um ra di n ho d e
p i l ha l i ga do de nt ro de u ma ca ix a
de l e i t e lo nga v id a vaz ia (o u
en ro l á- lo co m pa p el a lu mí nio )? E
nu ma ca i xa de sa pa to s? Faça o
ex p er im e nto e e xp l i q ue s ua s
o bs er vaçõ es.
TESTES
20) Q ual a i n te n s i da d e da fo rça q u e ag e so br e u ma
carg a e l é tr ica d e 8µC qu an do co lo ca da nu m
campo e lé tr ico de i nt e n s i da de 5 . 105 N/C ?
(A) 0,4 N
(B) 4 N
(C) 40 N
(D) 400 N
(E ) n. d.a .
21) Me teo ro lo g i sta s me d ira m a d i st r i b uição d e c ar ga s
e l ét r ic as no i n te r io r d as nu ve n s d e t em p es ta d e,
cham ad as d e “c úm ulo s n im bo s ”, e enco n tra ram
um pe rf i l par a e s sa d i st r i b ui ção d e ca rg as
se me l ha nt e ao mo st ra do n a f ig ur a . N e ssa f ig u ra , é
mo st ra do a in da o so lo so b a n uv em, q ue f ic a
carr e ga do po s i t ivam e nt e po r i n duç ão , a lé m do s
po n to s X , Y , Z e W em d e s taq u e.
De ss e mo do , e n tr e a p a rt e s u pe r io r e a pa rt e
in fe r io r da n uv em, b e m co mo en tr e a pa rt e
in fe r io r da n uv em e o so lo , são p ro d uz ido s c am po s
e l ét r ico s d a o r de m d e 1 00N /C. Po d e-s e a f i r mar
qu e o se nt i do do v eto r campo e l ét r ico e nt re o s
po n to s X e Y e e ntr e o s po n to s Z e W é,
re s pec t iv am en te ,
(A) par a ba ixo e p ara c im a.
(B ) par a c ima e pa ra ba i xo .
(C) par a c ima e pa ra c im a.
(D) par a ba ixo e p ara b a i xo .
(E ) par a a d i r e i ta e p ara a es q ue r da.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 10 -
FORÇA ELÉTRICA – LEI DE COULOM B
O c ie n t i sta f r anc ê s C h ar l e s Co ulo m b ( 173 8-1 8 06)
co ns e gu i u es ta be l ece r e x pe r im e nt a lm e nt e uma
ex p re s são ma te mát ica q ue no s p e rmi te ca lc u lar o
va lo r da fo rça e n tr e do is pe q u eno s co r po s e l et r i z ad o s.
Co u lo mb ve r i f i co u q u e o va lo r d es sa fo rça ( s e ja de
atra ção o u d e r ep u ls ão ) é tan to maio r q ua nto ma io re s
fo rem o s va lo r es das ca rg as no s co r po s, e t an to m e no r
qu an to m aio r fo r a d is tâ n c ia e ntr e e le s .
• A in te n s i da d e da Fo rça E lé tr ica é p ro po rc io na l ao
pro d uto da s car ga s e i nv e rsa me n te pro po rc io na l ao
qu ad ra do da d is tâ nc i a en t re e la s .
• A di re ção da fo rça é a da r eta q u e u ne as ca rga s .
• O va lo r d a Co ns ta nt e E l et ro s tát ica K d ep e n de d o
meio n a qu a l as ca rga s e st ão im er sa s:
TESTES
22) Q ua ndo a d i st ân c ia en tr e du as par t ícu la s
e l et r i z ad as s e r e d uz à m eta d e, a i nt e ns i da de da
fo rça e l e tro stá t ic a en tr e e las :
(A) pe rma n ece a me sma
(B) qu ad r up l ica
(C) do b ra
(D) se r ed uz à m et ad e
(E ) se r ed uz a um q ua rto do v a lo r i n ic ia l
23) Dua s ca rga s po s i t i va s , s e par ad as po r u ma ce rta
d i st ânc ia , so f re m u ma f o rça d e re p ul são . S e o
va lo r d e um a da s ca rg as f o r do bra do e a d is tâ nc i a
du p l ic ad a, e nt ão , e m r e l ação ao va lo r a nt igo d e
re p ul são , a no va fo rça s er á :
(A) o do bro
(B) o q uá dr u plo
(C) a q ua rt a par te
(D) a me ta d e
(E ) ig ua l
24) Dua s ca r gas Q = 4 . 10
– 7C e q = 5 . 10
– 2C e stão no
vácuo s e par ad as po r um a d i stâ nc ia d e 6 m. A
in te n s i da d e d a fo rç a d e re p ul são e l et ro s tát ica
en tr e e l as va le :
(A) 5 N
(B) 30 N
(C) 50 N
(D) 500 N
(E ) n. d.a .
25) De te rm in e a in te n s i da d e d a fo rça e l ét r ic a e nt r e as
carg as d a f ig u ra .
(A) 14 N
(B) 10 N
(C) 9 N
(D) 5 N
(E ) n. d.a .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 11 -
TENSÃO ELÉTRICA
A f i g ura a ba i xo mo st ra u ma pi l ha l ig ad a a d ua s p l ac as
met á l ica s par a l e l as .
Ao co n ec tar a p i lh a , a s
p l aca s a dq u ir em c ar ga s
e l ét r ic as de s i na i s o po s -
to s . Ca da uma de s sa s
carg as ca rr e ga co n s i go s e u
campo . A s u pe rpo s içã o
de s se s c am po s r es u l ta e m
um cam po e l étr ico a pro xi -
mad ame n te u ni fo rm e n a
re g i ão e n tr e a s p laca s:
A in te n s i da d e do c am po e lé tr ico de p e nd e da d i stâ n c ia
d e ntr e a s p l aca s e tam b é m de uma g ra nd eza c hama da
TENSÃO ELÉTRICA , qu e é um a ca ract e r í st ica da p i l h a .
Q ua nto ma io r a t e nsão e l ét r ica , m ai s car ga s se
acum u lar ão na s p lac as f aze ndo co m q ue o cam po
e l ét r ico a um en te de i n te ns i da de . Po r o ut ro l ado , s e
aum e nta rmo s a d i stâ nc ia e nt re a s p l aca s , o c am po
e l ét r ico te rá s ua in t en s i da de re d uz i da . Es sa r e l a ção
en tr e o cam po , a t e ns ão e a d i stâ nc ia e n tr e a s p la cas
é ma t ema t ica me n te e x pr e ss a po r :
Se e x i st i r em el é tro ns l i v re s e nt re a s p l aca s , e le s
sent i rão a p re s enç a do ca mpo e s e mo v im en ta rão em
di reç ão à p laca po s i t iva dev i do à at uação de u ma
fo rça e l é tr ica .
TESTES
26) De te rm in e a i nt en s id ad e do cam po e l é tr ico
un i fo rm e qu e s ur ge e n tr e as p laca s da f i gu ra :
(A) 24 V /m
(B ) 12 V /m
(C) 6 V /m
(D) 0,16 V /m
(E ) 3 V /m
27) Co n si d er e d ua s g ra n de s p l aca s p la na s , p ara le la s ,
carr e ga da s co m car ga s ig ua is e co ntr ár ia s .
Q ua ndo diz emo s q ue en tr e e las e x i st e u m cam po
e l ét r ico u n i fo rm e, i s to s ig ni f ica q u e:
(A) não a pa r ece fo rç a e l ét r ica so br e um a ca rg a
co lo cad a en tr e as p laca s .
(B ) a t en são e nt r e a s p l aca s é a l te rn ad a.
(C) o va lo r do cam po é i nv er s ame nt e pro po rc io n a l ao
qu ad ra do da d is tâ nc i a en t re as p lac as .
(D) o campo e l étr ico e nt re as p l aca s é s em p re n u lo .
(E ) o cam po e l ét r ico t em o m es mo va lo r e m to do s o s
po n to s s i t ua do s en tr e a s p laca s .
28) Du ra nt e a fo r mação d e u ma t em p es ta de, v er i f i c a -
se q ue o co rr e u ma s e pa ra ção d e car ga s e l étr ica s ,
f i ca n do a s n uv e ns m ais a l ta s e l et r i za da s
po s i t iva me nt e, e nq ua n to as ma i s b a i xa s a d q ui rem
carg as n eg at iva s qu e induzem ca rg as po s i t iv as na
su p er f íc ie d a T e rr a . À me di da q u e v ão s e
avo l uma n do a s ca rg as e l ét r ica s na s n uv en s, as
in te n s i da d es do s c a mpo s e l ét r ico s vão
aum e nta n do . Se o cam po e l ét r ico fo r i nfe r io r a
3 .106 N/ C, o a r pe rma n ec erá i so l an te e im p ed ir á a
pa ss ag em de c ar ga de um a n uve m p ara a T er ra o u
en tr e n uv e ns . Bas ea n do - se ne s tas in fo rm açõ e s,
de t erm i ne qu a l a a l t ur a máx ima da nu vem pa ra o
su r g im e nto d e r e l âm pa go s (Co n s i de r e q ue o
campo e lé tr ico é un i fo rm e ) .
(A) 25 m
(B ) 50 m
(C) 100 m
(D) 150 m
(E ) n. d.a .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 12 -
CAPACITORES
Cap ac i to r es são e le me n to s e l ét r ico s c ap aze s de
armaz e nar c ar ga e l ét r i ca e , co ns e q üe nt em e n te,
en e rg ia po t e nc i a l e l é tr i ca . E l e s s ão ut i l i za do s d e
vár ias ma n ei ra s em c i rc u i t o s e l et rô n ico s :
• o s ca pac i to r e s po d em se r ut i l i za do s pa ra a rmaz e na r
carg a pa ra ut i l i zação rá p i da . É i sso qu e o f la s h fa z . A
d i fe re nça en tr e um ca pac i to r e uma pi lh a é q u e o
capac i to r po de de sca rr e g ar to d a s ua car ga em um a
pe q u en a f r ação de s eg u n do , já um a p i l ha d emo r a
mai s t em po pa ra de sca rr eg ar- s e. É po r i sso q ue o
f la sh e le trô nico em u ma câm era u t i l i za um
capac i to r , a p i l ha car re ga o capac i to r do f la s h
du ra nt e vá r io s s eg u ndo s, e e nt ão o capac i to r
de sca rr e ga to d a a carg a n o bul bo do f l as h q ua s e q u e
in st an ta n eam en t e. I s to p o de to rn ar um ca pac i to r
gra n d e e car r eg ado e xt rem am en te p e r i go so , o s
f la sh e s e a s T V s po ss u em adv er tê nc ia s so br e ab r í - lo s
po r e st e mo t ivo . E l e s po s su em gra n de s ca pac i to r e s
qu e po de r i am mat á- lo co m a ca r ga q ue co n tê m.
• o s ca pac i to re s tam b ém p o de m e l imi na r o nd u laçõ e s.
Se uma l in ha qu e co n du z co rr e nt e co nt í nu a (C C)
po s s ui o n du laçõ es e p ic o s , u m g ra nd e ca pa c i to r
po d e u ni fo rm izar a te n são ;
• um ca pac i to r po d e b lo q ue ar a co rr e nt e co n t í n u a
(CC) . Se vo c ê co nec ta r um pe q ue no ca pac i to r a u ma
pi l ha , e nt ão não f l u i rá c o rr en te en tr e o s pó lo s d a
p i l ha as s im q u e o capac i t o r es t i ve r car re ga do (o qu e
é i n st an tâ neo s e o capac i to r fo r p e q ue no ) .
Ent re ta nto , o s in a l d e co rr en te a l t er na da ( CA) f l u i
a tra vé s do ca pac i to r s e m q ua lq u er im p ed im e nt o .
I s to o co r re po r q ue o capac i to r i r á car re ga r e
de sca rr e gar à m ed i da q ue a co r re n te a l t er na d a
f l ut ua , faz e ndo pa rec e r qu e a co rr en t e a l te r na d a
es tá f l u i n do ;
Os ca pac i to r e s po d em s er es fé r ico s , c i l í nd r ico s o u
p l ano s, co ns t i t u i n do -s e d e do i s co n d uto re s d eno m i na -
do s arm ad u ra s qu e, a o se r em el et r i z ado s, n um
pro c es so d e i n d ução to ta l , a rm aze nam car ga s e l é tr i cas
de m es mo va lo r ab so l u to , po r ém d e s i na is co n tr ár io s .
ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES EM SÉRIE
• Os ca pac i to re s ad q ui re m a me sma car ga e l étr ica Q .
• A te n são U e nt r e o s te rm in a i s da a s so c iaç ão é i gu a l
à so m a da s t e nsõ e s em ca da c ap ac i to r .
• A te n são em ca da ca pac i t o r é in ve rs ame n te pro po r -
c io na l à r e sp ec t iv a ca pac i t ânc ia .
ASSOCIAÇÃO DE CAPACITORES EM PARALELO
• Os ca pac i to re s f ica m su je i to s à m es ma te n são U .
• A car ga to ta l Q ac um u la d a pe la a s so c iaç ão é i g ua l à
so ma da s c ar ga s de ca da c apac i to r .
• A ca rga d e ca da c apac i to r é d i r eta me n t e
pro po rc io n a l à s ua ca pac i t ânc ia .
ENERGIA ARM AZENADA NOS CAPACITORES
O gr áf ico ab a i xo r e pr e se n ta a c ar ga e l ét r ic a Q d e um
capac i to r e m fu nç ão da dd p U no s s e us te rm in a is .
Co mo , ne s se ca so , Q e U são g ra n deza s d i r e tam e nt e
pro po rc io n a i s , o g ráf ico co rr es po nd e a uma f u nç ão
l i ne ar , po is a c ap ac i da d e e l et ro s tá t ica C é co ns ta nt e.
Co n si d era n do q ue o ca pa c i to r t e nh a a d q ui r i do a ca r ga
Q q ua ndo s u bm et ido à t e ns ão U do gr áf i co , a e ne r g ia
e l ét r ic a We lé tr ica a rmaz en ad a no ca pac i to r
co rr es po nd e à á rea do t r i ân gu lo so m br ea do .
TESTES
29) A u ni da d e de ca pa c i tâ nc ia no S is te ma
Int e rn ac io na l de U ni da d es é o :
(A) Co u lo mb .
(B ) V o lt .
(C ) Watt .
(D) Fa ra d.
(E ) Jo ul e .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 13 -
30) No co t i d ia no em p re ga m-s e ca pa c i to r es no s
c i rc ui to s e l et rô n ico s d e rá dio s , T V s ,
co mp uta do re s , etc . U ma d e su as f i na l i da d e s é :
(A) armaz e nar car ga e e n er g i a e l é tr ica .
(B ) ev i ta r pa ss ag em d e co r r en te a l te r na da no c i rc ui to .
(C) pro d uz i r a e ne r g ia e l ét r ic a do c i rcu i to .
(D) di mi n ui r a r es is t ênc ia e lé t r ica .
(E ) pro d uz i r o nd u laçõ e s em c o rr en te co n t í n ua s.
31) Um ca pac i to r é l ig ado ao s t er mi na is d e um a
bat e r ia de 1 2V . V er i f i ca - s e q ue a ca rg a ad q ui r i da ,
em va lo r ab so lu to , é d e 24 nC. A capac i tâ nc ia
de s se ca pac i to r é i g ua l a :
(A) 0,5 n F
(B) 1,0 n F
(C) 2,0 n F
(D) 288 n F
(E ) 36 n F
32) De te rm in e a car ga e l ét r ica a rmaz e na da no
capac i to r re pr e se n ta do n a f i gu ra ab a i xo :
(A) 3,0 µC
(B) 0,33 µC
(C) 16 µC
(D) 48 µC
(E ) 8 µC
33) Um ca pa c i to r p la no de ca pac i tâ nc ia 2 ,0 n F é l i ga do
ao s t er mi na is d e uma ba te r ia e a d q ui re c ar ga de
6 ,0 x10- 8
C . D et er mi n e a t e ns ão da ba te r i a .
(A) 0,03 V
(B) 0,3 V
(C) 3,0 V
(D) 30 V
(E ) 300 V
34) De te rm in e a ca pac i t â nc i a eq u iva le n te d as
as so c iaçõ e s de ca pac i to r e s a s eg u ir :
a )
b)
CORRENTE ELÉTRICA
A co r re nt e e l ét r ic a é u m mo v ime nt o or de nad o de
carga s e leme nt ares . Po d e se r um s im pl e s j a to de
par t í cu la s no v ácuo , co m o aco n tec e n um t ubo de T V ,
em q ue um fe i xe d e e l ét r o ns é la nça do co ntr a a te la .
No e nt an to , na ma io r ia d o s ca so s , a co rr e nt e e l ét r ica
não o co rr e no vác uo , mas s im no in t er io r d e um
co nd u to r . Po r e x em plo , a pl ica n do u ma vo l ta g em n um
f io m et á l ico , su r ge n e le u ma co r r en te e l ét r i ca
fo rma da p elo mo vi me n to o rd e na do d e e lé tro ns .
Não s e po d e d ize r q ue to do mo vim e nto d e c ar g as
e l ét r ic as se ja um a co rr e n te e l ét r ica . No f io m et á l i co ,
po r e x em plo , m es mo an te s d e ap l ic armo s a vo l t ag e m,
já e x is t e mo v ime n to d e car ga s e l étr ica s . T o do s o s
e l ét ro n s l i v r es e s tão em mo vim e nto , d ev i do à a g i t ação
té rmic a . No e nta n to , o mo vim en to é caó t ico e não há
co rr en te e l étr ica .
Q ua ndo a p l ica mo s a vo l t ag em, o mo vim e nto caó t ico
co nt in ua a e x is t i r , ma s a e l e s e so b r epõ e um
mo vim e nto o r d en ado , d e ta l fo rma q u e, em mé d ia , o s
e l ét ro n s l i v r es pas sa m a s e de s lo car ao lo n go do f io .
Q ua ndo a p l ica mo s uma vo l ta g em no s t er mi na is de um
f io co n d uto r e le f i ca po l a r iza do , su rg i ndo no i n te r i o r
de s te u m ca mpo e l étr ico . Os e l ét ro n s l i v r es se nt em
es s e cam po e são fo rça do s a s e mo v ime n tar n u ma
da da d i r eção d ev i do à açã o d e uma fo rça e lé tr ica .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 14 -
CARGAS L IVRES
• No c o nd ut or met á l i c o , as ca rg as l i v r es são o s
e l ét ro n s, q ue s e mo v im en tam em se n t i do co nt rár io
ao do c am po e l ét r ico .
• No c o nd ut or l í qu i do (e le tró l i to ) , a s ca rg as l i v r es
são ío n s po s i t ivo s e ne ga t i vo s .
• No co n du tor gas os o (p l a sma ) a s car ga s l i v r es são
tan to ío n s q ua nto e lé tro n s.
EFEITOS DA CORRENTE ELÉTRICA
EFEITO
TÉRM ICO
T o do f io q u e co nd uz e le tr i c id ad e s e
aq uec e (E fe i t o J ou l e ) . E s s e efe i to é
a b as e d e f u nc io nam e nto do s
aq uec e do r e s e l ét r ico s , c h uv ei ro s
e l ét r ico s , s eca do r es d e c a be lo ,
lâm pa da s inc an d esc e nt e s , etc .
EFEITO
LUM INOSO
Em d et er mi na da s co n diçõ es, a
pa ss ag em da co r re nt e e lé t r ica
atra vé s d e um gá s rar ef e i t o faz co m
qu e e le em it a luz . As lâ mp ada s
f l uo r esc e nt es e o s a nú nc i o s
lu mi no so s são ap l ic açõ e s de s se
ef e i to . Ne l es h á a t r an sfo r mação
d i re ta d e e ne rg ia e lé tr ica em
en e rg ia l umi no sa .
EFEITO
QUÍM ICO
Al g uma s re açõ e s q uím ica s ta is co mo
a e le tró l i s e da ág ua só o c o rr em na
pr e se nça d e co rr e nt es e lé tr i cas .
Ess e ef e i to é ut i l i za do , po r
ex em p lo , no r ev es t i me n to d e
met a i s po r c ro ma g em.
EFEITO
MAGNÉTICO
Car ga s em mo v im e nto p ro duz em
campo s m ag n ét ico s . U m c o nd u to r
pe rco r r i do po r u ma co rr e n te
e l ét r ic a c r ia , n a r e g i ão p r ó xi ma a
e l e , um cam po ma g n ét ico . Est e é
um do s efe i to s mai s im po r tan t es ,
co ns t i t u i n do a ba s e do f u nc io na -
me nto do s mo to re s ,
t ra n sfo rm ado re s , e tc .
EFEITO
ELETRO-
MAGNÉTICO
An t en as t r an sm i sso ra s ( r á dio e
te le fo n e c e l u lar ) s ão pe rc o rr i da s
po r co rr e nt es qu e o sc i lam em
a l t í s s ima s f r eq ü ênc ia s . Es t a o sc i l a -
ção p ro d uz um a o nd a e l et ro ma g-
né t ic a qu e s e pro pa ga no ar .
EFEITO
MECÂNICO
O cam po ma g né t ico p ro d u z ido po r
uma co rr e nt e a l te rn ad a p o de s er
ut i l i za do par a mo v e r í mã s . Co lo c ar
auto mó ve i s em mo v im e nt o o u to car
mú sic a no s fo n e s de o uv i d o são
a lg u n s ex em p lo s d es t e efe i to .
SENTIDO CONVENCIONAL DA CORRENTE
O s en t i do co nv e nc io na l da co rr e nt e e l ét r ica é o do
de s lo cam en to d e car ga s l iv r e s po s i t iva s no co n d ut o r
(me smo qu e e la s in e x is t am) , o u s e ja , é o m e s mo
se n t i do do cam po e lé tr ico .
TIPOS DE CORRENTE ELÉTRICA
De p en d en do da vo l ta gem ap l ica da, a co rr e nt e e lé tr i ca
qu e su rg e nu m c i rcu i to e l ét r ico po d e s er co nt í nu a o u
a l t er na da . V imo s q ue p i l ha s e bat er ia s fo r n ec em
vo l ta g en s co nt ín ua s, o u s e ja , não o co r re mu da nça do
se n t i do do ca mpo e lé tr ico no i nt er io r do s co nd u to r es .
Co mo o c am po e l ét r ico é f i xo o s e l ét ro ns l iv re s s e
mo vim e nta rão , em m é dia , to do s no m es mo se n t i do , o u
se ja , e l e s av an çam.
No ca so da s to m ad as re s i d en c ia i s , a vo l ta ge m é
a l t er na da . Es te t i po de vo l ta g em faz co m q u e o cam po
e l ét r ico no in te r io r do s co nd u to r es o r a apo nt e p ara
um l ado o ra a po n te pa ra o u tro . De st a fo rm a o s
e l ét ro n s l i v r es no i nt er io r do co n du to r e x ecu ta rão um
mo vim e nto d e v a i -e- ve m. E l e s não ava nça m pe lo
co nd u to r , a p en as o sc i lam pra lá e p ra cá 60 v eze s p o r
se g un do , o u s e ja , n um a f r eq ü ê nc ia d e 60 H e rtz .
INTENSIDADE DA CORRENTE ELÉTRICA
A in te n s i da d e da co rr e nt e e l ét r ic a é a q ua nt i da de d e
carg a q u e a tra ve s sa uma su p er f íc ie t r an sv er sa l de um
co nd u to r , d iv i d i da pe lo i nt er va lo de tem po qu e l eva
par a i s so aco n tec er .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 15 -
35) As s in a l e a a l t er na t iv a I NC ORRET A:
(A) Ao mo vi me n to o r de na do de c ar ga s e l étr ica s dá- s e
o no m e de co r re nt e e lé tr i ca .
(B ) Car ga s em mo vim e nt o pro duz em ca mpo s
mag n ét ico s .
(C) T o do f io q u e co nd uz e le tr i c id ad e s e a q uec e.
(D) An t en as t ra ns mi sso ra s d e rá dio e t e l ev i são s ão
pe rco r r i da s po r a l t í s s i ma s co rr e nt es co n t í n ua s.
(E ) O s en t i do co nv e nc io na l da co r re n te e l étr ica é
o po s to ao re a l .
36) (UEL /20 00 ) Q ua ndo u ma co rr en te e l ét r ic a pa ss a
po r u m co nd u to r e la p ro v o ca a l g u ns e fe i to s mu ito
im po rt an te s . Co n s id e re o s s e gu i nt es ef e i to s d a
co rr en te e l étr ica :
I . Efe it o J o ule o u t érm ic o: um co n du to r p erco rr i do
po r co rr e nt e e l ét r i ca so f r e um a q u ec im e nto .
I I . Efe it o qu ím i co : uma so l ução e l e tro l í t i ca so f re
deco mpo siç ão q ua n do é pe rco r r i da po r co r re nt e
e l ét r ic a .
I I I . Efe it o l um i nos o: a p as sa g em d a co rr e nt e e l é tr ica
atra vé s d e um gá s rar ef e i t o , so b ba i xa p r es são .
IV. Efe it o f is i o lóg i co: a co rr en te e l ét r ic a ao
atra ve s sar o rga n is mo s v i vo s p ro d uz co nt raçõ e s
mu scu la re s ( c ho q ue s e l é tr ico s) .
V. Efe it o mag nét i co: um c o nd u to r p erco rr i do po r
co rr en te e lé tr ica c r ia , na re g i ão p ró x ima a e le ,
um c am po ma g né t ico .
Na no ss a r e s i d ênc ia , o s ef e i to s q u e se mpre
aco mpa n ham a co rr e nt e e l ét r ica s ão :
(A) I e I I
(B ) I I e I I I
(C ) I I I e I V
(D) IV e V
(E ) I e V
37) (U F SE) Se uma s u p erf í c ie t ra n sve r sa l de um
co nd u to r é atr av es sa da em 10 s po r um a
qu an t i da d e d e ca rg a i g ua l a 5 C , a co rr e nt e
e l ét r ic a ne s se co n d uto r va le :
(A) 50 A
(B) 2 A
(C) 5 A
(D) 15 A
(E ) 0,5 A
38) Em u ma s up e rf íc i e t ra n sv er sa l de um f io co n du to r
pa ss a u ma ca rg a d e 1 0 C a ca da 2 s . Q ua l a
in te n s i da d e de co r re nt e n es te f io ?
(A) 5 A
(B) 20 A
(C ) 200 A
(D ) 2000 A
(E) 0,2 A
39) (UCP R ) Uma co r re n te e l é tr i ca d e 10 A é ma nt i da
em u m co n d uto r m et á l i co du ra nt e 2 mi n uto s .
Ped e- s e a car ga e lé tr ica q u e atr av es sa o
co nd u to r .
(A) 120 C
(B) 1200 C
(C) 200 C
(D) 20 C
(E ) 600 C
40) (UEL /19 95 ) P e l a sec çã o t r an sv er sa l d e um
co nd u to r d e e le tr ic i da d e pa s sam 1 2,0 C a ca da
mi nu to . N e ss e co n d uto r a in te n s i da d e da co rr en t e
e l ét r ic a é :
(A) 0,08 A
(B) 0,20 A
(C) 5,0 A
(D) 7,2 A
(E ) 12 A
41) (U F SM /1 999 ) U ma l âm p ada p erm an ec e ace sa
du ra nt e 5 m in uto s po r ef e i to d e uma co r re nt e d e
2A, fo rn ec id a po r u ma bat er ia . N es s e i nt er va lo d e
tem po , a ca rg a to ta l l i be r ada p el a ba te r ia é :
(A) 0,4 C
(B) 2,5 C
(C) 10 C
(D) 150 C
(E ) 600 C
42) (PUC ) Um a lâm pa da pe r man ec e ace sa du ra nt e
1 ho ra , s e ndo p e rco rr i da po r uma co rr e nt e
e l ét r ic a co nt í nu a d e in t en s id ad e i gu a l a 0 ,5
A.
Q ual a q ua n t i da d e de ca rga e l ét r ic a q ue p as so u
pe la lâ mp ad a?
(A) 30 C
(B) 300 C
(C) 900 C
(D) 1800 C
(E ) 3600 C
43) Pel a secç ão r et a d e um f io co n d uto r m an t ém- se
uma co r r en te co nt í nu a de in te n s i da d e 0 ,5 A.
Du ra nt e qu an to t em po de ve s er ma n t i da es sa
co rr en te par a q ue a car ga to ta l t ra ns po r ta da s e j a
ig ua l a 30 C?
(A) 15 s
(B ) 30 s
(C) 45 s
(D) 1 mi n
(E ) 2 mi n
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 16 -
RESISTORES
Obs e rva n do o in te r io r de um c h uve iro e l é t r ico
pe rc eb emo s qu e e x i st e um f io m e tá l ico en ro l ado
de n tro d e le . E st e f io é cham ado de RESISTOR e é
fe i to d e uma l iga de n í qu el e c ro mo (em g e ra l 60% d e
n í q ue l e 40% d e c ro mo ) .
Q ua ndo a br imo s a to r ne ir a , a pr es são d a ág ua l i ga o s
co nta to s e l é tr ico s faz e ndo co m q ue um g ra nd e
nú me ro d e e lé tro n s l iv re s p as s e a s e d es lo c ar ,
es ta be l ece n do uma co r re nt e e lé tr ica d e nt ro do f io .
Na s l i gaçõ e s re s id e nc i a i s a co rre nt e é a l t er na da, o u
se ja , o s e l é tro ns e xec u ta m um mo v im e nto de v a i - e-
vem co m um a f r eq ü ên c ia i gu a l a 60 Hz . N e ss e
mo vim e nto o s e l é tro ns co l i de m en tr e s i e t am b ém
co nt ra o s áto mo s qu e co ns t i t ue m o f io . Po rt an to , o s
e l ét ro n s e nco nt ram um a ce rta DI F I CUL DA DE pa ra s e
de s lo car , i s to é , a fo rça de v i do ao s c ho qu e s o r i g i na
uma ce rta RE SI ST ÊN CIA à pa ss ag em da co r re nt e.
Q ua ndo u m el ét ro n se cho ca co m um áto mo , t an to e le
co mo o áto mo co meça m a V IBR AR MA IS . E st e
aum e nto d a e ne rg ia de v ib raç ão acar re ta um
AU MENT O DE T E MPERAT U RA do f io . É po r i s so qu e a
ge nt e t re me no f r io . T r em en do a g e nt e v i b ra ma is e se
es q ue n ta .
PRIM EIRA LEI DE OHM
Geo rg e S i mo n O hm ( 17 87 -185 4) fo i u m f í s ico a l em ão
qu e r ea l i zo u e x pe r i me n to s em c i rc ui to s e l ét r ico s . O hm
no to u q u e s e e l e do b ra ss e a vo l t ag em a pl ica da a um
me smo c i rc ui to , a co r re nt e e l ét r ic a t am bé m do b rav a:
De sco n f i ado d e q u e ex i st i a u ma RE G UL ARI D ADE n e s te
fato , O hm re p et i u vá r i as vez es o e x p er im en to c o m
div e rs as vo l ta ge n s e ma te r ia i s d i f er e nt e s .
E le u so u f io gro s so , f io f i no , f io co m pr ido , f io c u rt o ,
f io de co b re, f io d e p rat a , o u s e ja , var io u bem to d as
as po s s i b i l i da de s. De po i s e l e r e un i u s ua s o bs er vaçõ es
em ta be la s . O hm p er c eb e u q ue na ma i or ia do s
ex p er im e nto s, a d iv i são do va lo r d a vo l t ag em p ela
in te n s i da d e da co r re n te dav a s em pr e um me s mo
re s ul ta do . C a lc ul e e co mp ro ve :
Pi lh as Vo ltagem Corrente Vo ltagem ÷ Corrente
1 1 ,5 V 0 ,3 A
2 3 ,0 V 0 ,6 A
3 4 ,5 V 0 ,9 A
4 6 ,0 V 1 ,2 A
5 7 ,5 V 1 ,5 A
Ohm ta mb ém f ez o gr á f ico da V o l ta ge m ve rs u s a
Co rr e nt e e no to u qu e s e un i ss e o s po n to s do gráf i co
o bt er ia um a r et a :
Q ua ndo Geo rg e O hm tra ns fo rmo u s e us d ado s
ex p er im e nta is em uma r eta , e l e es tav a p ro po n d o a
cham ad a PRI MEIR A L E I DE OHM:
O re s ul ta do da d i v i são en t re a vo l ta ge m e a co rr en t e é
cham ado de RE SI ST Ê NCI A EL ÉT RICA. A r e s i st ê nc ia e stá
in t i mam en t e r e l ac io na da às fo rça s d ev i do ao s cho q ue s
qu e a tu am no s e lé tro n s e m mo vim e nto d e nt ro do f io
co nd u to r . Um co n d uto r é d i to Ô HM ICO s e su a
res is tên c ia perm ane ce c o nst ant e i n de p e nd e nt em en te
do va lo r da te n são ap l i cada a e le . Ne st e c aso a
corre nte est ab ele c id a é d ire tam ent e pr o por c io na l à
vo l tagem ap l i ca da . S e a vo l ta g em do bra , a co rr en te
tam bé m do b ra e as s i m po r d ia nt e.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 17 -
CONDUTORES NÃO ÔHMICOS
O q ue é no táv e l n a Pr im ei ra L e i de O hm é a var i ed a de
de s u bs tâ nc i as e o e x t en so ca mpo d e va lo r es de
in te n s i da d e de cam po e l ét r ico em q ue e la é o be d ec i da
co m ba s ta nt e pr ec i são . No en ta nto , e la fa lha em
a lg um as c i rcu n stâ nc ia s . Cam po s e lé tr ico s m ui to
in te n so s po d em le var a a l te raçõ es d rá st ica s no
nú me ro de e lé tro n s l iv re s no in t er io r do s co n d uto r es .
Po r e x em plo : d u pl ica n do uma vo l t ag em mu ito e l ev a da,
a co rr e nt e e l ét r ica po d e q ua dr u pl ica r e n ão a p e na s
du p l ic ar co mo er a e s pe ra do . Ne st e s ca so s o v a lo r da
re s i st ê nc i a não é ma is co ns ta nt e e d e pe n de d a te n são
ap l ica da .
Di spo s i t ivo s q u e não o b e d ece m a P r i me ir a L e i de O hm
são c hama do s N ÃO-ÔH MI COS o u N ÃO-L I NE ARE S. E s te s
d i s po s i t ivo s são i nd i sp e ns áve is na e l e trô nica ( d io d o s,
t ra n s i sto re s , etc . ) . S e to da s a s co i sa s co m eça s se m a
o be d ece r a Pr im ei ra L e i de O hm a t ec no lo gia
e l et rô n ica (e a v i da) e nt ra r ia em co l ap so .
TESTES
44) A t e nsão no s t er mi na i s d e um r e s i sto r d e 100 Ω ,
pe rco r r i do po r u ma co rr e n te d e 0 , 2 A é ig ua l a :
(A) 1000V
(B) 500V
(C) 100V
(D) 20V
(E ) 2V
45) Um f io co n d uto r , s ub me t i do a uma t e ns ão d e
1 ,5 V , é p erco rr i do po r u ma co r re n te d e 3 ,0 A . A
re s i st ê nc i a e l ét r ic a de s se co nd u to r é ig ua l a :
(A) 0,5 Ω
(B ) 2 Ω
(C ) 4,5 Ω
(D) 9 Ω
(E ) 10,5 Ω
46) Na i n sta lação e l ét r ica de um ch uv ei ro d e 220 V e
20 Ω , o fu s ív e l d ev e su po rta r uma co rr e nt e
e l ét r ic a de p e lo m eno s:
(A) 200 A
(B) 4400 A
(C) 11 A
(D) 220 A
(E ) 20 A
47) L iga n do - se uma l âm pa d a à to mad a d e uma
re s i d ên c ia , um a vo l tag em de 120V se rá a p l ica da
às e x tr emi d ad e s do f i lam en to d a lâm pa da .
V er i f i c a - se, en tão , q u e uma co r re n te de 2 ,0 A
pa ss a pe lo f i la me n to . Q ua l é o va lo r da
re s i st ê nc i a de s se f i la me nt o ?
(A) 240 Ω
(B ) 120 Ω
(C ) 60 Ω
(D) 30 Ω
(E ) n. d.a .
48) Co n si d er e o s g ráf ico s a s e gu ir , q ue re pr e se n tam a
te n são U no s te rm in a i s d e co m po ne nt e s e l ét r ico s
em f u nção da in te n s i da d e d a co r re n te i q ue o s
pe rco r re .
De nt re es s es g ráf ico s , po de -s e u t i l i z ar p ara
re pr e se n tar co m po n e nt es ô hmico s SO MENT E :
(A) I ( D ) I , I I e IV
(B ) I e IV ( E ) I , IV e V
(C) I , I I e I I I
49) Um r es i sto r ô hm ico d e r es i st ênc ia e l ét r i ca 4Ω é
su bm e t i do a um a te n sã o de 12V du ra nt e um
in te rva lo d e 20 s e gu n do s . A qu an t i da d e d e car ga
e l ét r ic a Δ Q qu e a tra ve s so u o r e s i sto r fo i , em
co ulo m b s, ig ua l a :
(A) 3
(B) 6
(C) 30
(D) 60
(E ) 120
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 18 -
SEGUNDA LEI DE OHM
T o do c hu ve iro q u e s e p rez e te m pe lo me no s d ua s
po s s ib i l i da de s d e a q u ec im en to : I NV ERNO e V ERÃO . Na
po s ição in ve r no a á g ua sa i q u e nt e e n a po s ição v er ão
e la sa i mo r na. Q ua n do m ud amo s a chav e d e po s iç ão
es tamo s mo d i f ic an do o q u e de n tro do c h uv ei ro ?
Se ab r i rmo s o ch uv e iro , ver emo s qu e o r e s i sto r ( f io
en ro l ado ) ap r es e nta u m co mp r i me nto ma io r na
po s ição ve rão do q ue na po s iç ão i nv er no . A s s im,
qu an do m u damo s a ch ave de po s ição , es tam o s
mu da ndo o co m pr im e nto do r es i sto r . O f io é e nro la do
par a ca b er b as ta nt e f io e m u m pe q ue no e sp aço .
O f io ma i s c urto , co rr e sp o nd e nt e à po s iç ão i nv er n o ,
apr e se n ta uma r es i st ênc ia me no r . I s to f az co m q ue o s
e l ét ro n s a va nce m e m ma i o r n úm ero (co rr e nt e ma io r) ,
t ra n sfe r in do ma i s v i b raç ão ao s á to mo s d e nt ro f io .
Q ua nto m aio r a v i br ação , maio r é a te mp er at ur a .
COM PRIM ENTO DO F IO
FIO CURTO FIO COM PRIDO
RESISTÊNCIA PEQUE N A GRA N DE
CORRENTE AL T A BAIX A
ESQUENTA MUIT O POUCO
As lâ mp ad as i nca n de sc en te s t am bé m a pr e se nt am um
re s i sto r . E l e é um f i lam en to e nro l ado , na m aio r ia d as
veze s de tu n g st ên io (o me smo ma te r i a l da s po nt as d as
can eta s e sf ero grá f ica s) .
Para qu e o f i lam e nto po ss a em it i r luz e l e t em q ue
es q ue n tar mu ito . A t em p era t ura c h eg a a s er s up er io r
a 2200O
C. Pa ra e s q ue nta r m ui to e l e d ev e te r
re s i st ê nc i a mu ito pe q ue na , o u se j a , e le dev e s er m u i to
cur to . Ma s s e e l e fo r m ui to c ur to e f i no e l e po de
de rr et e r f ac i lm en te . A so luç ão enco n tra da fo i
aum e nta r a gro s su ra do f io . F io s g ro s so s te m me n o r
re s i st ê nc i a q ue f io s f i no s e es q ue n tam mai s .
GROSSURA DO F IO
FIO GROSSO FIO FINO
RESISTÊNCIA PEQUE N A GRA N DE
CORRENTE AL T A BAIX A
ESQUENTA MUIT O POUCO
Al ém de de p en d er do co mpr im e nto e da e s pe s su r a , a
re s i st ê nc i a ta mb ém d ep e nd e do ma te r i a l d e q u e é
fe i to o f io . Ca da ma te r ia l po s su i um a r e s i st ê n c ia
es p ec í f ica c hama da RE SI S T IV IDA DE EL ÉT RI CA . Qu an to
mel ho r co n d uto r é um m ate r i a l , me no r é o va lo r de
su a r e s i st iv id ad e.
Uso Materiais
a 20OC
Resistividade
(ohm.metro)
In sta lação
re s i d en c ia l Co br e 1,7x10 - 8
An t en a Al um í nio 2,8x10 - 8
L âmpa da T un g st ê nio 5,6x10 - 8
Ch uv ei ro s Ní q ue l -c ro mo 1,1x10 - 6
Cap as d e f io s Bo rrac ha 101 3 a 101 6
S upo rt e de f io s
em po s t es Mad e ira 108 a 101 4
Apo io de f io s
em po s t es Cer âm ica 101 0 a 101 4
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 19 -
O f í s i co Geo rg e O hm ( de no vo e l e) es ta b el ece u u ma
o ut ra le i f í s ica q u e lev a em co nt a o co m pr im e nto , a
es p es s ur a e o mat er ia l d e q u e é f e i to o co n d uto r . E sta
le i é co nh ec id a co mo a SE GU ND A L E I DE O HM:
A re s is tê nc ia tam b ém d ep e n de d a te mp er at ur a . Os
apa re l ho s e l é tr ico s l i ga do s ap re s en tam r es is t ên c ia
maio r do q ue qu an do d e s l iga do s. Q ua n to mai s q ue n te,
maio r a re s is tê nc ia .
TESTES
50) De aco r do co m a 2a L e i de Oh m, o f io co nd u to r
qu e ap r es e nta M AIOR r es i st ê nc ia e l étr ica é :
(A) cur to e g ro sso
(B) cur to e f ino
(C) lo n go e gro sso
(D) lo n go e f ino
(E ) mu ito d uro
51) Co n si d er e d uas l âm pa da s, A e B , i d ê nt ica s a não
se r pe lo fa to de q u e o f i l ame n to d e B é mai s
gro sso q ue o f i lam en to d e A . S e ca da um a e st iv er
su je i t a a um a t e n são de 1 10 vo l t s :
(A) A s er á a ma i s b r i l ha n te po i s t em a maio r
re s i st ê nc i a .
(B ) B s erá a m ai s br i lh an te po is t em a ma io r
re s i st ê nc i a .
(C) A s e rá a m ai s b r i l ha n te po i s t em a me no r
re s i st ê nc i a .
(D) B s er á a mai s b r i lh an te po is t em a m eno r
re s i st ê nc i a .
(E ) amb as t erão o m es mo b r i l ho .
52) Um f io d e a l um í nio de e s pe s su ra 1 ,4 mm
2 po s s ui
50 m de co m pr im e nto . Su a re s i st ê nc i a e l ét r ic a , a
20O
C , é i g ua l a :
(A) 0,1 Ω
(B ) 0,5 Ω
(C ) 1,0 Ω
(D) 1,5 Ω
(E ) 2,0 Ω
ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM SÉRIE
S upo n ha q ue d ua s l âm pa d as es t e jam l iga da s à to m a da,
de t a l mo do q ue ha j a ap en as um cam in ho p ar a a
co rr en te e l ét r ic a f l u i r , d i zemo s qu e a s d ua s lâm pa da s
es tão a s so c i ad as em SÉRIE .
Ev id e nt em e nt e, po de mo s a s so c ia r ma is d e d ua s
lâm pa da s d e ss a ma ne ir a , co mo em um a arvo re de
Nat a l , o nd e ge ra l me n te s e u sa um co n ju nto d e vár ias
lâm pa da s a s so c ia da s em s ér ie .
Em uma a s so c iaç ão em sé r ie de re s i s tê nc ias o b se rva m-
se a s se g ui nt e s ca ract e r í st ica s :
• Co mo há a p en as um c ami n ho po ss ív e l par a a
co rr en te, e l a t em o me smo va lo r e m to das a s
re s i st ê nc i as da a s so c i a ção (me smo qu e e s sa s
re s i st ê nc i as s e j am di fe re n te s) .
• É fác i l p erc e be r q ue, s e o c i rc u i to fo r i nt er ro m pi do
em qu a l q ue r po n to , a co rr en te d ei xa rá d e c i rcu la r
em to do o c i rc ui to .
• Q ua nto ma io r fo r o n úm e ro d e r e s i st ê nc ia s l i ga da s
em s ér i e , maio r s er á a re s is tê nc ia to t a l do c i rc u i to .
Po rta nto , se ma n t iv er m o s a me sma vo l ta ge m
ap l ica da ao c i rc ui to , m e no r s erá a co r re nt e n el e
es ta be l ec i da .
• A r e s i st ê nc i a ún ica R , cap az d e s ub s t i tu i r a
as so c iaç ão de vá r ia s r es is tê nc i as R 1 , R 2 , R 3 , etc . , em
sé r i e , é d e no mi na da RESISTÊNCIA EQUIVALENTE
do co nj un to .
EXEM PLO : Ca lcu l e a r es i st ê nc ia e qu iva l en te e ntr e o s
te rmi na i s A e B da a sso c i ação em sé r ie de r es is to r es
aba i xo :
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 20 -
ASSOCIAÇÃO DE RESISTORES EM PARALELO
Se d ua s lâm pa da s fo rem a sso c ia da s d e ta l ma n ei ra q ue
ex i sta m do i s o u ma is c a mi nho s par a a pa s sa gem da
co rr en te, d iz emo s qu e as lâm pa da s e st ão a sso c ia d as
em P AR AL EL O.
A a sso c iação em pa ra l e lo é u t i l i z ad a n as in s ta l açõ es
e l ét r ic as r es i de nc ia is .
Em uma as so c iação de re s i s tê nc ias em pa ra l e lo ,
o bs er vamo s a s s eg ui n te s c arac te r í st ica s :
• A co r re n te to ta l i , fo r nec i da pe la ba te r i a o u
to ma da, se d iv i d e pe la s r es i st ênc ia s da a s so c ia ção .
A ma io r pa rt e da co r re n t e i pa s sa rá na r e s i st ê nc i a
de m e no r va lo r ( ca mi n ho q ue o f er ec e me no r
o po s ição ) . É po ss ív e l i n t er ro m pe r a co rr en te em
uma d as r es i st ên c ia s da as so c iaç ão , se m a l t er ar a
pa ss ag em d e co rr en t e na s de mai s r es is t ênc ia s .
• Q ua nto ma io r fo r o n úm e ro d e r e s i st ê nc ia s l i ga da s
em pa ra le lo , me no r se r á a res i st ênc ia to ta l do
c i rc ui to ( t u do se pa s sa co mo se e st iv és s emo s
aum e nta n do a e s pe s s ura da r es is t ênc ia do c i rcu i to ) .
Po rta nto , se ma nt ive rmo s i na l t era da a vo l t ag em
ap l ica da ao c i rcu i to , maio r se rá a co rr en t e
fo rn ec id a pe la p i l ha o u ba te r ia .
EXEM PLO : Ca lcu l e a r es i st ê nc ia e qu iva l en te e ntr e o s
te rmi na i s A e B da a sso c iação em pa ra l e lo de
re s i sto r es ab a i xo :
EXERCÍCIOS
53) Calc ul e a r e s i st ê nc i a eq u iva le n te e nt re o s
te rmi na i s A e B da s as so c iaçõ e s d e r e s i sto re s
aba i xo :
(a )
(b)
( c )
(d)
(e )
( f )
(g )
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 21 -
POTÊNCIA ELÉTRICA
Co rr e nt es e l ét r i cas são pro duz i da s em co nd u t o re s
pe la aç ão d e um cam po e lé tr ico a pl ica do , p o r
ex em p lo , po r uma ba te r ia . N es t e caso , a en e r g ia
qu ím ica da b at er ia e s t á se n do t r an sfo rma da em
en e rg ia c i né t ic a do s e lé tro ns . A r e s i st ê nc i a do
co nd u to r , po r s ua v ez , t r an sfo r ma a e ne rg ia c i n ét i ca
em e n er g ia t ér mica . A d i ss i pação de e ne rg ia té rm ica
no re s is to r é d eno m i na da EFEITO JOULE . U ma me d i da
da d i ss i pação d a e ne rg i a é da da p e la POTÊNCIA
ELÉTRICA .
V amo s id ea l i z ar um a s i t uação s im pl es , o n d e há
so me n te uma d i f er e nç a de po te nc ia l e ntr e as
ex tr em i da de s do co nd u to r (uma b at er ia , po r e x em pl o )
e u m r e s i sto r d i ss i pa ndo a e ne r g ia . N e st e ca so va l em
as s eg ui n te s re laçõ es :
TESTES
54) O ef e i to Jo ul e co n s i st e na t ra n sfo rm ação :
(A) da e ne rg ia n uc le ar em e n e rg ia eó l ica .
(B ) da e ne rg ia eó l ic a e m en e r g ia e l ét r ica .
(C) da e ne rg ia e lé tr ica em e n er g i a t ér mic a .
(D) da e ne rg ia so lar e m en er g ia e l ét r ic a .
(E ) da e ne rg ia e lé tr ica em e n er g i a eó l ica .
55) A in te n s i da d e da co rr e nt e e l ét r i ca q ue pa s sa
atra vé s d e uma lâm pa da é de 0 ,5 A q ua n do so b
te n são d e 2 20 V . Q ual a po tê nc ia e l é tr ica q ue a
lâm pa da d is s ip a?
(A) 55 W
(B) 110 W
(C) 220 W
(D) 440 W
(E ) 44 W
56) Um a par e lho e l et ro do mé st ico fu nc io n a co m
te n são d e 11 0 V e po t ên c i a d e 330 0 W. A co rr e nt e
e l ét r ic a pe lo a pa re l ho , q ua n do e m pl eno
fu nc io nam e nto , é :
(A) 30 A
(B) 3 A
(C) 1 A
(D) 33 A
(E ) 110 A
57) Uma l âm pa da d i s s i pa u ma po tê nc ia d e 1 10 W
qu an do l i ga da a uma to mad a d e 22 0 V . Qu al a
re s i st ê nc i a do f i l ame n to d a lâ mp ad a l i ga da?
(A) 220 Ω
(B ) 100 Ω
(C ) 440 Ω
(D) 484 Ω
(E ) 200 Ω
58) Um a pa re l ho e le tro do m é st ico t em as s eg u in te s
in scr içõ es na p l aq u et a : 6 V / 5 W. Po de -s e
co nc l u i r q u e a r es i st ênc ia do apa re l ho , em o hms ,
é i g ua l a :
(A) 7,2
(B) 1,2
(C) 0,83
(D) 4,16
(E ) 30
59) Um r e s i sto r de 180 Ω d i s s i pa u ma po t ênc ia d e
7 ,2 W. Po d e- s e co nc l u i r qu e a in te n s i da d e d a
co rr en te e l étr ica q u e pe rc o rr e o r e s i sto r é :
(A) 0,4 A
(B) 0,2 A
(C) 4 A
(D) 2 A
(E ) 20 A
60) Uma l âm pa da é s u bm et id a a uma te n são de 110 V ,
co ns um i ndo a po tê nc ia e lé tr ica d e 60 W. A
co rr en te e lé tr ica q ue at rav es sa a lâ mp ad a t em
in te n s i da d e m ai s pró x ima de :
(A) 0,55 A
(B) 3,5 A
(C) 8,9 A
(D) 1,8 A
(E ) 50 A
61) De te rm in e a po tê nc ia d is s i pa da po r um a pa re l ho
de re s is tê nc ia e l étr ica 5 0 Ω qua n do l i ga do a uma
te n são de 11 0 V .
(A) 2,2 W
(B) 5,5 W
(C) 242 W
(D) 0,45 W
(E ) 50 W
62) De te rm in e a in t en s id ad e da co rr e nt e e lé tr ica em
um re s i s to r de 70 Ω q ue d is s ip a 70 00 W d e
po t ên c ia .
(A) 1000 A
(B) 100 A
(C) 10 A
(D) 1 A
(E ) 0,1 A
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 22 -
63) Uma l âm pa da d i ss i pa a p o tê nc i a d e 60 W q ua ndo
pe rco r r i da po r uma co rr e nt e d e 2 A. De te rm in e a
te n são à q ua l a lâ mp ad a e stá l ig ad a.
(A) 15 V
(B) 30 V
(C) 60 V
(D) 120 V
(E ) 240 V
64) Na s i ns ta laçõ es r e s i d en c i a is d e ch uv ei ro s e l é tr i -
co s , co st uma -s e u sa r f u s í ve i s o u d is ju n to r es q u e
de s l i gam au to ma t ica me n te q ua ndo a co rr e nt e
ex ce d e um c er to va lo r pr é -e sco l h i do . Qu al o va lo r
do d i s j u nto r q ue d ev e s er u sa do pa ra i ns ta lar um
ch uve iro d e 360 0 W e 220 V ?
(A) 10 A
(B) 15 A
(C) 30 A
(D) 70 A
(E ) 220 A
65) Um a q uec e do r e lé tr ico d i s s i pa 240 W qu an do
l i ga do a um a ba te r i a d e 1 2 V . A co rr e nt e e lé tr ica
no a q uec e do r é i gu a l a :
(A) 0,05 A
(B) 0,6 A
(C) 1,67 A
(D) 20 A
(E ) 2880 A
66) Um ch uv e iro e l ét r ico t em uma po t ênc ia d e
4400 W q ua ndo l i ga do a uma vo l ta g em de 2 20 V .
Q ual a co rr en t e qu e p erco rr e es s e c hu ve iro ?
(A) 5 A
(B) 10 A
(C) 15 A
(D) 20 A
(E ) 25 A
67) Na lâ mp ad a do fa ro l d e um a uto mó ve l e stá
esc r i to : 12V / 4 A. I s so s ig ni f ic a qu e a l âm pa da
de ve s e r l i ga da a um a vo l ta gem de 1 2 V e
pe rco r r i da po r u ma co rr e nt e e lé tr ica de 4 A. Q ua l
a po tê nc ia d es sa lâ mp ad a ?
(A) 24 W
(B) 36 W
(C) 48 W
(D) 60 W
(E ) 100 W
68) A cas a d e u m ce rto p ro f es so r d e F ís ica t em do i s
ch uve iro s e l ét r ico s q u e co nso m em 4 50 0 W cada
um. E l e q ue r t ro ca r o d i s ju nto r ge ra l da ca i xa d e
fo rça po r um qu e p erm it a o fu nc io na me nto do s
do i s c hu ve iro s s im u lt an eam e nt e co m um
aq uec e do r e l ét r ico (1 200 W) , um fer ro e lé tr ico
(1100 W) e 7 lâm pa da s i n can de sc e nt es de 1 00 W.
Di s j un to r e s são c l as s i f i ca do s pe la co r re nt e
máx ima q ue pe rm it em p as sar . Co n s id er an do q u e a
te n são n a c i da de s e ja d e 220 V , o d is ju n to r de
me no r co rr en te má xi ma q ue p er mi t i rá o co ns umo
de s eja do é , e ntão , d e:
(A) 30 A
(B) 40 A
(C) 50 A
(D) 60 A
(E ) 80 A
69) Um ch uv ei ro e l étr ico é c o ns tr u ído par a a t en são
de 2 20 V , d i ss i pa ndo , en tão , po t ênc ia i g ua l a
2000 W. Po r en ga no , s u bm et e- se o ch uv ei ro a
te n são de 11 0 V . A dm it in do q ue a r es is t ênc i a
e l ét r ic a do c hu ve iro p erm an eça co n st an t e, a
po t ên c ia q u e e l e d i s s i pa p as sa a s e r :
(A) 500 W
(B) 1000 W
(C) 2000 W
(D) 2500 W
(E ) Ze ro
70) Uma lâ mp ad a i nca nd e sce nt e d e 60 W, co n st r u í d a
par a t ra ba l har so b 2 20 V , é l i ga da a uma fo n t e d e
110 V . S u po n ha q u e a re s i s tê nc ia e l ét r ic a d a
lâm pa da pe rma n eça co n s tan t e, q ua l a po t ê nc i a
d i s s i pa da p el a lâm pa da n e ss as co n d içõ e s?
(A) 15 W
(B) 30 W
(C) 60 W
(D) 120 W
(E ) 240 W
71) Uma lâm pa da l ig ad a a 120 V é p erco rr id a po r um a
co rr en te de 0 , 5 A. Q ual a po tê nc ia d i ss i pa da p el a
lâm pa da?
(A) 100 W
(B) 60 W
(C) 40 W
(D) 25 W
(E ) 10 W
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 23 -
ENERGIA ELÉTRICA
A po tê nc ia de um a pa re lho in d ica a qu an t i da d e de
en e rg ia e lé tr ica q u e es tá se n do t ra n sfo r ma da em
o ut ra s fo rm as de e ne r g ia n um c e rto i nt e rva lo de
tem po .
V o cê po d e ca lcu la r o co ns umo de u m a pa re lho , i s to é ,
da q ua nt i da de d e e ne r g ia e lé tr ica q u e e l e t ra n sfo r ma
em o u tra s fo r ma s d e e n er g ia – s e so u be r s ua po t ên c ia
e l ét r ic a e o tem po q ue e l e f ica l ig ado .
Os fa br ica nt e s ge ra l me n t e i nfo rmam a po tê nc ia no
pró pr io a pa re l ho .
Uma u ni da d e m u ito co m u m d e e ne rg ia é o
qu i lo wat t - ho ra (kW h) : 1 K Wh = 100 0 W h
72) Uma ca sa po ss u i 10 lâm pa da s q u e pe rma n ece m
ace sa s 6 ho ra s po r d ia . S e ndo d e 100 wat ts a
po t ên c ia e lé tr ica d e c ad a lâm pa da, a en er g ia ga sta
nu m m ê s, em q ui lo wat t - h o ra , é de :
(A) 10
(B) 30
(C) 60
(D) 120
(E ) 180
73) A ta b ela ab a i xo mo s tr a a re lação de e l et ro -
do m és t ico s d e uma r e s id ê nc i a e o t em po d e
ut i l i zação m en sa l mé d io d e cada a pa re l ho . Ca l cu le
o co n su mo e l étr ico me n sa l da re s i d ê nc ia e m kW h.
I tem Potên cia
(Watts)
Tempo
Mensal
(Hor as)
Ener g ia
(kWh)
5 L âm pa da s 60 W 70 h
2 L âm pa da s 100 W 50 h
1 T V 200 W 180 h
1 G el ad e ira 150 W 450 h
1 C hu ve iro 4200 W 15 h
1 F e rro 1200 W 5 h
1 A p. D e So m 85 W 30 h
1 Má q. L ava r 530 W 8 h
1 Rá dio R e ló g io 5 W 720 h
TO TAL
74) Em um a r e s i d ên c ia , d u ran t e 3 0 m in, f i c ar am
l i ga da s 5 l âm pa da s de 10 0 wat ts , u m f er ro e l é tr ico
de 15 00 w at ts e um ch uv ei ro e l ét r ico d e
3000 wa tt s . A e n er g ia e l ét r ica d is s i pa da , d ur an te
o s 3 0 m in, é , e m kW h :
(A) 0,50
(B) 1,0
(C) 2,0
(D) 2,5
(E ) 5,0
75) Sa be n do q u e 1 kW h cu sta R$ 0 ,45 po d e- s e a f i rma r
qu e o c u sto da e ne rg ia e l ét r i ca co ns um i da po r
uma lâ mp ad a de po t ênc i a i g ua l a 60 W ac es a 8
ho ra s po r d ia , n um m ês d e 30 d ia s , é :
(A) R$ 0 ,7 2
(B) R$ 1 ,4 4
(C) R$ 2 ,8 8
(D) R$ 7 ,2 0
(E ) R$ 6 ,4 8
76) (F URG -20 02 ) O cu sto da en e rg ia e l ét r ica pa ra um
co ns um i do r re s i d e nc ia l v a le R$ 0 , 25 po r kWh .
Q ua nto c us ta po r mê s ( 30 d ia s) m an t er ac e sa s
du ra nt e c i nco ho ra s , t o do s o s d i as , q ua tro
lâm pa da s de 10 0 W?
(A) R$ 72, 00
(B) R$ 30, 00
(C) R$ 18, 00
(D) R$ 15, 00
(E ) R$ 3 ,7 5
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 24 -
PILHAS E B ATERIAS
Em 18 00 Al e ss an d ro V o l t a d e sco b r i u q ue e mp i l ha ndo
a l t er na da me n te d isco s d e m et a i s d i fe re n te s (co mo
pra ta e z inco , pra ta e co br e o u co b r e e a l um í nio ) e
en tr em ea n do es te s d is co s m et á l ico s co m d is co s de
f la ne la em b eb i do s em á g ua e sa l o u e m v i na g re, a
p i l ha d e d i sco s p ro duz ia e le tr ic i da d e.
Se mp r e q u e m et a i s d i f e re nt e s fo r em co lo ca do s em
co nta to at rav é s d e um l í q ui do sa l ga do o u ác i do (o
v in ag r e, po r e xem p lo ) , c o rr erá um f l u xo d e e l étr o ns
de u m m et a l p ara o u tro . O ác ido do v i na gr e p ro duz
reaçõ e s qu ím ica s no s m et a is . Dev i do a e ss as r eaçõ es ,
o z inco arm aze na um e xc es so de e lé tro n s em r e la ção
ao co b re, o co r re n do uma po la r iz ação d e ca r ga s . S ur ge
en tão um a t e ns ão e l ét r ica .
As p i l has l í q ui da s d e V o lta , d i f í c e i s d e t r an s po rt a r ,
fo ram ho j e su b st i t u í da s p ela s p i l ha s s eca s . N e sta , um
ba stão d e carv ão é ime r so em c ama da s p as to s as de
d ió x ido d e m an ga n ês e c l o reto d e amô nia . O co nj u nto
é lacr ado nu ma c arcaç a d e z inco . Há uma l e nta r ea ção
qu ím ica , q u e pro d uz um a t e nsão e l ét r ica . Q ua n do
co lo camo s em co nt ato o carvão e o z inco , at rav é s d e
um f io , a co r re n te f l u i , co mo na p i lh a úmi da d e vo l t a .
Na s p i l ha s , a re ação q u í mica q u e p ro d uz a s e par ação
de car ga s não é r eve r s í ve l . Se n do a s s im , uma vez
es go t ado s o s r ea g en t es d es sa r eação , as p i l ha s
"aca bam " e não po d em s e r reca rr e ga da s. Já na bat e r ia
de a uto mó ve l e s se pro c e sso é rev e rs ív e l e , po r i s so ,
e la po d e se r rec ar re ga da.
CONSTRUINDO UM A P ILHA
Co m a mo nt ag em su g er id a na f i g ur a aba i xo vo cê p o de
pô r e m fu nc io na me nto um re ló g io d e s pe rta do r o u u ma
ca lc ula do ra po rtá t i l . A t e n são o b t i da co m a a s so c i a ç ão
é e q uiv a l en t e a um a p i l h a co merc ia l d e 1 ,5 V o l t s . o
qu e é s uf ic i e nt e par a faz e r o r e ló g io to c ar .
V o cê tam b ém po de ut i l i zar f r u ta s e l eg um es p ara
co ns tr u i r um a pi lh a :
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 25 -
RESISTÊNCIA INTERNA
Se mp r e q u e um a co rr e nt e e l étr ica pa ss a po r um
co nd u to r , e l e o f er ece uma c er ta o po s ição à su a
pa ss ag em q u e é de no m in a da r es istênc ia intern a .
Q ua ndo um a ba te r ia po s s ui po uco te mpo d e u so , s ua
re s i st ê nc i a i nt er na é m u ito p e q ue na . En tr eta n to , à
me di da q ue e l a va i s en do u sa da, es ta re s i s tê n c ia
in te r na au me nt a , po d e n d o a lca nça r va lo re s ba s ta nt e
e l eva do s faz en do co m q ue e la p e rca s ua u t i l i da de
co mo g era do r de co rr e nt e .
EQUAÇÃO DO GERADOR
Na s bat e r ia s e p i l ha s , o va lo r d a Fo rça E l et ro mo t r i z
( fem ) é u ma car act er ís t i c a do apa r e l ho , d e pe n de n do
ap en as do s e l em e nto s q uí mico s qu e e nt ram e m su a
co mpo s ição . Uma p i l ha c o mum, po r e xe mp lo , po s su i
uma fe m cu jo va lo r é ε = 1 ,5 V , q ue r e la es te ja no va,
qu e r já te n ha s i do u sa da du ra nt e um te mpo q ua lq u er .
Co m o uso p ro lo n ga do , o que se o bs er va é um
aum e nto na r es i st ên c ia i n te rn a r da p i l ha .
A equação d o gerador a pr es e nta da a ba i xo no s mo st ra
qu e a vo l ta g em U d im in ui co m o a um e nto d e r e ,
po r ta nto , a po tê nc ia q ue a p i l ha é c ap az de fo r n ec er
ao c i rcu i to e x te r no t am b ém d imi n ui , a p esa r d e s ua
fem não t e r se mo d i f ica do .
Po de mo s “ enc ara r ” a e q uação ac im a co mo a a ss i na-
tu ra d e um g er ado r cu ja f o to gr af i a é da da p e lo gr áf ico
aba i xo :
TESTES
77) Um g era do r po s s ui fo rça e le tro mo tr iz ε = 6V e
re s i st ê nc i a i nt er na r = 2Ω . A te n são no s te rmi na i s
do ge ra do r , qu an do p erc o rr i do po r uma co r r en te
de 1 A, é i gu a l a :
(A) 6 V
(B) 4 V
(C) 2 V
(D) 1 V
(E ) Ze ro
78) Um ge ra do r po ss ui f em ε = 90V e r e s i st ê nc i a
in te r na r = 1 5 Ω . Ca lcu l e a i nt en s id ad e d e co r r en te
de cu rto -c i rcu i to .
(A) 0,16 A
(B) 6 A
(C) 15 A
(D) 90 A
(E ) n. d.a .
79) Um g era do r d e re s is tê nc ia int e rn a r = 2 Ω , qua n do
pe rco r r i do po r um a co rr en t e e lé tr ica d e
in te n s i da d e i = 5 A, ma n t ém en tr e s eu s te rmi na i s
uma te n são U = 40 V . Q ua l é a s ua fo rça
e l et ro mo t r iz?
(A) 20 V
(B) 30 V
(C) 40 V
(D) 50 V
(E ) 60 V
80) Um g er ado r po ss u i u ma c urv a car act er ís t ic a d ad a
pe lo g ráf ico a ba i xo . A r es i st ênc ia i nt er na d es te
ge ra do r é :
(A) 1/3 Ω
(B ) 30 Ω
(C ) 3 Ω
(D) 40 Ω
(E ) 300 Ω
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 26 -
ASSOCIAÇÃO DE GERADORES
Da me sma fo rma qu e o s re s is to r es , o s g era do r es
tam bé m po de m s er a ss o c iado s e m s ér ie o u em
par a l e lo :
S É R I E
• No t e q ue o pó lo po s i t ivo de u ma p i l ha d ev e se r
l i ga do ao pó lo n e gat ivo da s eg u nd a p i l ha , o
po s i t ivo d es ta no n eg at ivo da t erc e i ra e as s im po r
d i an te .
• É ev id e nt e q ue a a s so c i aç ão em s ér i e t e rá uma
re s i st ê nc i a in te r na tam b é m i gu a l à so ma da s
re s i st ê nc i as i nt e rn as d e c ada p i l ha .
EXEM PLO
ε = 4 V + 3 V + 2 V = 9 V
r = 10 Ω + 7 Ω + 1 5 Ω = 3 2 Ω
P A R A L E L O • Na as so c i ação em pa ra le lo há u ma re du çã o na
res is tên c ia i nter na e q uiv a le nt e.
• A a s so c iaç ão em pa ra l e lo só dev e s er r ea l i za da
co m g er ado re s d e me sma f .e .m .
• A f .e . m. e qu iva l en te t er á o mesm o va l or
da f .e .m. d e c ad a g e ra do r .
EXEM PLO
TESTES
81) Pi l ha s de la nt er na es tã o asso c ia da s po r f io s
met á l ico s , s e gu n do o s a rr anjo s .
L iga n do - se r es is to r e s e nt re o s po n to s te rm in a i s
l iv re s , po d e- s e a f i rm ar qu e a s p i lh as e stão
e l et r ic am en te e m:
(A) par a l e lo e m I , I I , e I I I
(B ) par a l e lo e m I I I e IV
(C) sé r i e em I , I I , e I I I
(D) sé r i e em IV e V
(E ) sé r i e em I I I e V
82) Um r ád io ut i l i za 4 p i l ha s d e 1 ,5 V e r es is t ênc ia
in te r na de 0 ,5 Ω cad a u ma. Co n s i de ra n do q u e a s
p i l ha s e stão a s so c ia da s em sér ie , a fo rça
e l et ro mo t r iz e a r e s i st ê nc i a i n te rn a eq u iva le n te
são , re s pec t i vam e nt e:
(A) 1,5 V e 2 Ω
(B ) 6 V e 0 , 75 Ω
(C ) 6 V e 0 , 25 Ω
(D) 1,5 V e 0 ,5 Ω
(E ) 6 V e 2 Ω
83) A for ça e le tr om o tr iz en t re o s po n to s A e B d a
as so c iaç ão de b at er ia s a b a i xo é i g ua l a :
(A) z ero
(B) 3 V
(C) 9 V
(D) 1 5 V
(E ) 27 V
84) A f orça e le tr om o tr iz e qu iv a le n te e nt re o s po n to s A
e B da a sso c iação d e p i l ha s a ba i xo é i g ua l a :
(A) 1,5V
(B ) 3,0V
(C) 4,5V
(D) 6,0V
(E ) 7,5V
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 27 -
PROPRIEDADES DOS ÍM ÃS
T o do í mã po s s ui do i s p ó lo s : NORTE e SUL . Pó lo s
mag n ét ico s de m e smo no m e s e r ep e le m e pó lo s
mag n ét ico s d e no m es d i f e re nt e s se at ra em.
Os pó lo s de u m imã são in sep ará ve is : q u eb ra n do um
ímã e m d ua s o u m ai s p ar te s , ca da u ma d e la s s erá um
ímã co mp le to .
Os ímã s tam b ém at ra em su b st ânc ia s co mo o ferro , o
n í q ue l e o co ba l to .
ORIGEM DO M AGNETISMO
T o do s o s f e nô m eno s mag n ét ico s o r i g in am- se do
mo vim e nto d e car ga s e l ét r ica s . No in te r io r d e um
áto mo e x is te m e lé tro ns qu e efe t uam do i s t ipo s de
mo vim e nto : t r an s l aç ão ao re do r do n úc l eo (m ome n to
orb it a l ) e rot aç ão em to r n o do pró p r io e i xo ( mo men to
de s p in ) .
O mo vim e nto qu e m ai s co nt r i b ui pa ra a ma gn et izaç ão
da mat ér ia é o S PI N do e l ét ro n.
Uma bar ra de fe rro n ão ap re s en ta pro pr ie da de s
mag n ét ica s po is o s ímã s e l eme n tar e s e st ão to do s
desa l in ha d os :
Para to r nar a bar ra m ag n e t iza da d ev emo s a l i nh ar se us
ímã s e le me nt ar es co m o aux í l io d e um í mã
pe rma n e nt e:
LINHAS DE INDUÇÃO – CAM PO M AGNÉTICO
T o do ímã po ss u i u ma r e g i ão ao s eu re do r c ha ma da de
Camp o M agnét i c o .
Po de mo s r e pr es e nta r um campo ma g né t ico B po r m eio
de l i nh as de i nd uç ão c u ja s ca rac te r í st ica s são :
• as l i n has d e i n d ução são fec ha da s: sa em do pó lo
no r te, p e ne tr am no pó lo su l e se f ech am pa ss an do
pe lo in t er io r do ímã.
• a d i reç ão da ta n ge n te a uma l i nh a d e i nd ução e m
qu a l q ue r po nto no s d á a d i r eção do cam p o
mag n ét ico B na q u el e po n t o .
• o es paçam e nto en tr e a s l i n ha s é u ma me d id a do
mó d ulo d e B . O ca mpo m ag né t ico é fo r t e o nd e as
l i n ha s e s tão m ai s pró x ima s.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 28 -
CAM PO M AGNÉTICO DO PLANETA TERRA
O mo vim e nto d e ca rga s e lé tr ica s no i nt er io r d a T e rra
faz co m q ue e la s e co m p o rte co mo um gr an d e ímã . O
campo geo m ag n ét ico o r i en ta a s b ú s so la s e a l gu ns
an ima is .
TESTES
85) Q ua ndo um ímã p erm an e nt e e m fo r ma de ba rra é
par t i do ao m eio , o b se rva - se q u e:
(A) as ex tr em id ad e s d e uma da s me ta d es são pó lo s
no r te e a s e xt r emi da d es da o ut ra me ta d e são
pó lo s su l .
(B ) as pro p r i e da de s m ag n ét ic as d es ap ar ece m.
(C) em ca da u ma da s m eta d es t emo s pó lo no r te e
pó lo s u l .
(D) nu ma me ta d e, temo s u m a ex tr em id ad e co m pó lo
no r te e a o ut ra e x tr emi da de se m pó lo e , na o ut ra
met ad e, t emo s um a e xt re mi da de co m pó lo s u l e a
o ut ra e xt rem i da de s em pó lo .
(E ) o núm ero e o t i po do s pó lo s , em ca da me ta d e,
de p e nd er á do ma t er ia l d e qu e é fe i to o ím ã.
86) (UEL- 199 5) Co n s id er e o campo mag n ét ico no s
po n to s P 1 , P 2 , P 3 , P 4 e P 5 na s pro x imi da d e s de
um í mã em fo r ma de bar ra , co nfo rme r ep re -
se n ta do na f i gu ra a s e gu ir . A i nt en s id ad e do
campo ma gn ét ico é MENO R no po nto :
(A) P 1
(B ) P 2
(C ) P 3
(D) P 4
(E ) P 5
87) As s in a l e a a l t er na t iv a I NC ORRET A:
(A) Os ímã s o r i g i nam cam po s mag n ét ico s .
(B ) Car ga s e lé tr ica s em mo v i me nto o r i g i nam c am po s
mag n ét ico s .
(C) Os pó lo s de u m í mã são i n se pa ráv ei s .
(D) As l i n ha s d e i n duç ão sa em do pó lo no rt e e ch eg am
ao pó lo s u l m ag n ét ico .
(E ) Pó lo s ma gn ét ico s de me s mo no m e s e a tra em .
88) Faz en do u ma e x p er iê nc ia co m do i s ímã s e m fo rma
de ba rr a , Ma r ia na co lo c o u-o s so b u ma fo l ha d e
pa pe l e e s pa lho u l i mal h as de fe rro so br e es sa
fo lh a . E la co lo co u o s í mãs e m du as d i f er e nt e s
o r i en taçõ es :
Ne s sa s f ig u ra s , o s ímã s es tão r e pr e se n ta do s p elo s
re tâ ng u lo s . Co m ba se ne s sa s i nfo rmaçõ es, é
CORRET O af i rma r q ue a s ex tr em id ad e s do s ím ãs
vo l ta da s pa ra a re g i ão e nt re e l es co rr e s po n d em
ao s pó lo s:
(A) no r te e no rt e na f i gu ra I e s u l e no rt e na f i gu ra I I .
(B ) no r te e no rt e na f i gu ra I e s u l e s u l n a f ig u ra I I .
(C ) no r te e s u l n a f ig u ra I e s u l e no rt e na f i gu ra I I .
(D) no r te e s u l n a f ig u ra I e s u l e s u l na f ig u ra I I .
(E ) ne n h uma da s an t er io r es .
89) Os a nt i go s na ve -
ga nt es u sav am a
bú s so l a pa ra
o r i en tação em
a l to ma r , d ev i do
a s ua pro p r i e-
da de de s e
a l i n ha r d e aco r-
do co m as l in ha s
do ca mpo g eo -
mag n ét ico .
An al i sa ndo a f ig ur a o n de es tão r e pr es e nt ad as
es ta s l i n ha s , po d emo s af i r mar q ue :
(A) o pó lo s u l do po nt ei ro d a b ú s so la a po n ta pa ra o
pó lo No r t e g eo grá f ico , po rq u e o No r te g eo g ráf ico
co rr es po nd e ao Su l m ag n é t ico .
(B ) o pó lo no r te do po n te i ro da b ú sso la a po n ta pa ra o
pó lo No rt e g eo g ráf ico , po rq u e as l i nh as do cam po
geo m ag n ét ico não são f ec ha da s.
(C) o pó lo s u l do po nt ei ro d a b ú s so la a po n ta pa ra o
pó lo S ul g eo gráf ico , po rq u e o S ul g eo g ráf ico
co rr es po nd e ao Su l m ag n é t ico .
(D) o pó lo no r te do po n te i ro da b ú sso la a po n ta pa ra o
pó lo S ul g eo g ráf ico , po r qu e o No rt e geo gr áf ico
co rr es po nd e ao No rt e mag né t ico .
(E ) o pó lo s u l do po nt ei ro d a b ú s so la a po n ta pa ra o
pó lo S ul g eo g ráf ico , po r qu e o No rt e geo gr áf ico
co rr es po nd e ao Su l m ag n é t ico .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 29 -
EXPERIM ENTO DE OERSTED
Em 18 20 o f í s ico d i nam ar qu ê s Han s Chr is t ian Oer st ed
mo s- tro u q ue um co n d uto r p erco r r i do po r u ma
corre nte e létr i ca ger a u m cam po m agné t i c o a o seu
redor .
Ao e st ab e lec er um a co r r en t e e lé tr ica no c i rc ui to a
ag ul ha d a b ús so l a s e de sv iava , t e nd e n do a s e o r i e n tar
em um a di r eção p er pe n d i cul ar ao f io . I nt er ro m pe n do -
se a co rr en t e, a ag u lh a r e t o rna va à s ua po s ição in ic i a l .
LEI DE AM PÈRE-M AXWELL
Em 1820, u ma s ema na a p ó s a de sco be rta de Oer st ed ,
Andre-Mar ie A mp ère qu ant i f ico u a r e l ação en t re
corre nte s e létr i cas e c am pos m agnét i c os . Po r vo l t a d e
1850, Jam es C le rk Max wel l ve r i f i co u qu e ca m pos
e létr i co s var iá ve is no tem po tam b ém ge rav am cam p os
magné t i c os .
SEN TI DO DO C AM PO M A GNÉT ICO : Co lo c a- se a m ão
dire i ta q ua s e fec ha da co m o po le ga r ab e rto j un to ao
f io co n du to r , no s e nt i do da co rr e nt e. A c urv at ur a do s
de do s i nd ica o s e nt ido da s l i n ha s c i rcu la re s do cam po
mag n ét ico .
Q ua nto ma is a fa sta do do f io , me no r é a i nt en s id a de
do Cam po Ma gn é t ico , o u se j a , o va lo r d e B d im i nu i
co m a d i st ân c ia .
TESTES
90) (U FM G-1 995 ) Um f io c o nd u to r es tá co lo c ado
so b re um a b ú sso la . O f io pa ss a , e nt ão , a co n d uz i r
uma i nt en sa co rr e nt e e l ét r ica co n t í n ua, no s e nt ido
da e s qu e rd a pa ra a d i r e i ta . A a l t er na t i va q u e
mel ho r r e pr e se nt a a po s iç ão da a gu l ha da b ú sso la ,
apó s um c er to t em po , é
91) (V UNE SP -19 90 ) A f ig ur a a se g ui r re p re s en ta u m
co nd u to r re t i l í n eo , pe rco r r i do po r um a co r re n te i .
O se nt ido do campo mag n ét ico no po nto P ,
lo ca l i za do no p la no da f i g ura , é
(A) co nt rár io ao d a co r re n te .
(B ) sa i n do p er pe n dic u la rme n t e da pá gi na .
(C) en tr an do p er p en d icu la rm e nt e na pá g in a .
(D) par a su a es q ue r da, no p l a no do pa pe l .
(E ) par a su a d i re i t a no p la no do pa pe l .
92) (PUC SP -20 03 ) N a e x p er iê n c ia de O er s te d, o f io d e
um c i rc ui to pa s sa so b re a ag ul ha de uma b ús so la .
Co m a c hav e C a b er ta , a ag ul ha a l in ha -s e co mo
mo st ra a f ig ura 1 . Fec ha n do - se a ch av e C , a a g ul ha
da b ús so la a s su me no v a p o s ição ( f ig ura 2 ) .
A p ar t i r d e ss e e x p er im en t o , Oer st ed co nc lu i u q u e
a co rr e nt e e l é tr ica e sta b e lec i da no c i rc ui to
(A) ge ro u um cam po e l ét r ico num a d i r eção
pe r pe n dic u lar à da co rr e n te.
(B ) ge ro u um cam po ma gn ét ico nu ma di re ção
pe r pe n dic u lar à da co rr e n te.
(C) ge ro u um cam po e l ét r ico nu ma di re ção p ara l e la à
da co rr e nt e.
(D) ge ro u u m cam po mag n ét ic o n uma d i r eção pa ra le la
à d a co r re n te .
(E ) não i n te r f er e n a no v a po s ição a s su mi da pe la
ag ul ha d a b ús so l a q ue f o i ca u sa da p el a en e rg ia
té rmic a pro d uz i da p el a l â mpa da .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 30 -
UNIDADES DO VETOR CAM PO M AGNÉTICO
PERM EAB IL IDADE MAGNÉTICA
A pe rm ea bi l i da d e m ag n é t ica µ é uma g ra n deza qu e
de t erm i na a res p osta de um ma te r ia l a um cam po
mag n ét ico e x te r no .
MATERIAIS DIAM AGNÉTICOS : po ss u em µ l ig e i ra -
me nt e m eno r qu e 1 . E nfr aq uec em o c am po ma g né t ico
ex t er no . [Ou ro e P rata ]
MATERIAIS PARAM AGNÉTICOS : po ss u em µ l i g e i -
ram en t e maio r qu e 1 . I nt e ns i f icam o cam po mag n ét i co
ex t er no . [A l umí n io ]
MATERIAIS FERROM AGNÉTICOS : O va lo r d e µ é
be m a l to e d e- pe n d e do campo ma gn ét ico e xt e r no .
Int e ns i f icam ba s ta nt e o campo mag n ét ico e x te r no .
[N íq u el , Co ba l to e Fe rro ]
VÁCUO : O va lo r d e µ é
CONDUTOR RETILÍNEO MUITO LONGO
CENTRO DE UM A ESPIRA CIRCULAR DE RAIO R
INTERIOR DE UM A B OB INA OU SOLENÓIDE
93) Um f io lo n go e r et i l í neo é p er co rr i do po r u ma
co rr en te co nt ín ua de i n t en s id ad e 6 A. Ca lc ul e a
in te n s i da d e do ca mpo mag n ét ico no po nto P
s i tu ado a 2 m et ro s do f io .
94) Uma e sp ir a c i rc ul ar d e 2 m et ro s d e ra io é
pe rco r r i da po r uma co rr en te co nt í nu a d e
in te n s i da d e 4 A. Ca lcu l e a i nt e n s i da de do ca mpo
mag n ét ico no ce n tro da e s pi ra .
95) Um so l e nó i d e q ue po s s ui 10 cm d e co mpr im e nto e
5 vo l ta s de f io é pe rco rr ido po r u ma co r r en te
e l ét r ic a de i nt en s id ad e 8 A. C a lc u le a i n te n s i da d e
do cam po ma gn ét ico no in te r io r do so le nó id e.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 31 -
CAM PO M AGNÉTICO - ELETROÍM Ã
Para au men tar a in t en s i da de do cam po mag n ét i co
pro d uz i do po r uma bo bi n a ba s ta a di c io nar u m n ú c le o
de fer r o o u o u tro m ater ia l fer r omag nét i co no i nt er i o r
da me sma .
Um e letr o ímã c om m ui tas esp ira s e um ím ã em for ma
de barr a po s su em a s l i nh a s d e cam po ma g né t ico m ui to
par ec id as :
FORÇA M AGNÉTICA NAS CARGAS ELÉTRICAS
1. Car ga s e l étr ica s em REP OUSO co nt i nu am em RE -
POUSO po is n ão so fr em aç ão d e fo rça mag n ét ica .
2. Car ga s e l ét r ic as q u e se mo vem co m V EL OCI D ADE S
PAR AL EL A S à d i reç ão d o cam po ma g né t ico nã o
so fr em ação de fo rça mag n ét ica . A s ca rga s
de sc rev em u m MOV IME NT O RET IL ÍNEO U NI FORME.
3. Car ga s e lé tr ica s l anç ad a s co m u ma v elo c id ad e V
nu ma d i r eção qu e fo rm a um â ng u lo θθθθ não nulo co m
a d i r eção da s l i nh as d e i n du ção do cam po ma g né t ic o
B so f r em a ação um a fo rça mag n ét ica .
TESTES
96) Uma p ar t íc u la d e car ga 4 ,0 C é la nça da co m uma
velo c i da de d e 10 m/ s par a le la me nt e à s l in ha s de
um ca mpo ma gn ét ico de in te n s i da d e B = 5 T .
A fo rça q ue a ge na par t íc u la v a l e :
(A) 200 N
(B) 20 N
(C) 2 N
(D) 0,2 N
(E ) zero
97) Uma car ga de 5 µC, v i a ja a 200 m/ s no i nt er io r de
um ca mpo mag n ét ico de i nt e ns i da de B = 4 00 T . A
t ra j e tó r ia da car ga é p er pe n dic u la r à s l i n ha s de
campo ma g né t ico , o u s e j a , se n 90o
= 1 . Q ua l a
in te n s i da d e da fo rça m ag né t ic a q u e a tu a n a
carg a?
(A) 0,04 N
(B) 0,4 N
(C) 4,0 N
(D) 40 N
(E ) n. d.a .
98) Em um a r e g ião do e sp aço , e x i s te um cam po
mag n ét ico de 4 00 T . U ma par t í cu la co m c ar ga
20 µC e ve lo c i da d e 10 00 m/s é la nça da, faz e ndo
30O
co m a d i r eção do ca mpo . E n tão , a tu ará so br e
a p art íc u l a uma fo rça d e: ( se n 30O
= 0 , 5)
(A) 2 N
(B) 4 N
(C) 6 N
(D) 8 N
(E ) n. d.a .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 32 -
FORÇA M AGNÉTICA NOS FIOS CONDUTORES
T o do f io co n d uto r p er co rr i do po r u ma co r re nt e
e l ét r ic a so f re a ação de uma fo rça qu an do s i t ua do
nu ma r eg ião em q u e u m cam po ma gn ét ico e st e ja
pr e se nt e. Par a ac ha r o s en t i do da fo rç a ut i l i zamo s a
re gr a da MÃO DIRE IT A ( r e gra do ta pa) .
FORÇA M AGNÉTICA ENTRE F IOS PARALELOS
Do i s f io s co n d uto re s par a l e lo s pe rco r r i do s po r
co rr en te s e l ét r ic as t am bé m so fr em a aç ão d e fo rç as
mag n ét ica s . A fo rça s erá d e a tra ção se a s co r re n te s
t iv er em o me smo s e nt i do e d e re p ul são ca so o s
se n t i do s d as co r re nt e s se j am o po sto s .
O campo ma gn ét ico q ue c i rc ul a ca da um do s f io s é o
re s po n sáv e l pe lo su rg im e nto da s fo rça s m ag n ét ica s .
TESTES
99) A f i gu ra r ep r es e nta uma car ga e l étr ica po s i t iva
pe n et ra ndo n uma r e g ião co m
velo c i da de V d i r i g i da pe r-
pe n dic u la rme n te ao c ampo
mag n ét ico B , q u e e stá
o r i en ta do p er p en d ic ula r me nt e p ara de n tro do
p l ano da f ig u ra . O v eto r qu e m e lho r r ep r es e nta a
fo rça F q u e o cam po m ag né t ico e x erc e so br e a
carg a é:
100 ) L ança- s e um e lé tro n na s p ro x im id ad e s de u m f io
co mpr i do pe rco r r i do po r uma co r re nt e e lé tr ica i
e l ig ado a u ma bat e r ia . O veto r v e lo c id ad e v do
e l ét ro n t em di reç ão pa r a le la ao f io e s e nt i do
in d ica do na f i g ura a s e gu ir . So b re o e l ét ro n,
atu ará u ma fo rça m ag n é t ica F , cu ja d i re ção e
se n t i do s er ão me lho r re pr es e nt ado s p e lo
d i ag rama
101 ) Um f io co n d uto r e n tr e o s pó lo s d e um ímã em
fo rma d e U é p erco r r i do po r uma co r re nt e i ,
co nfo r me e st á in d ica do n a f i g ur a . E nt ão , ex i st e
uma fo rça so b re o f io q u e te n de a mo v ê- lo :
(A) na d i r eção da co rr e nt e.
(B) par a fo ra do ímã.
(C ) par a de n tro do ímã .
(D ) par a pe rto do pó lo S .
(E) par a pe rto do pó lo N .
102 ) Do i s f io s pa ra l e lo s , p erc o rr i do s po r co r r en te s
e l ét r ic as de i n te n s i da d es d i f er e nt es , es tão s e
re p el in do . Co m r e lação à s co rr e nt es no s f io s e
às fo rça s m ag n ét ica s co m q u e um f io r ep el e o
o ut ro , é CORRET O af i rma r qu e :
(A) as co r re nt e s t êm o me smo se nt i do e a s fo rça s t êm
mó d ulo s ig ua is .
(B ) as co r re n te s t êm se n t i do s co n trá r io s e a s fo rça s
têm mó du lo s i g ua i s .
(C ) as co r re nt e s t êm o me smo se nt i do e a s fo rça s t êm
mó d ulo s d i fe re n te s .
(D) as co r re n te s t êm se n t i do s co n trá r io s e a s fo rça s
têm mó du lo s d i f er e nt es .
(E ) ne n h uma da s an t er io r es .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 33 -
INDUÇÃO ELETROM AGNÉTICA
Para g era r uma co r re nt e e l ét r ic a , não pr ec is amo s de
p i l ha s , ba te r i as o u t o mada s. Po de mo s faz ê - lo
ut i l i za n do um imã e um a bo bi na . Par a d emo ns t rar
i s so , vamo s i n ic ia lm en te l i gar o s e xt re mo s d a bo bi na a
um am pe r í me tro d e g ra nd e se n s i b i l i da de. U ma vez q ue
não e x i st e q ua lq u er fo n t e de e n er g i a ne s se c i rc ui to ,
não hav er á q ua l qu e r p as sa gem d e co r re n te, e o
po n te i ro do i n st ru me nto i nd ica rá i nt e ns id ad e z e ro .
Ap ro xim an do e a f as ta n do u m ím ã d a bo b in a , o
po n te i ro do am p er ím et ro so f re um d es v io , r ev ela n do
qu e uma co rr en t e p erco r re o c i rc ui to . Qu an do o í mã
pár a , o po nt ei ro r eto rn a a zero , a s s im p erm an ec en do
en q ua nto o ím ã não vo l t ar a se mo ve r .
As co rr e nt es g era da s rec eb em o no m e d e co r r en t es
in d uz i da s , e o f e nô m eno é c ha ma do I ND U ÇÃO
EL ET ROMA GNÉT I CA , d e sc o be rto po r Mic ha e l F ara day
em 183 1 na I n g l at er ra .
LEI DE FARADAY
Se mp r e q ue ho uv er u m campo m agnét ico var iável
atra vé s de uma s up er f íc i e l imi ta da po r um c i rc ui to
fec ha do , hav e rá em c o ns e qü ê nc i a um a co rr e nt e
e l ét r ic a i nd uz id a no c i rc ui to . S e a br i r mo s a es p i ra
aparecerá um a d iferen ça de po tenc ia l (vo l t ag em)
de no m i na da fo rça e le tro m o tr iz i n duz i da .
LEI DE LENZ
O s e nt ido d a co r r en te i n duz i da é ta l q ue, po r s e us
ef e i to s , o põ e -s e à ca u sa qu e lh e de u o r i ge m, o u s e ja ,
a co rr e nt e in d uz i da n a e s pi ra ap ar ece co m se n t i do ta l
qu e o cam po ma gn ét ico q ue e la c r ia te n d e a co n tr a r ia r
a va r iaç ão de f l u xo a tra vé s da e sp ir a .
TESTES
103 ) Um ímã, p re so a u m ca r r i n ho , d e s lo c a- se co m
velo c i da de co ns ta nt e ao lo n go de um t r i l ho
ho r izo n ta l . Envo lv en do o t r i lho há u ma e s pi ra
met á l ica , co mo mo s tr a a f ig ur a . Po d e-s e a f i rma r
qu e, na e s pi ra , a co r r en te e l ét r ic a :
(A) é se mp re n u la .
(B ) ex i st e so m e nt e q ua n do o ímã se a p ro x ima da
es p ira .
(C) ex i st e so m en te q ua n do o ímã e stá d e nt ro da
es p ira .
(D) ex i st e so m en te q ua n do o í mã s e a fa st a da es p ira .
(E ) ex i st e q ua ndo o ím ã se a pro xi ma o u se a fa s ta da
es p ira .
104 ) (UEL- 199 8) Um ím ã, e m fo rm a de ba rr a ,
a tra ve s sa uma e s pi ra co nd u to ra r eta n g ula r
ABC D , d i spo st a ve rt ica lm e nt e, co n fo rm e a f ig ur a
a s e gu ir ,
Ne s sa s co n diçõ es , é co rr eto a f i rm ar q u e, na
es p ira :
(A) não a par ec erá co r r en te e lé tr ica i n d uz i da nem
qu an do o ímã s e a pro xi ma e nem qu an do s e a fa st a
da e sp ir a .
(B ) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do
de A pa ra B , ap e na s q ua n do o ímã s e ap ro x ima da
es p ira .
(C) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do
de A par a B , ta n to qu an do o ím ã se a pro x ima co mo
qu an do s e a fas ta da e s pi r a .
(D) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do
de B pa ra A, ta n to qu an do o ím ã se a pro x ima co mo
qu an do s e a fas ta da e s pi r a .
(E ) tem -s e um a co r re n te e lé tr ica in d uz i da , no s e nt i do
de A p ara B , a p en as q ua ndo o í mã se a fa st a de
es p ira .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 34 -
TRANSFORM ADORES
A mo di f icaç ão d e vo l t ag e m da c orre nte a l tern ad a é
fe i ta po r t ra nsf orm ad ores , um d i spo s i t i vo co n st i t u í do
de u ma p eça d e f er ro do c e (c uja f unç ão é i n te n s i f i c ar
o cam po ma g né t i co ) em t o rno do q ua l são e nro la d as
du as bo bi na s , uma de n o min ad a pr im ár i o e o u tra
de no m i na da se c un dár i o q ue fo r n ece m a MES MA
POT ÊNCI A.
O t ra n sfo r ma do r só é c apaz d e e l eva r o u ab a i xa r
T ENSÕE S AL T ER NA D AS uma vez q u e o se u
fu nc io nam e nto é ba s ea d o no f e nô me no da i n du ção
e l et ro ma g né t ic a .
Co rr e nt es a l t er na da s g era m ca mpo s mag n ét ic o s
var iáv ei s no p r i már io qu e po r s ua v ez in d uz em
co rr en te s e l ét r i cas a l te rna da s no sec u nd ár io . O
nú me ro d e e s pi ra s d e cad a en ro l ame n to po s s ui pa p el
fu nd am en ta l no f u nc io na me nto do s t ra ns fo rm ado r es :
Para e nco n tr ar a i nt e ns i d ad e da co r r en te e lé tr ica qu e
pe rco r re o s e n ro lam e nt o s p r im ár io s e s ec un dá r io s
ba sta lem b rar qu e a po t ênc ia d i ss i pa da po r e l e s é a
me sma, e nt ão :
Quanto M AIOR for U M ENOR ser á i .
TESTES
105 ) Para s e co n st ru i r u m tra n sfo r ma do r q ue e l ev e a
te n são d e 110 V p ara 2 20 V , enro la - s e, em to r no
de um n úc l eo d e fe r ro , 3 00 vo l tas par a
co ns t i t u i r o e nro lam e nt o p r im ár io . Q ua nt as
vo l ta s d ev e t er o sec u n dár io ?
(A) 50
(B) 100
(C) 150
(D) 300
(E ) 600
106 ) Pró x imo d e s ua c asa , e x i st e u m tra n sfo r ma do r
e l ét r ico q ue d imi n ui a t e ns ão d e fo rn ec i me n to
de 138 00 V pa ra a te n são de co n s umo d e 220 V .
Obs e rva n do -s e o t ra ns fo r mado r , p erc eb e- s e q ue
e l e ap r es e nta 2 5 e sp ir as ex t er na s ( s ec un dá r io ) .
O núm ero de e s pi ra s i nt er na s (p r im ár io ) é um
va lo r ma is p ró ximo d e:
(A) 250
(B) 500
(C) 1000
(D) 1500
(E ) 2000
107 ) (U FP R-2 006 ) O f enô me no da i nd uç ão e l et ro ma g-
né t ic a pe rm it e ex p l ic ar o fu nc io n ame n to de
d iv e rso s ap ar e l ho s, e nt re e le s o t ra n sfo r ma do r ,
o qu a l é um e qu i pam e nto e l ét r i co q u e s u rg i u no
in íc io do séc u lo 19, co mo re s ul ta do d a u n ião
en tr e o t ra ba l ho d e c i e nt is ta s e e ng e nh e iro s ,
se n do ho je um co mp o ne nt e es s e nc ia l na
tec no lo gi a e l ét r ic a e e le trô nic a . Ut i l i za do
qu an do s e te m a nec e ss i da de de a um en ta r o u
d i mi n ui r a t e ns ão e l ét r ic a , o t ra n sfo r ma do r é
co ns t i t u í do po r u m nú c leo d e f e rro e d ua s
bo b i na s . U ma da s bo bi na s (c ham ad a d e
pr imá r io ) te m N 1 e sp i r as e so b re e la é a pl ica da a
te n são U 1 , en q ua nto q u e a o utra (c ham ad a de
sec u n dár io ) tem N 2 e sp i r as e fo rn ec e a te n são
U 2 . So br e o t ra nsfo rma do r , é co rr eto a f i rm ar:
(A) É ut i l i z ado pa ra mo d i f ic ar a t en são ta n to em
s i st em as d e co rr e nt e c o nt ín ua q ua nto no s d e
co rr en te a l t er na da.
(B ) Só a par ec e a t e ns ão U 2 q ua ndo o f l uxo do cam po
mag n ét ico pro duz i do pe lo p r im ár io fo r co n st an t e.
(C) Nu m t ra nsfo rma do r i de a l , a po t ên c ia fo r nec i da ao
pr imá r io é d i fe r en te da po t ên c ia fo rn ec id a p elo
sec u n dár io .
(D) Q ua ndo o nú me ro de e s pi ras N 1 é m eno r qu e N 2 , a
co rr en te no s ecu n dá r io é maio r qu e a co rr e nt e no
pr imá r io .
(E ) Q ua ndo o nú me ro de e s pi ras N 1 é m eno r qu e N 2 , a
te n são U 2 s erá ma io r q ue a t en são a pl ica da U 1 .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 35 -
TIPOS DE ONDAS
Ondas são movimentos osci latór ios qu e propagam
en ergia sem tran sp orte de matér ia .
ELEM ENTOS DE UM A ONDA
TESTES
108 ) A distânc ia entre du as cr i s tas consecut ivas
de u ma onda é denomin ada d e:
(A) Períod o
(B ) Freqü ên cia
(C) Compr imento de onda
(D) Ampl itud e
(E ) Velocid ade
109 ) Uma onda d e compr imento 1 ,2 cm tem
veloc idad e d e 6 cm/s. Qual a f req üên c ia
dessa onda?
(A) 0,5 Hz
(B ) 5,0 Hz
(C) 1,0 Hz
(D) 10 Hz
(E ) 72 Hz
110 ) Uma on da tem freq üên cia de 4 Hz e
propaga-se com velocid ade de 100 m/s. Qua l
é o seu comp rimento d e onda?
(A) 10 m
(B ) 15 m
(C) 20 m
(D) 25 m
(E ) 30 m
111 ) O som se p ropaga no ar com veloc idad e
igua l a 340 m/s. Determine o valor do
compr imento d e onda de u ma onda son ora
que se propaga no ar com u ma f reqü ênc ia d e
425 Hz .
(A) 0,75 m
(B ) 0,80 m
(C) 0,85 m
(D) 0,90 m
(E ) 1,0 m
112 ) A onda mostrad a na f igura a segui r possui
freqü ên cia igual a 20 Hertz .
A amp l itude, o compr imen to d e onda e o
per íodo d essa ond a são, resp ect ivamente:
(A) 2 cm, 2 cm e 0 ,1s
(B) 4 cm, 5 cm e 10s
(C) 8 cm, 5 cm e 5s
(D) 4 cm, 4 cm e 0 ,1s
(E) 4 cm, 4 cm e 0 ,05s
113 ) Uma onda tem veloc idade d e 150 m/s e
compr imento igu al a 125 cm. Sua f reqüênc ia
é igua l a :
(A) 12,5 Hz
(B ) 75 Hz
(C) 80 Hz
(D) 100 Hz
(E ) 120 Hz
114 ) A Rád io FOLHA FM opera na f reqü ênc ia d e
102,1 MHz (1MHz =1000 KHz). Con s id erand o-
se qu e a veloc idad e de p ropagação das
ondas elet romagn ét icas na a tmosfera é igu al
a 300.000 Km/s, o compr imento d e ond a
emit ida p ela Rádio FOLHA é aproxima-
damente igual a :
(A) 2,0 m
(B ) 3,0 m
(C) 4,0 m
(D) 5,0 m
(E ) 6,0 m
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ONDAS ELETROM AGNÉTICAS
As ondas E LE TROMAGNÉTICAS são ond as trans-
versa is formadas por campos e létr i cos e
magn ét icos var iáveis. O campo elétr ico é
perp end icular ao camp o magn ét ico .
TODAS as ondas e letromagn ét icas p ropagam-se no
vácuo com a velocid ad e da luz ( s ímbolo: c ) .
ESPECTRO ELETROM AGNÉTCO
A palavra ESPE CTRO (do lat im SPE CTRUM , q ue
s ign if ica fantasma ou apar ição) fo i u sad a por
Isaac N ewton, no sécu lo XVI I , para d escrever a
fa ixa d e cores qu e su rge quand o a luz b ran ca do
Sol atravessa u m pr i sma de v idro .
Atua lmen te chama-se esp ectro eletromagn ét ico à
fa ixa d e freqü ên cias qu e caracter izam os d iversos
t ipos d e ondas eletromagnét icas.
ONDAS DE RÁDIO E TV
As ondas d e rádio e TV são on das
elet romagn ét icas prod uzidas pe la v ibração de
cargas e létr icas em antenas e ut i l i zadas em
te lecomun icações.
As ondas AM e FM d iferem por u m processo
chamad o MODULAÇÃO que con s iste em produ zir
mod i f i cações ou na amp l itud e ou n a freqü ên cia da
onda.
As ondas na fa ixa de freqü ên cia AM d e rádio são
ref let idas p ela ionosfera e têm u m grand e a lcance
sob re a sup er f í c ie ter rest re . Nota-se que à no i te,
mui tas vezes, con seguimos captar melhor as
estações muito d istantes (às vezes , d e outros
países) . E ste fato p od e ser expl icado at ravés da
mudança na a l tura d a camada da ion osfera.
Duran te o d ia , esta camad a está mais b aixa e o
a lcance é menor e à no ite a camada é mais a lta ,
provocando a lcan ce maior.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 37 -
As ondas de TV e FM não são ref let idas na
ionosfera . Para qu e estas ondas at in jam grand es
d istân cias são ut i l izadas estações retran smissoras
e saté l i tes de telecomunicação. Os saté l i tes são
colocados em órb ita at ravés de foguetes , f i can do
aprox imadamen te a 40.000 km d a Terra.
As ondas d e TV possu em freqü ênc ia a part i r de
5 .107 Hz (50 MHz) e é costu me classi f i cá - las em
bandas d e freqü ên cia :
Banda Freqüênc ia Canais
VHF Very H igh Frequency
54 a 216 MHz 2 a 13
UHF Ultra High Frequ en cy
470 a 890 MHz 14 a 83
MICROONDAS
O forn o d e microond as é a tualmen te muito u sado
para coz inh ar e aqu ecer a l imentos . I sso ocorre
porqu e suas microond as são ab sorv idas p elas
molécu las de água exi stentes nas sub stân cias. A
absorção das microon das p rovoca au mento da
agi tação molecular , cau sand o, en tão, elevação da
temp eratura do a l imen to. Recip ientes d e vid ro,
cerâmica e outros mater ia i s , nos quais os
a l imentos estão con t idos, n ão são aqu ecid os
pelas microondas p orqu e não as absorvem.
As microondas também são muito ut i l i zadas em
te lecomun icações. As l igações de te lefon e e
programas de TV recebidos "via satél i te" de
outros pa íses são fe i tas com o emprego de
microondas. Os te lefones celu lares tamb ém
operam com microondas.
INFRAVERM ELHO
A rad iação in fravermelha, tamb ém chamad a de
radiação térmica, n os aquece quando estamos em
torno de uma fogu eira .
Estas radiações surgem
devid o à v ib ração dos
átomos qu e con st itu em
os mater ia i s . E mbora
in vi s íve l ao o lho hu ma-
no, a radiação infravermelh a pode ser perceb ida
por suas prop r iedad es de aqu ec imento . Se o o lho
humano fosse sen s íve l à radiação in fravermelha
não haver ia necess idad e de i lu minação art i f i c ia l ,
pois tud o ser ia b r i lhante du rante o d ia ou à no i te.
Os seres v ivos se d estacar iam com n it idez por
serem mais qu en tes e, portan to, mais b r i lhante
que o amb ien te. Ap enas os objetos fr ios f i car iam
negros.
LUZ V ISÍVEL
A Luz vi s íve l é u ma est re ita fa ixa d e freqü ênc ias
entre 3,3×101 4
Hz e 7,7×101 4
Hz. É o único t ip o de
onda eletromagn ét ica capaz d e sen sib i l izar os
órgãos hu manos d a vi são. O q ue d ist ingu e du as
cores, como a luz verde e a lu z amarela é a
FRE QÜÊ NCIA DA LUZ.
As luzes com as cores PRIMÁRIAS pod em ser
combin adas d e acordo com o d iagrama abaixo :
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ULTRAVIOLETA
Os ra ios u l trav io letas são emit idos por átomos
exci tados. Uma expos ição f reqü ente ou de lon ga
duração d a p ele hu man a a radiações u lt ravio leta
pode dar or igem ao câncer d e pe le . A lu z solar
contém u ma quant idade apreciável d essas
radiações qu e são, em grand e parte, ab sorvidas
pela camada d e Ozônio (O 3 ) da atmosfera
terrestre. A destru ição desta camada pod e fazer
com qu e o câncer de p ele se torn e um prob lema
sér io para todos n ós.
Em contrapart ida , o fato d e a radiação
u ltrav io leta ser capaz d e matar cé lu las vivas torna
essa radiação út i l n o combate às bactér ias. As
lâmpadas d e u ltrav io leta são largamente
empregadas para ester i l izar d ep end ên c ias
hosp ita lares, coz inhas de hoté is, restauran tes e
até mesmo s i stemas d e ar-con dic ion ado.
RAIOS X
Os ra ios X foram d escobertos em 1895 p elo f ís ico
a lemão Wilh e lm Rön tgen. Os ra ios X têm
freqü ên cia a l ta e possu em muita en ergia . São
capazes d e at ravessar mui tas su bstân cias emb ora
sejam d et idos p or outras, pr inc ipa lmente p e lo
chu mbo.
Os ra ios X são produz id os sempre que u m fe ixe de
elét ron s dotados d e energia inc id em sob re um
alvo mater ia l . A en ergia c in ét ica do fe ixe
inc id ente é p arcia lmen te tran sformada em en er -
gia e letromagn ét ica, dando or igem aos ra ios X.
Os ra ios X são capazes d e imp ress ionar u ma chapa
fotográf ica e são muito ut i l i zados em
radiograf ias, já q ue conseguem atravessar a p ele
e os mú sculos da pessoa, mas são ret idos p e los
ossos .
RAIOS GAM A
A radiação gama é produzid a p ela emissão de
part ícu las su batômicas de e lemen tos rad ioat ivos .
Os ra ios gama pod em causar danos i r rep aráveis às
cé lu las animais. Na exp losão de u ma arma nu clear
há uma enorme emissão destas radiações. Em
quant id ad es contro ladas a rad iação gama serve
para d est ru i r cé lu las cancerosas .
TESTES
115 ) Assoc ie as colunas:
(A) Microondas ( ) Bacter ic ida
(B) Infravermelh o ( ) Tratamento do Cân cer
(C) Luz Vis íve l ( ) Radiação Térmica
(D) Ul trav io leta ( ) Cores
(E) Raios Gama ( ) Telefon e Celu lar
116 ) Qual dos conjun tos de cores está em ordem
crescente de f reqü ênc ia?
(A) verd e, azul , vermelh o
(B ) amarelo, la ranja, vermelho
(C) azul , v io leta, vermelho
(D) verd e, azul , v io leta
(E ) vio leta , azu l , verd e
117 ) Pod eríamos notar a presença de seres vivos
na tota l escu r idão se nossos o lhos fossem
sen síveis :
(A) aos ra ios u ltravio letas.
(B ) à rad iação gama.
(C) às microond as.
(D) à rad iação in fravermelh a.
(E ) aos ra ios X.
118 ) Cient i stas descob ri ram que a expos ição das
cé lu las hu man as endotel ia i s à radiação dos
te lefon es ce lu lares pode afetar a rede d e
proteção do céreb ro. As microond as
emit idas p e los ce lu lares def lagram
mudanças na est rutu ra da p rote ína d essas
cé lu las, p ermit ind o a entrada de tox inas n o
cérebro . (Fo lha de São Paulo , 25 de Ju lh o d e
2002). As microond as geradas p elos
te lefon es ce lu lares são ond as d e mesma
natureza qu e:
(A) o som, mas d e menor freqü ên cia .
(B ) a luz , mas d e menor f reqüên cia .
(C) o som, e d e mesma freq üên cia .
(D) a luz , mas d e maior f req üên cia .
(E ) o som, mas d e maior f reqüên cia .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 39 -
119 ) Con sidere as seguintes af i rmações:
I . A luz amarela e a luz verd e têm a mesma
freqü ên cia .
I I . A luz vermelha e a luz azul têm, n o vácuo,
a mesma ve loc idad e.
I I I . A luz v io leta tem freq ü ênc ia in fer ior à d a
luz vermelh a.
É correto con clu ir qu e:
(A) Somente I está correta.
(B ) Somente I I está correta.
(C) Somente I I I está correta .
(D) Somente I I e I I I estão corretas .
(E ) Nenhu ma está correta.
120 ) I saac N ewton demon strou, mesmo sem
con sid erar o mod elo ondulatór io, qu e a luz
do Sol , que vemos bran ca, é o resu ltad o da
composição adequada das d i feren tes cores.
Con s iderand o hoje o caráter ondu latór io da
luz , pod emos assegu rar que ondas d e luz
corresp ond entes às d i ferentes cores terão
sempre, n o vácuo:
(A) o mesmo comp rimento de on da.
(B ) a mesma f req üênc ia.
(C) o mesmo per íodo.
(D) a mesma ampl itud e.
(E ) a mesma ve loc idad e.
121 ) Dentre as ondas aba ixo, qual pod e ser
ref let ida na Ionosfera?
(A) Raios X
(B ) Ondas AM
(C) Ondas FM
(D) Ondas VHF
(E ) Ondas UHF
122 ) Sobre a natu reza e comportamentos d e
ondas são fe itas qu atro af i rmat ivas :
I . Ondas elet romagnét icas propagam-se
também no vácuo.
I I . A freqü ên cia da luz v i s ível é da ord em d e
102 0
Hz.
I I I . Ondas d e mesma f reqü ênc ia têm sempre a
mesma amp l itude.
IV . O ra io X é u ma onda e letromagn ét ica.
Con siderand o as af i rmat ivas acima, é correto
con clu ir qu e:
(A) somente I é correta
(B ) somente I I é correta
(C) somente I , I I e I I I são corretas
(D) somente I , I I e IV são corretas
(E ) somente I e IV são corretas .
123 ) Em 1895, o f í s ico a lemão Wi lh elm Conrad
Roentgen descobr iu os ra ios X, qu e são
usad os p r in cip almente na área médica e
indu str ia l . E sses ra ios são:
(A) radiações formadas por part ícu las a l fa com
grand e pod er d e pen etração .
(B ) radiações formadas por elétron s d otad os d e
grand es ve loc idad es.
(C) ondas e letromagn ét icas d e freq üên cias
maiores qu e as das microondas.
(D) ondas e letromagn ét icas d e freq üên cias
menores do qu e as das ondas lu minosas .
(E ) ondas eletromagnét icas de freqü ên cias igu ais
às d as ond as in fravermelhas.
124 ) (UEL-2005) Uma a ltern at iva para reduz ir o
con su mo d e en erg ia e létr i ca, sem p re judicar
o con forto d o con sumidor, é a troca d e
lâmpadas incand escen tes por lâmpadas
f lu orescentes . I sto se d eve ao fato d e qu e as
lâmpadas f luorescentes são chamad as
também d e lâmpadas f r ias, emit indo luz com
compr imentos d e onda esp ec íf icos na reg ião
esp ectra l da luz vi s íve l , enquan to q ue as
lâmpadas in cand escentes emitem u m
esp ectro la rgo e cont ínuo, qu e at in ge
compr imentos d e ond a bem acima d os da lu z
vi s ível . Con siderando o exposto , é correto
af i rmar q ue as lâmp adas in cand escen tes
con somem mais en ergia produ zind o a mesma
quant id ad e d e luz v i s ível qu e u ma
f lu orescente porqu e emitem:
(A) Muita radiação in fravermelh a.
(B ) Muita radiação b eta.
(C) Muita radiação azu l .
(D) Muita radiação u lt rav io leta .
(E ) Muita radiação gama.
125 ) Uma ond a d e rád io é emit ida por u ma
estação t ran smissora e receb ida por um
aparelh o receptor s i tuado a a lgun s
qui lômetros d e d istân cia . Para que ocorra a
propagação da onda de rádio , en tre a
estação transmissora e o apare lho receptor,
(A) deve ex ist i r u m meio mater ia l qu alqu er .
(B ) deve ex ist i r u m meio mater ia l qu e con tenha
elét ron s l i vres .
(C) deve ex ist i r u m meio mater ia l qu e con tenha
fóton s.
(D) deve ex ist i r ar .
(E ) não é n ecessár ia a p resen ça de u m meio
mater ia l .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 40 -
FÍSICA QUÂNTICA
Na F í s i ca Quân t ica a matér ia é in terpretada como
sendo con st itu ída por ÁTOMOS qu e, agrupad os,
formam tod as as coisas q ue conhecemos. Os
átomos são formad os por duas regiões: um
NÚCLE O on de estão con f inados os prótons,
nêutron s e ou tras p art ícu las menores e a
ELETROSFERA on de movimentam-se os e létron s:
Segund o a Teor ia Quânt ica, próton s e elétrons
NÃO SÃO BOLIN HAS. Nós os representamos assim
apen as por ser mais s imples . Na real idad e eles se
parecem mais com nu ven s, estão espa lhad os em
regiões chamadas ORBITAIS.
No caso d os e létrons, estas nu ven s estão
d ispostas em regiões chamad as CAMADAS
ELETRÔNICAS. N estas regiões se tem mais chan ce
de en contrar e létrons.
Estas camadas possuem u ma propr iedade
interessante. Se você encontrar o e létron será
imp ossível sab er a veloc idad e d e le. Se você
soub er a ve locid ad e dele você jamais o
encontrará . Este fato é conh ecid o como
PRINCÍPIO DA INCERTEZA e fo i enunc iad o por u m
f í s ico famoso chamad o Werner He isenber g .
A cada camad a eletrônica está associada u ma
quant id ad e d e energ ia bem d efin ida, con st itu indo
os NÍVEIS DE ENERGIA. Para qu e u m elét ron mude
de n ível e le tem qu e efetuar u m SALTO QUÂN TICO
recebendo ou emit indo en ergia , ou seja , e le tem
que mud ar a sua QUAN TIDADE d e en erg ia .
Estes sa ltos qu ânt icos não pod em assu mir
qualqu er va lor mas apen as valores f i xos
chamad os PACOTES ou QUAN TUM d e ENE RGIA. Na
l in guagem da Fí s ica estes p acotes d e en erg ia ,
emit idos ou ab sorvidos pelo átomo são chamad os
FÓTONS. Os fótons se comp ortam como part ícu las
quando interagem com a matér ia e como on das
quando se propagam, este fa to é conh ec ido como
DUALIDADE PARTÍCULA-ONDA.
A freqü ênc ia d esses fóton s ab sorvidos ou
emit idos é d etermin ada p ela EQUAÇÃO de
PLAN CK:
Qualqu er ond a e letromagn ét ica ( luz vi s íve l , on das
de rádio , TV, microon d as, etc. ) é con st itu íd a de
fóton s .
QUESTÕES
126 ) Determin e a en erg ia associada a fóton s qu e
possu em as seguintes freqü ên cias :
F = 5.101 4 Hz ( l uz v is íve l ) F = 3.101 7 Hz ( ra i os X)
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 41 -
127 ) Segund o a Teor ia Quânt ica, do qu e a matér ia
é formada?
128 ) Os elét ron s são parec idos com bo l inh as?
Qual a man ei ra correta de representá- los
segu ndo a F í s i ca Quânt ica?
129 ) O que são as camad as eletrônicas d e u m
átomo?
130 ) O qu e é o Pr inc íp io d a In certeza . Qu em o
enun ciou ?
131 ) O qu e s igni f i ca a exp ressão “Sal to
Quânt ico”?
132 ) O qu e é o Fóton ?
TESTES
133 ) Na qu estão a segui r assin ale a a f i rmat iva INCORRE TA.
(A) Cada átomo possui n íveis d e en ergia que
podem ser ocupados por seu s e létron s.
(B ) Qualqu er ond a eletromagn ét ica é con st itu ída
de fóton s.
(C) Para tod os os átomos d e todos os elementos,
os n íveis d e en erg ia são igu ais.
(D) Os níve is d e en ergia são quant izados, ou seja ,
o átomo d everá absorver ou emit i r
quant id ad es especí f icas de en ergia .
(E ) Para os elét ron s mu d arem d e u m n ível d e
en ergia p ara outro , o á tomo d everá ab sorver
ou emit i r en ergia .
134 ) No Bras i l , a preocup ação com a demand a
crescente de en erg ia e létr i ca vem gerando estud os sobre formas d e ot imizar sua ut i l ização . Um dos mecanismos d e red ução de con su mo d e en ergia é a mudan ça dos t ipos d e lâmp adas u sados nas res id ênc ias. Dentre esses vár ios t ip os, d estacam-se do is: a lâmpada incand escen te e a f luorescente, as q uais p ossu em caracter í st i cas d i st intas no que se refere ao processo d e emissão de radiação.
A lâmpada incandescente ( lâmpad a comu m)
possu i u m f i lamen to, em geral fe ito d e
tungstên io, que emite rad iação q uando
percorr ido por u ma corrente elét r i ca .
A lâmpada f luorescente em gera l u t i l iza u m
tubo, com e letrod os em ambas as
ext remidades, revest id o intern amen te com
uma camada d e fósforo, contend o u m gás
composto por argônio e vapor d e mercúr io.
Quando a lâmp ada é l igada se estab elece um
f lu xo de elétron s entre os elet rodos. E sses
elét ron s col id em com os átomos de mercúr io
tran sfer in do en erg ia para e les (átomos d e
mercúr io f icam excitados) . Os átomos d e
mercúr io l ib eram essa energia emit indo fótons
u ltrav io leta. Ta is fótons interagem com a
camada d e fósforo, or ig inando a emissão de
radiação.
Con siderand o os processos q ue ocorrem na lâmpada f luorescen te, podemos a f irmar qu e a exp l i cação para a emissão d e luz en vo lve o con ceito de
(A) col i são en tre elét ron s e átomos d e mercúr io.
(B ) efe ito fotoelét r i co .
(C) mod elo on dulatór io p ara rad iação.
(D) níve is d e en ergia dos á tomos.
(E ) emissão d e ra ios X.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 42 -
EFEITO FOTOELÉTRICO
O efei to fotoelétr ico é a emissão d e elét ron s p or um mater ia l , gera lmente metá l i co, quan do exp osto a uma radiação eletromagn ét ica (como a luz) d e frequ ên cia suf ic ien temente a l ta , que dep end e do mater ia l . E le pod e ser ob servado quando a lu z inc ide numa p laca d e metal , l i tera lmente arrancan do da p laca e létron s.
A grand e dú vida q ue se t inh a a resp ei to do efe ito fotoelétr ico era qu e quando se au mentava a inten sid ade da luz , ao contrár io do esp erad o, a luz não arrancava os elétron s do metal com maior en ergia c in ét ica . O qu e acon tec ia era qu e u ma maior quant idad e d e e létron s era ejetad o.
Por exemplo , a luz vermelh a de baixa inten s id ade est imu la os elétron s p ara fora de u ma peça de meta l . Na vi são c láss ica, a luz é u ma on da cont ínua cuja en erg ia está espa lhad a sobre a onda. Todavia , quando a luz f i ca mais inten sa, ma is e létron s são ejetados, con trad izendo, ass im a v i são da f ís ica c lássica qu e sugere qu e os mesmos d ever iam se mover mais rápido (en ergia c in ét ica ) d o qu e as ondas.
Quando a luz inc id en te é de cor azul , essa mudança resul ta em elétron s mu ito mais ráp id os. A razão é q ue a luz pod e se comportar não ap enas como ondas con t ínu as , mas tamb ém como fe ixes d i scretos d e en erg ia chamad os d e fóton s. Um fóton azu l , por exemp lo, contém mais en ergia do que u m fóton vermelho . Ass im, o fóton azul age essenc ia lmente como u ma "bola de b i lhar" com mais en erg ia , d esta forma tran smit indo maior movimen to a u m elétron. E sta interp retação corpu scu lar da luz tamb ém expl ica por qu e a maior inten s idad e au menta o nú mero d e elét rons ejetad os - com mais fóton s col id ind o no metal , ma is elét ron s têm probab i l idad e d e serem at in gid os .
A exp l i cação sat i s fatór ia para esse efei to fo i d ada em 1905, p or Alb ert E inste in, qu e em 1921, d eu ao c ient i s ta a lemão o prêmio Nob el d e F í s i ca.
TESTES
135 ) O efe ito fotoelét r i co refere-se à capacidad e da luz d e ret i rar e létrons da sup er f í c ie d e um metal . Qu anto a este efeito, pode-se af i rmar qu e
(A) a en ergia d os e létrons ejetad os dep end e da inten sid ade da luz inc id ente.
(B ) a en ergia dos elétron s ejetados é d i screta, corresp ond endo aos qu anta d e en ergia .
(C) a função trabalh o depend e do nú mero d e elét ron s ejetados.
(D) a veloc idad e dos e létrons ejetados d ep end e da cor da luz in cid ente.
(E ) o nú mero d e elét ron s ejetados dep end e da cor da luz inc id ente.
136 ) Para expl icar o efe ito fotoelét r i co, E instein, em 1905, apo iou -se na h ipótese d e qu e:
(A) a en ergia das ondas elet romagnét icas é quant i zada .
(B ) o tempo n ão é ab soluto, mas depen de d o referen cia l em re lação ao qual é med ido .
(C) os corpos contraem-se na d ireção d e seu movimen to.
(D) os e létron s em u m átomo somente pod em ocupar determin ados n íve is d i scretos d e en ergia .
(E ) a ve loc idad e d a lu z no vácuo correspond e à máxima veloc idad e com qu e se pod e tran smit ir in formações.
137 ) Con sidere o texto e as a f i rmações a segu ir .
O ano 2005 fo i declarado p ela ON U o "Ano Mundia l da F í s ica" . Um d os ob jet ivos d essa designação é comemorar o centenár io d a publ i cação dos t raba lh os de A lbert E in stein , que o projetaram como f í s i co no cenár io internaciona l da época e, poster iormente, trouxeram-lh e fama e reconh ec imen to. Um dos art igos d e E in stein publ i cad o em 1905 era sob re o efe ito fotoelétr ico, qu e fo i o pr in cipa l mot ivo da sua conqu ista do Prêmio N ob el em 1921. A d escr ição d e E in stein para o efe ito fotoelétr ico tem or igem na quant ização da en ergia prop osta p or P lanck em 1900, o qua l con sid erou a energia e letromagn ét ica i rradiad a por u m corpo n egro d e forma descont ínua, em p orções qu e foram chamad as quanta de en ergia ou fóton s. E in ste in d eu o passo segu inte ad mit indo qu e a en ergia elet romagn ét ica também se prop aga de forma descont ínua e u sou esta h ipótese para descrever o efeito fotoelétr i co .
Em relação ao efe ito fotoelétr i co nu ma lâmina metá l i ca, p od e-se af irmar qu e:
I . A energ ia d os elétron s removidos d a lâmina metá l i ca p elos fótons não dep end e do tempo de expos ição à lu z in cid ente.
I I . A en erg ia dos elétron s removidos au menta com o au mento do comprimento d e onda d a luz inc id ente.
I I I . Os fóton s in cid en tes na lâmina metál ica , para q ue removam e létron s da mesma, devem ter uma en ergia mín ima.
IV . A en ergia d e cada e létron removido d a lâmina metál i ca é igu al à en ergia do fóton que o removeu.
Anal i sand o as a f i rmat ivas, conc lu i -se que somente
(A) está correta a a f i rmat iva I . (B ) está correta a a f i rmat iva IV . (C) estão corretas as a f i rmat ivas I e I I I . (D) estão corretas as a f i rmat ivas I I e IV . (E ) estão corretas as a f i rmat ivas I I I e IV .
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 43 -
TEORIA DA RELATIVIDADE
A ve loc id ade d a lu z no vácuo é a veloc idad e mais elevad a qu e é poss íve l con segu ir no universo. Essa ve locidade é con stante em qua lqu er pon to e é independente da ve locidade do ob servador.
OS POSTULADOS DE EINSTEIN
Em 1905 A lb ert E instein formulou a Teor ia da Relat iv idad e Restr i ta qu e se base ia em do is postulad os:
1. Postulado da Re lat iv idade : As le i s da f í s ica são as mesmas p ara os ob servad ores em todos os referen c ia i s in ercia i s .
2. Postulado da Veloc idad e da Luz : A veloc idad e da luz n o vácuo tem o mesmo va lor em todas as d ireções e em todos os referen cia i s inerc ia is .
FATOR DE LORENTZ
DILATAÇÃO DO TEM PO
Segund o a Teor ia da Relat ividad e Restr i ta , qu an to mais dep ressa se move um objeto, mais d evagar o tempo passa em comparação a u m ob servador em rep ou so. E sse fenômen o só pod e ser p ercebido quando a veloc idad e da nave for p róx ima da veloc idad e da luz e comprova a p oss ib i l idad e de se via jar para o futuro .
CONTRAÇÃO DO ESPAÇO
O comp rimento de u ma barra med ido por um observador em relação ao qu al a barra está em rep ou so é d en ominad o de comp rimento p róp r io. Se a barra está se movendo com veloc idad e v em re lação ao ob servador, o compr imen to qu e ele med e (na d ireção paralela ao movimen to), é d ado por:
O comp rimento de u ma barra em movimento é sempre menor qu e o comp rimento da barra em rep ou so.
EXERCÍCIOS
138 ) Uma nave espacia l passa 18 meses via jando à veloc idad e V=0,8c. Determin e a du ração desta v iagem do p on to de v is ta d e u m observador f ixo na Terra. (Re sp : 30 m ese s)
139 ) Um cosmonauta de ixa a Terra no an o 2400
para u ma missão qu e durará 12 anos. A veloc idad e de cruze iro da nave é V=0,94c. Em q ue ano o cosmonauta retornará à Terra? (Re sp : 2436)
140 ) Uma nave d e 20 metros d e comprimento
própr io t ra fega n o espaço com u ma veloc idad e V=0,6c . Determin e o compr imento da n ave med ido p or u m observador f ixo na Terra. (Re sp : 16 m)
141 ) Uma nave espac ia l com velocid ad e V = 0,8c
possu i u m comp rimento próp rio de 15 metros. Determin e o comp rimento da nave medid o por u m ob servador f ixo na Terra. (Re sp : 9 m)
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ADIÇÃO DE VELOCIDADES
Se você caminh a a 1 km/h ao longo do corredor de u m trem qu e se move a 60 km/h, sua veloc idad e em re lação ao solo é d e 61 km/h se você est iver caminhan do no mesmo sent ido do movimen to do trem, e d e 59 km/h se você caminh ar em sent ido contrár io :
Para objetos d o cot id iano em movimen to uniforme nós normalmente combinamos veloc id a-des d e acordo com a Fór mula de Gal i leu :
Mas esta regra não se apl i ca à luz , qu e semp re se propaga com a mesm a ve loc id ade . Nos casos em que as veloc idad es envo lvid as são igua is ou próx imas à da luz d evemos ut i l izar a Fórmu la de Lorentz :
EXERCÍCIOS
142 ) Um ob servad or se des loca no esp aço com veloc idad e 0,6c e va i de en contro a u ma nave espacia l qu e se desloca em sent ido contrár io com ve locid ade 0,8c. Ca lcu le a veloc idad e de ap rox imação da nave em re lação ao ob servador .
143 ) Uma nave espacia l se afastand o da Terra
com ve locid ad e 0,3c tran sporta u m laboratór io d e F í s ica onde se produzem part ícu las su b-atômicas qu e se des locam com u ma ve locidade 0,9c em relação à nave. Qual a velocid ad e destas part ícu las em re lação à Terra?
ENERGIA RELATIVÍSTICA
Ein stein l igou n ão ap enas o espaço e o tempo, mas tamb ém massa com en erg ia . Um p edaço de matér ia , mesmo estando em repou so e não interagin do com qu alquer coisa, possu i u ma “en ergia de exi stên cia” . E la é chamada d e ener gia ou massa de repou so . E in stein con clu iu qu e é necessár io en ergia para haver massa, e q ue ocorre l ib eração de en ergia se desaparecer massa . A qu ant idad e d e en erg ia está relacion ada à quant idad e de massa pela mais famosa eq uação do século vin te:
Devido ao grand e va lor da velocid ad e da luz (c=300.000.000 m/s) , u ma p equ ena massa corres-ponde a u ma en orme qu ant idade de energ ia .
Quando u m corpo está em mo vimento sua en ergia aumenta d e acordo com a Fórmula d e E instein :
O ELÉTRON-VOLT
O elétron -vo lt é u ma u nidad e de ener g ia igu al ao traba lho rea l izado sobre um elét ron quand o este se d esloca at ravés d e u ma di ferença d e potenc ia l de 1 volt . É mu ito u sad a como med ida de en ergia de p art ícu las. Por exemplo, as massas d e repou so (mc
2) d e u m elét ron e d e u m p róton são:
EXERCÍCIOS
144 ) Calcu le , em MeV, o va lor da energ ia de u m elét ron acelerado a u ma veloc idad e igua l a 80% d a velocid ad e da lu z (v=0,8 c) .
145 ) Calcu le , em MeV, o va lor da energ ia de u m
próton acelerado a u ma veloc idad e igual a 60% d a velocid ad e da lu z (v=0,6 c) .
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REVISÃO - M OVIM ENTO UNIFORM E
146) (Fuvest-SP) Após chover na cidade de São
Paulo, as águas da chuva descerão o Rio Tietê
até o Rio Paraná, percorrendo cerca de 1000
km. Sendo de 4 km/h a velocidade média das
águas, o percurso mencionado será cumprido
pelas águas da chuva em aproximadamente:
(A) 30 dias
(B) 10 dias
(C) 25 dias
(D) 2 dias
(E) 4 dias
147) (Unaerp-SP) A distância entre Ribeirão Preto e
Campinas é de 200 km e entre Campinas e São
Paulo, de 120 km. Um ônibus de l inha faz o
percurso de Ribeirão Preto a São Paulo em 4
horas. No entanto, em uma das viagens foi
necessário fazer o percurso de Campinas a São
Paulo com velocidade média de 96 km/h. Sua
velocidade média na primeira parte do percurso
foi, em km/h, igual a:
(A) 72,7
(B) 92,7
(C) 80,0
(D) 66,7
(E) 60,0
148) (PUC-RS) O gráfico relaciona a posição x de um
móvel em função do tempo t.
A partir do gráfico, pode-se concluir
corretamente que:
(A) o móvel inverte o sentido do movimento no
instante 5 s.
(B) a velocidade é nula no instante 5 s.
(C) o deslocamento é nulo no intervalo de 0 s a
10 s.
(D) a velocidade é constante e vale 2,0 m/s.
(E) a velocidade vale –2,0 m/s no intervalo de 0 s
a 5 s e 2,0 m/s no intervalo de 5 s a 10 s.
149) (Fuvest-SP) Um automóvel faz uma viagem em 6
horas e sua velocidade escalar varia em função
do tempo aproximadamente como mostra o
gráfico.
A velocidade escalar média do automóvel na
viagem é, em km/h, igual a
(A) 35
(B) 40
(C) 45
(D) 48
(E) 50
MOVIMENTO VARIADO
150) Segundo a função horária V = 2 – 0,5 t (SI), no
instante t = 3 s , o movimento é
(A) progressivo e acelerado
(B) progressivo e retardado
(C) progressivo e uniforme
(D) retrógrado e retardado
(E) retrógrado e acelerado
151) (Mack-SP) O gráfico a seguir indica a velocidade
em função do tempo de um corpo que se
movimenta sobre uma trajetória reti l ínea.
Assinale a alternativa correta. (Obs.: O ponto A
é a origem dos eixos)
(A) o movimento é acelerado nos trechos AB e GH .
(B) o movimento é acelerado nos trechos AB e CD .
(C) o movimento é acelerado o tempo todo.
(D) o movimento é retardado nos trechos CD e GH .
(E) o móvel está parado nos trechos BC , DE e FG.
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152) (Mack-SP) Em certo instante passam pela
origem de uma trajetória reti l ínea os móveis A ,
com MRU, e B , com MRUV. A partir desse
instante, constrói-se o diagrama a seguir.
O tempo gasto pelo móvel B para ficar 32 m à
frente do A , é, em segundos, igual a
(A) 8
(B) 7
(C) 6
(D) 4
(E) 2
153) (PUC-SP) No instante em que a luz verde do
semáforo acende, um carro al i parado parte
com aceleração constante de 2,0 m/s2. Um
caminhão, que circula na mesma direção e no
mesmo sentido, com velocidade constante de
10 m/s passa por ele no exato momento da
partida. Podemos, considerando os dados
fornecidos, afirmar que:
(A) o carro ultrapassa o caminhão a 200 m do
semáforo.
(B) o carro não alcança o caminhão.
(C) os dois veículos seguem juntos.
(D) o carro ultrapassa o caminhão a 40 m do
semáforo.
(E) o carro ultrapassa o caminhão a 100 m do
semáforo
154) (FUC-MT) Um corpo é dotado de aceleração
constante igual a 3 m/s2. No instante inicial a
velocidade é igual a 10 m/s. Qual é, em m/s, a
velocidade, atingida após percorrer 16 m?
(A) 96
(B) 20
(C) 16
(D) 12
(E) 14
155) (Fuvest-SP) Dois objetos, A e B, de massas 1 kg
e 2 kg respectivamente, são simultaneamente
lançados verticalmente para cima, com a
mesma velocidade inicial a partir do solo.
Desprezando a resistência do ar, podemos
afirmar que
(A) A atinge uma altura menor do que B e volta ao
solo ao mesmo tempo que B
(B) A atinge uma altura menor do que B e volta ao
solo antes de B
(C) A atinge uma altura igual à de B e volta ao solo
antes de B
(D) A atinge uma altura igual à de B e volta ao solo
ao mesmo tempo que B
(E) A atinge uma altura maior do que B e volta ao
solo depois de B
156) (FEMSC-SP) Uma pedra é lançada verticalmente
para cima de um edifício suficientemente alto,
com velocidade de 29,4 m/s. Decorridos 4s,
deixa-se cair outra pedra. Contado a partir do
instante do lançamento da segunda, a primeira
passará pela segunda no instante:
(A) 1/3 s Dado: g= 9,8 m/s2
(B) 2 s
(C) 3 s
(D) 4 s
(E) 6 s
157) (Cesgranrio) Qual dos gráficos abaixo pode
representar a variação da velocidade escalar,
em função do tempo, de uma pedra lançada
verticalmente para cima? (A resistência do ar é
desprezível)
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CINEMÁTICA VETORIAL
158) Os indivíduos da figura, que caminham na
mesma calçada retil ínea, estão:
(A) na mesma direção e no mesmo sentido
(B) na mesma direção e em sentidos opostos
(C) em direções opostas e no mesmo sentido
(D) em direções opostas e em sentidos opostos
(E) em direções e sentidos indefinidos
159) (Fatec-SP) Dados os vetores A , B e C ,
representados na figura, em que cada
quadrícula apresenta lado correspondente a
uma unidade de medida, é correto afirmar que
a resultante dos vetores tem módulo:
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 6
160) Qual é a velocidade da correnteza de um rio, se
um barco se move a 50 km/h rio abaixo e a
14 km/h rio acima, mantendo a mesma
velocidade própria?
(A) 18 m/s
(B) 15 m/s
(C) 5,0 m/s
(D) 5,0 km/h
(E) 36 km/h
MOVIMENTO CIRCULAR
161) (FUC-MT) No movimento circular uniforme,
podemos afirmar que
(A) a direção do vetor velocidade tem sentido
voltado para o centro da circunferência em
questão.
(B) não existe aceleração e a velocidade tangencial
é constante
(C) não existe aceleração e a velocidade tangencial
não é constante
(D) existe aceleração e esta tem módulo constante
(E) existe aceleração e esta tem módulo variável
162) (FUC-MT) Um corpo descreve uma trajetória
circular de diâmetro de 20 cm, com velocidade
escalar de 5 m/s, constante. Nestas condições,
a aceleração à qual f ica submetido vale:
(A) 250 m/s2
(B) 250 cm/s2
(C) 50 m/s2
(D) 50 cm/s2
(E) 2,5 m/s2
163) (PUC-RS) Os ponteiros de um relógio realizam
movimento circular que pode ser considerado
uniforme. A velocidade angular, em rad/s, do
ponteiro dos segundos vale:
(A) π/30
(B) π/20
(C) π/2
(D) π
(E) 2π
164) (UFUb-MG) Uma fita cassete em funcionamento
apresenta num dado instante, uma das polias,
com diâmetro de 2,0 cm, girando com uma
frequência de 0,5 Hz. Sabendo que a outra
polia, naquele mesmo instante, está com 5,0 cm
de diâmetro, a sua frequência, em Hz, é:
(A) 0,1
(B) 0,2
(C) 0,3
(D) 0,4
(E) 0,5
165) (PUC-RS) As rodas de um carro tem 60,0 cm de
diâmetro e realizam 5 voltas por segundo.
Pode-se concluir que a velocidade deste carro
é, aproximadamente,
(A) 9,42 m/s
(B) 12,4 m/s
(C) 18,8 m/s
(D) 20,8 m/s
(E) 25,6 m/s
LEIS DE NEWTON
166) (FCC-SP) Uma força de módulo 10 N e outra de
módulo 12 N são aplicadas simultaneamente a
um corpo. Qual das opções abaixo representa
uma possível intensidade da resultante dessas
forças?
(A) 0
(B) 1,0 N
(C) 15 N
(D) 24 N
(E) 120 N
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167) (Fuvest-SP) Um veículo de 5,0 kg descreve uma
trajetória retil ínea que obedece à seguinte
função horária:
O módulo da força resultante, em N, sobre o
veículo vale
(A) 30
(B) 5
(C) 10
(D) 15
(E) 20
168) (FGV-SP) O gráfico a seguir refere-se ao
movimento de um carrinho de massa 10 kg,
lançado com velocidade de 2 m/s ao longo de
uma superfície horizontal. A força resultante
que atua sobre o carrinho, em módulo, é de
(A) 0,5 N
(B) 2,0 N
(C) 4,0 N
(D) 20 N
(E) 40 N
169) (PUC-SP) De acordo com a figura, o bloco A de
massa 100 kg desloca-se com velocidade
constante de 40 m/s. A partir do ponto 1,
situado a 10 m do ponto 2 , começa a agir uma
força constante de mesma direção. A
intensidade mínima da força, para que o bloco
não ultrapasse o ponto 2, é de:
(A) 80 N
(B) 18000 N
(C) 8000 N
(D) 2000 N
(E) 12000 N
170) (Unifor-CE) No sistema representado abaixo, o
atrito e a resistência do ar são desprezíveis e a
polia e o fio podem ser considerados ideais.
Sabe-se que a intensidade da força F vale 60 N,
que a massa do corpo M é de 4,0 kg, que a
aceleração da gravidade é de 10 m/s2 e que o
corpo N está subindo com velocidade escalar
constante. Nestas condições, a massa de N, em
kg, vale:
(A) 2,0
(B) 3,0
(C) 4,0
(D) 5,0
(E) 6,0
171) (ITA-SP) Um físico acha-se encerrado dentro de
uma caixa hermeticamente fechada, que é
transportada para algum ponto do espaço
cósmico, sem que ele saiba. Então, abandonado
um objeto dentro da caixa, ele percebe que o
mesmo cai com movimento acelerado. Baseado
em sua observação, ele pode afirmar com
segurança:
(A) Estou parado num planeta que exerce força
gravitacional sobre os objetos em minha caixa.
(B) Estou caindo sobre um planeta e é por isso que
vejo o objeto caindo dentro da caixa.
(C) Minha caixa está acelerado no sentido contrário
ao do movimento do objeto.
(D) Não tenho elementos para julgar se o objeto cai
porque a caixa sobe com movimento acelerado
ou se o objeto cai porque existe um campo
gravitacional externo.
(E) Qualquer das afirmações acima que o físico
tenha feito está errada
172) (Puccamp-SP) No piso de um
elevador é colocada uma
balança graduada em newtons.
Um menino de massa 40 kg
sobe na balança quando o
elevador está descendo
acelerado, com aceleração de
módulo 3,0 m/s2, como representa a figura.
Se a aceleração da gravidade vale 9,8 m/s2, a
balança estará indicando um valor mais próximo
de:
(A) 120 N
(B) 200 N
(C) 270 N
(D) 400 N
(E) 520 N
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FORÇA DE ATRITO
173) (PUC-PR) Dois corpos A e B de massas 3 kg e
6 kg , respectivamente, estão l igados por um fio
ideal que passa por uma polia sem atrito,
conforme a figura. Entre o corpo A e o apoio, há
atrito cujo coeficiente é 0,5. Considerando-se
g = 10 m/s2, a aceleração dos corpos, em m/s
2,
e a força de tração no fio, em newtons, valem,
respectivamente:
(A) 5 e 30
(B) 3 e 30
(C) 8 e 80
(D) 2 e 100
(E) 6 e 60
174) (UFU-MG) O bloco da figura abaixo está em
repouso e tem massa igual a 2 kg. Suponha que
a força F = 4 N, representada na figura, seja
horizontal e que o coeficiente de atrito estático
das superfícies em contato vale 0,3. Ter-se-á,
então, neste caso, que o valor da força de atrito
é: (g = 10 m/s2)
(A) 4N
(B) 6N
(C) 2N
(D) 10N
(E) 20N
175) (Mack-SP) A ilustração abaixo refere-se a uma
certa tarefa na qual o bloco B, 10 vezes mais
pesado que o bloco A, deverá descer pelo plano
incl inado com velocidade constante. Conside-
rando que o fio e a polia são ideais, o
coeficiente de atrito cinético entre o bloco B e
o plano deverá ser:
(A) 0,500
(B) 0,750
(C) 0,875
(D) 1,33
(E) 1,50
176) (Fuvest-SP) As duas forças que agem sobre uma
gota de chuva, a força peso e a força devida à
resistência do ar têm mesma direção e sentidos
opostos. A partir da altura de 125 m acima do
solo, estando a gota com uma velocidade de
8 m/s, essas duas forças passam a ter o mesmo
módulo. A gota atinge o solo com a velocidade,
em m/s, de
(A) 8,0
(B) 35
(C) 42
(D) 50
(E) 58
MOVIMENTOS CURVILÍNEOS
177) (PUC-MG) Durante a exibição aérea da
esquadri lha da fumaça, no dia 7 de setembro,
um dos aviões realizou um looping de raio
30 m. No ponto mais alto da trajetória, o avião
alcançou a velocidade de 20 m/s. Nesse ponto,
o pi loto, de massa 60 kg, exerceu sobre o
assento uma força de intensidade igual a:
Dado: g = 10 m/s2
(A) 600 N
(B) 400 N
(C) 300 N
(D) 200 N
(E) 100 N
178) (Esal-MG) Um piloto de Fórmula 1 com massa
de 800 kg entra numa curva de raio 50 m, com
velocidade constante de 144 km/h. Supondo
não haver escorregamento lateral do bólido, a
força de atrito estática entre pneus e piso é a
da ordem de:
(A) Faltam dados
(B) 25 600 N
(C) 40 000 N
(D) 33 177 N
(E) 4 000 N
179) (Mack-SP) Uma massa de 2 kg gira num plano
horizontal com frequência de 5 Hz. Se o raio da
trajetória permanecer constante, mas a
frequência for aumentada até que dobre a sua
força centrípeta, a razão entre as velocidades
final e inicial é:
(A) 1
(B) √2
(C) 2
(D) √3
(E) √5
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 50 -
TRABALHO E POTÊNCIA
180) (PUC-RS) Um corpo de massa igual a 5,0 kg é
levantado verticalmente, com velocidade cons-
tante, a uma altura de 5,0m. Sendo g = 10 m/s2,
o trabalho realizado pela força-peso do corpo,
durante esse levantamento, vale:
(A) 250 J
(B) –250 J
(C) 25 J
(D) –25 J
(E) 5 J
181) (Osec-SP) Um bloco com 4,0 kg, inicialmente em
repouso, é puxado por uma força constante e
horizontal, ao longo de uma distância de
15,0 m, sobre uma superfície plana, l isa e
horizontal, durante 2,0 s. O trabalho realizado,
em joules, é de:
(A) 50
(B) 150
(C) 250
(D) 350
(E) 450
182) (Osec-SP) Uma força de 10 newtons aplicada
num corpo de 5,0 kg produz um movimento
circular uniforme, de velocidade 2,0 m/s, sendo
o raio da circunferência de 2,0 m. O trabalho,
em joules, realizado pela resultante centrípeta,
após uma volta é de:
(A) zero
(B) 10
(C) 20
(D) 125,6
(E) 251,2
183) (UFPE) O gráfico mostra a variação da força F,
que atua sobre um corpo, em função de sua
posição x. Qual o trabalho, em joules, realizado
pela força quando o corpo vai de x = 2 m para
x = 6 m ?
(A) 4
(B) 6
(C) 10
(D) 32
(E) 64
184) Quando são fornecidos 800 J em 10 s para um
motor, ele dissipa internamente 200 J. O
rendimento desse motor é:
(A) 75%
(B) 50%
(C) 25%
(D) 15%
(E) 10%
185) (ITA-SP) Um automóvel de massa m = 500 kg é
acelerado uniformemente a partir do repouso
até uma velocidade de 40 m/s em 10 segundos.
A potência desenvolvida por esse automóvel, ao
completar esses 10 primeiros segundos, será:
(A) 160 kW
(B) 80 kW
(C) 40 kW
(D) 20 kW
(E) 3 kW
186) (Cesep-PE) A potência média mínima necessária
para se bombear 1000 l itros de água a uma
altura de 5,0 m em 0,5 h é, em watts, igual a:
(A) 28
(B) 42
(C) 64
(D) 80
(E) 96
187) (UFRGS) Um guindaste ergue verticalmente um
caixote a uma altura de 5 m em 10 s. Um
segundo guindaste ergue o mesmo caixote à
mesma altura em 40 s. Em ambos os casos o
içamento foi feito com velocidade constante. O
trabalho realizado pelo primeiro guindaste,
comparado com o trabalho realizado pelo
segundo, é
(A) igual à metade.
(B) o mesmo.
(C) igual ao dobro.
(D) quatro vezes maior
(E) quatro vezes menor.
ENERGIA MECÂNICA
188) (UFRGS) Comparada com a energia necessária
para acelerar um automóvel de 0 a 60 km/h,
quanta energia é necessária para acelerá-lo de
60 km/h a 120 km/h, desprezando a ação do
atrito?
(A) A mesma
(B) O dobro
(C) O triplo
(D) Quatro vezes mais
(E) Oito vezes mais
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189) (UFRGS) Uma pedra é lançada verticalmente
para cima no campo gravitacional terrestre.
Após o lançamento, qual a grandeza, associada
à pedra, cujo módulo aumenta na subida e
diminui na descida?
(A) Aceleração da gravidade (B) Força gravitacional (C) Energia cinética (D) Energia potencial gravitacional (E) Quantidade de movimento l inear
190) (UFRGS) Uma força resultante constante de
módulo igual a 40 N atua sobre um corpo que se
movimenta em l inha reta. Qual a distância
percorrida por esse corpo durante o tempo em
que sua energia cinética variou de 80 J?
(A) 0,5 m (B) 2,0 m (C) 40 m (D) 80 m (E) 3200 m
191) (UFRS) Um corpo é lançado verticalmente para
cima com velocidade de 20 m/s. Considere
g = 10 m/s2. A energia cinética do corpo estará
reduzida à metade do seu valor inicial , no
momento em que ele atingir a altura de
(A) 5 m
(B) 10 m
(C) 15 m
(D) 20 m
(E) 25 m
192) (FM-Itajubá) Um corpo de 2,0 kg de massa,
inicialmente em repouso, é puxado sobre uma
superfície horizontal sem atrito por uma força
constante também horizontal de 4,0 N. Qual
será sua energia cinética após percorrer 5,0m?
(A) zero
(B) 20 J
(C) 10 J
(D) 5 J
(E) n.d.a.
193) (PUC-RS) Um corpo de 2,0 kg de massa é
abandonado da janela de um edifício a uma
altura de 45 m. Supondo que ocorra um
movimento de queda l ivre, com aceleração
gravitacional g = 10 m/s2, ao atingir o solo, esse
corpo terá uma energia cinética igual a:
(A) 900 J
(B) 600 J
(C) 400 J
(D) 300 J
(E) 200 J
194) (UFRGS) Um carrinho de 5 kg de massa move-se
horizontalmente em l inha reta com velocidade
de 6 m/s. O trabalho necessário para alterar a
velocidade para 10 m/s deve ser, em joules:
(A) 40
(B) 90
(C) 160
(D) 400
(E) 550
195) (Fatec-SP) Um atleta de 60 kg, no salto com
vara, consegue atingir uma altura de 5 m. Pode-
se dizer que ele adquiriu uma energia potencial
gravitacional, em relação ao solo, de
aproximadamente:
(A) 12 J
(B) 300 J
(C) 3000 J
(D) 6000 J
(E) n.d.a.
196) (Cesgranrio) Uma esfera de aço de massa 0,10
kg rola sobre o perfi l de montanha-russa
mostrado na figura abaixo. No instante
representado, ela se move para baixo (veja
seta) com energia cinética igual a 0,20 J.
Embora o atrito seja desprezível, a bola acabará
parando na posição: (considere g=10 m/s2)
(A) 1
(B) 2
(C) 3
(D) 4
(E) 5
197) (Fuvest-SP) Uma pedra com massa m = 0,10 kg é
lançada verticalmente para cima com energia
cinética Ec = 20 J. Qual a altura máxima atingida
pela pedra? (g = 10 m/s2)
(A) 10 m
(B) 15 m
(C) 20 m
(D) 1 m
(E) 0,2 m
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IMPULSO E QUANTIDADE DE MOVIMENTO
198) (Med-Jundiaí) Um corpo de massa igual a 3,0 kg
e velocidade escalar 12 m/s tem quantidade de
movimento cujo módulo, em kg.m/s, é igual a:
(A) 432
(B) 216
(C) 108
(D) 36
(E) 4
199) (FEEQ-CE) Dois patinadores, um homem de
massa 60 kg e um menino de massa 40 kg,
estão, inicialmente, em repouso sobre uma
superfície gelada, plana e horizontal. Suponha
que eles se empurrem mutuamente conforme a
figura:
Se o homem vai para a direita com velocidade
de 2 m/s, o menino vai para a esquerda com
velocidade de:
(A) 2 m/s
(B) 3 m/s
(C) 4 m/s
(D) 5 m/s
(E) 6 m/s
200) (UFV-MG) Um trenó, com massa total de 250
kg, desl iza no gelo à velocidade de 10 m/s. Se o
seu condutor atirar para trás 50 kg de carga à
velocidade de 10 m/s, a nova velocidade do
trenó será de:
(A) 20 m/s
(B) 10 m/s
(C) 5 m/s
(D) 2 m/s
(E) 15 m/s
201) (UFRN) Um carrinho de massa 2,0 kg move-se
com velocidade de 3,0 m/s quando passa a
sofrer uma força, no mesmo sentido da sua
velocidade, até que sua velocidade duplique de
valor. O impulso da força aplicada tem, em N.s,
módulo:
(A) 1
(B) 3
(C) 6
(D) 9
(E) 12
202) (PUC-SP) Um projéti l de massa 15 g incide
horizontalmente sobre uma tábua com
velocidade 600 m/s e a abandona com
velocidade ainda horizontal de 400 m/s. O
impulso comunicado ao projéti l pela tábua tem
valor, em módulo:
(A) 1,5 N.s
(B) 3,0 N.s
(C) 6,0 N.s
(D) 9,0 N.s
(E) 15,0 N.s
203) Uma bola de beisebol, de massa 145 g, é atirada
por um lançador com velocidade de 30 m/s. O
bastão toma contato com a bola durante 0,01 s,
dando a ela velocidade de módulo 40 m/s na
direção e no sentido do lançador. A força média
aplicada pelo bastão à bola é de intensidade:
(A) 0,101 N
(B) 1,450 N
(C) 14,50 N
(D) 145 N
(E) 1015 N
204) (Unesp-SP) A intensidade da resultante das
forças que atuam num corpo, inicialmente em
repouso, varia como mostra o gráfico.
Durante todo o intervalo de tempo considerado,
o sentido e a direção desta resultante
permanecem inalterados. Nestas condições, a
quantidade de movimento, em kg.m/s (ou N.s),
adquirida pelo corpo é:
(A) 8
(B) 15
(C) 16
(D) 20
(E) 24
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205) (Mack-SP) No choque mecânico entre dois
corpos, acontece sempre:
(A) conservação da energia mecânica
(B) conservação da quantidade de movimento
(C) separação dos corpos após o choque
(D) inversão de velocidades após o choque
(E) repouso de um dos corpos após o choque
206) (PUC-MG) Um caminhão de 8,0.10
3 kg de
massa passa em baixo de uma ponte com
velocidade de 72 km/h. Uma pedra de 2,0.103
kg de massa cai do alto da ponte, dentro do
caminhão. A velocidade com que o caminhão
passa a se deslocar é:
(A) 58 m/s
(B) 16 m/s
(C) 80 m/s
(D) 29 m/s
(E) 20 m/s
GRAVITAÇÃO
207) (FMABC-SP) Marte tem dois satélites: Fobos,
que se move em órbita circular de raio 9700
km e período 2,75.104 s, e Deimos, que tem
órbita circular de raio 24300 km. O período de
Deimos, expresso em segundos, é um valor
mais próximo de:
(A) 2,2.104
(B) 8,2.104
(C) 1,1.105
(D) 2,2.106
(E) 1,1.107
208) (Fuvest-SP) Dentro de um satélite em órbita
em torno da Terra, a tão falada “ausência de
peso”, responsável pela flutuação de um
objeto dentro do satélite, é devida ao fato de
que:
(A) a órbita do satélite se encontra no vácuo e a
gravidade não se propaga no vácuo
(B) a órbita do satélite se encontra fora da
atmosfera, não sofrendo assim os efeitos da
pressão atmosférica
(C) a atração lunar equilibra a atração terrestre e,
consequentemente, o peso de qualquer objeto
é nulo
(D) a força de atração terrestre, centrípeta, é muito
menor que a força centrífuga dentro do satélite
(E) o satélite e o objeto que flutua têm a mesma
aceleração, produzida unicamente por forças
gravitacionais.
209) (OSEC-SP) Um observador, colocado na
superfície da Terra, tem a impressão de que
um satélite artif icial se encontra parado a
certa altura da superfície. Considerando a
Terra uma esfera e ignorando seu movimento
de translação, para um observador colocado
no Sol:
(A) a velocidade do satélite é nula
(B) a aceleração do satélite é nula
(C) o satélite se encontra livre da ação
gravitacional terrestre
(D) a órbita do satélite está contida num plano que
passa pelos pólos
(E) a órbita do satélite está contida no plano do
equador
210) (Cesgranrio) Qual é, aproximadamente, o
valor do módulo da aceleração de um satélite
em órbita circular em torno da Terra, a uma
alt itude igual a 5 vezes o raio terrestre?
(A) 25 m/s2
(B) 9,8 m/s2
(C) 5 m/s2
(D) 2 m/s2
(E) 0,3 m/s2
ESTÁTICA
211) (ITA-SP) Um bloco de peso P é sustentado por
fios, como indica a figura. O módulo da força
horizontal F é
(A) P senθθθθ
(B) P cosθθθθ
(C) P senθθθθ cosθθθθ
(D) P cotgθθθθ
(E) P tgθθθθ
212) (UFRS) A figura mostra uma régua homogênea
em equil íbrio estático, sob a ação de várias
forças. Quanto vale F, em N?
(A) 1
(B) 2
(C) 2,5
(D) 3
(E) 5
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213) (PUC-RS) Uma caixa C, em repouso, é suspensa
por uma corda na qual duas pessoas aplicam
as forças FA de 40 N e FB de 30 N, conforme
mostra a figura. Desprezando qualquer forma
de atrito nas roldanas e a massa da corda,
pode-se concluir que o peso da caixa é
(A) 10 N
(B) 30 N
(C) 40 N
(D) 50 N
(E) 70 N
214) (Fatec-SP) Duas pessoas carregam uma carga
uti lizando uma corda que passa por uma
roldana, conforme i lustra a figura.
Podemos afirmar que cada uma delas exercerá
uma força de intensidade
(A) 300 N
(B) menor que 300 N
(C) superior a 300 N, mas menor que 600 N
(D) 600 N
(E) n.d.a.
PRESSÃO E HIDROSTÁTICA
215) (PUC-MG) Uma faca está cega. Quando a
afiamos, ela passa a cortar com maior
faci l idade, devido a um aumento de:
(A) área de contato
(B) esforço
(C) força
(D) pressão
(E) sensibi l idade
216) (FESP-SP) Dois vasos comunicantes contêm,
em equil íbrio, mercúrio de densidade
13,6 g/cm3 e óleo. A superfície l ivre do
mercúrio está 2 cm acima da superfície de
separação entre os l íquidos, e a do óleo,
34 cm acima da referida superfície. A
densidade do óleo .e, em g/cm3:
(A) 0,8
(B) 0,9
(C) 0,7
(D) 0,3
(E) 0,5
217) (FGV) A figura representa
uma talha contendo água. A
pressão da água exercida
sobre a torneira, fechada,
depende:
(A) do volume de água contida no recipiente
(B) da massa de água contida no recipiente
(C) do diâmetro do orifício em que está l igada a
torneira
(D) da altura da superfície em relação ao fundo do
recipiente
(E) da altura da superfície da água em relação à
torneira
218) No elevador hidráulico da figura, o carro de
massa 800 kg está apoiado num êmbolo de
área 40 cm2
A mínima força F que deve ser aplicada no
êmbolo de área 8 cm2 para erguer o carro, é:
(Dado: g=10m/s2)
(A) 3200 N
(B) 1600 N
(C) 800 N
(D) 160 N
(E) 80 N
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TEMPERATURA
219) A sonda espacial soviética Venera 7 foi a
primeira a pousar no solo abrasador do
planeta Vênus – em 15 de dezembro de 1970 –
e a medir in loco a temperatura daquele
ambiente: 878 oF. Ela enviou informações à
Terra por 26 minutos antes de ser decomposta
pelo calor e pela pressão do planeta. Na
escala Celsius a temperatura de 878 oF é
expressa pelo valor:
(A) 170 oC
(B) 270 o
C
(C) 370 o
C
(D) 470 o
C
(E) 570 o
C
220) Ninguém sabe ao certo, mas dizem que os
pneus de um F1 precisam passar dos 90oC para
entregarem seu máximo. Como não existe
lugar no planeta em que a temperatura atinja
isso tudo, todo esse calor é conseguido com o
atrito da bor-racha com o solo, por isso os
pi lotos ficam fazendo aquele zigue-zague
antes da largada. Nelson Piquet, em um de
seus muitos lances geniais na F1, inventou na
década de 80 o cobertor elétrico para os
pneus e conseguiu, assim, que seus pneus
atingissem a temperatura ideal antes dos
adversários.
Piquet fazendo “chifrinho” em Mansell.
A temperatura ideal dos pneus da F1, expressa
na escala Fahrenheit, é:
(A) 194 oF
(B) 130 oF
(C) 164 oF
(D) 134 oF
(E) 149 oF
221) Em 1965, Arno Penzias e Robert Wilson
conduziram uma calibração cuidadosa de seu
radiotelescópio nos laboratórios Bell, em New
Jersey. Eles perceberam que o seu receptor
reproduzia um padrão de "ruído" como se eles
estivessem no interior de um recipiente cuja
temperatura fosse de 3K. Este "ruído" parecia
estar vindo de todas as direções do espaço.
Arno Penzias e Robert Wilson
A descoberta de Penzias e Wilson foi uma
confirmação experimental da radiação
isotrópica do Cosmos, que se acredita ser uma
relíquia do BIG BANG. A enorme energia térmica
l iberada durante a criação do Universo começou
a esfriar à medida que o universo expandiu.
Alguns 12 bilhões de anos mais tarde, estamos
em um universo que irradia como um corpo
negro, agora esfriado a uma temperatura de 3 K.
Na escala Celsius, a temperatura atual da
radiação isotrópica do Universo vale:
(A) -276,15 oC
(B) -273,15 oC
(C) -270,15 o
C
(D) -273,12 oC
(E) -273,18 oC
222) Uma vela tem várias uti lidades, uma delas é a
de pagar promessas, outra, é estar a nossa
disposição, junto com uma caixa de fósforos,
quando acaba a luz. A chama da vela, como
você já deve ter observado, não é homogênea,
apresentando regiões com cores diferentes.
Nestas regiões as temperaturas não são as
mesmas.
A temperatura da região AZUL da chama, na
escala Kelvin, é:
(A) 826,85 K
(B) 1373,15 K
(C) 1273,15 K
(D) 1173,15 K
(E) 1127,15 K
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DILATAÇÃO TÉRMICA
223) Duas lâminas metálicas são coladas como
indica a figura. O material da lâmina A tem
coeficiente de dilatação maior do que o da
lâmina B. À temperatura ambiente as lâminas
estão verticais. A temperatura é, então,
elevada e em seguida diminuída até abaixo da
temperatura ambiente. Durante o processo
descrito, podemos afirmar que ambas as
lâminas se encurvam, inicialmente, para:
(A) a direita e ali permanecem.
(B) a esquerda e al i permanecem.
(C) a esquerda e depois para a direita.
(D) a esquerda e depois retornam à
vertical.
(E) a direita e depois para a esquerda.
224) O atrito com o ar, durante o vôo, faz a
temperatura externa do avião Concorde
aumentar. Esse aumento de temperatura
causa uma dilatação na fuselagem do avião. À
temperatura de 20o
C, a fuselagem mede 60
metros de comprimento.
Avião Concorde – Air France
A fuselagem é feita de uma liga metálica cujo
coeficiente de dilatação térmica linear é
α = 33·10- 6 o
C– 1
. A di latação l inear da fuselagem
do avião, quando a mesma atingir 120 oC, vale,
aproximadamente:
(A) 10 cm
(B) 15 cm
(C) 20 cm
(D) 25 cm
(E) 30 cm
225) Em uma casa emprega-se um cano de cobre
(α = 17.10- 6
°C- 1
) de 4 m a 20°C para a
instalação de água quente. O aumento do
comprimento do cano, quando a água que
passa por ele estiver a uma temperatura de
60°C, corresponderá, em mm,
(A) 1,02
(B) 1,52
(C) 2,72
(D) 4,00
(E) 4,52
226) A imprensa tem noticiado as temperaturas
anormalmente altas que vêm ocorrendo no
atual verão, no hemisfério norte. Assinale a
opção que indica a di latação que um tri lho de
100 metros de comprimento sofreria devido a
uma variação de temperatura de 20 °C,
sabendo que o coeficiente l inear de dilatação
térmica do tri lho vale α = 12 x 10- 6
por grau
Celsius.
(A) 3,6 cm
(B) 2,4 cm
(C) 1,2 cm
(D) 0,12 cm
(E) 0,24 cm
227) João, chefe de uma oficina mecânica, precisa
encaixar um eixo de aço em um anel de latão,
como mostrado nesta figura:
À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é
maior que o do orif ício do anel. Sabe-se que o
coeficiente de dilatação térmica do latão é
maior que o do aço. Diante disso, são sugeridos
a João alguns procedimentos, descritos nas
alternativas abaixo, para encaixar o eixo no
anel. Assinale a alternativa que apresenta um
procedimento que NÃO PERMITE esse encaixe.
(A) Resfriar apenas o eixo.
(B) Aquecer apenas o anel.
(C) Resfriar o eixo e o anel.
(D) Aquecer o eixo e o anel.
(E) Nenhuma das anteriores.
228) Uma chapa de alumínio de superfície inicial
250 cm2 e coeficiente de dilatação l inear
α = 24.10- 6
°C- 1
, inicialmente a 10°C, é
aquecida até atingir a temperatura de 210°C.
A dilatação superficial da chapa vale:
(A) 3,6 cm2
(B) 3,0 cm2
(C) 2,4 cm2
(D) 1,8 cm2
(E) 1,2 cm2
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CALOR
229) Diariamente, Dona Leopoldina coloca uma lata
de refrigerante, cuja temperatura é de 30oC,
numa caixa térmica contendo gelo e, após
esperar algumas horas, bebe o refrigerante a
uma temperatura de aproximadamente 5oC.
Nesse caso, é correto afirmar que a
diminuição da temperatura do refrigerante se
explica porque, no interior da caixa térmica, a
lata de refrigerante:
(A) cede calor para o gelo, e este cede calor para
ela, porém numa quantidade menor que a
recebida.
(B) recebe frio do gelo, para o qual cede calor,
porém numa quantidade menor que o fr io
recebido.
(C) cede calor para o gelo, e este cede calor para
ela, porém numa quantidade maior que a
recebida.
(D) recebe frio do gelo, para o qual cede calor,
porém numa quantidade maior que o fr io
recebido.
230) Certos povos nômades que vivem no deserto,
onde as temperaturas durante o dia podem
chegar a 50°C, usam roupas de lã branca, para
se protegerem do intenso calor da atmosfera.
Essa atitude pode parecer-nos estranha, pois,
no Brasi l, usamos a lã para nos protegermos
do fr io. O procedimento dos povos do deserto
pode, contudo, ser explicado pelo fato de que:
(A) a lã é naturalmente quente (acima de 50°C) e,
no deserto, ajuda a esfriar os corpos das
pessoas, enquanto o branco é uma "cor fria",
ajudando a esfriá-los ainda mais.
(B) a lã é bom isolante térmico, impedindo que o
calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e
o branco absorve bem a luz em todas as cores,
evitando que a luz do sol os aqueça ainda mais.
(C) a lã é bom isolante térmico, impedindo que o
calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e
o branco reflete bem a luz em todas as cores,
evitando que a luz do sol os aqueça ainda mais.
(D) a lã é naturalmente quente (embora esteja
abaixo de 50°C) e, no deserto, ajuda a esfriar os
corpos das pessoas, e o branco também é uma
"cor quente", ajudando a refletir o calor que
vem de fora.
231) Quando dois ou mais corpos atingem o
equilíbrio térmico:
(A) suas temperaturas se igualam e eles não trocam
mais calor.
(B) suas temperaturas se igualam e a quantidade de
calor cedida por cada corpo é maior que a
recebida.
(C) suas temperaturas se igualam e a quantidade de
calor cedida por cada corpo é menor que a
recebida.
(D) suas temperaturas se igualam e a quantidade de
calor cedida por cada corpo é igual à recebida.
232) Muito embora as idéias acerca de quente e
fr io sejam tão antigas quanto a humanidade e
só no século XVI os primeiros termômetros
tenham sido construídos, foi na segunda
metade do século XIX que um modelo
microscópico da matéria deu consistência aos
conceitos de calor e temperatura: a teoria
cinética dos gases. Assinale a alternativa que
aponta resultados essenciais desse modelo.
(A) O calor é constituído por uma substância
indelével chamada calórico.
(B) A temperatura de um gás é uma medida da
quantidade total de energia nele contida.
(C) O calor é constituído por uma substância gasosa
chamada caloria.
(D) A temperatura de um gás é uma medida da
quantidade de energia cinética contida no
movimento aleatório de translação de suas
partículas.
233) Uma garrafa de vidro e uma lata de alumínio,
cada uma contendo 330ml de refrigerante, são
mantidas em um refrigerador pelo mesmo
longo período de tempo. Ao retirá-las do
refrigerador com as mãos desprotegidas, tem-
se a sensação de que a lata está mais fr ia que
a garrafa. É correto afirmar que:
(A) a lata está realmente mais fr ia, pois a cidade
caloríf ica da garrafa é maior que a da lata.
(B) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura,
possuem a mesma condutividade térmica, e a
sensação deve-se à diferença nos calores
específicos.
(C) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e
a sensação é devida ao fato de a condutividade
térmica do alumínio ser maior que a do vidro.
(D) a garrafa e a lata estão à mesma temperatura, e
a sensação é devida ao fato de a condutividade
térmica do vidro ser maior que a do alumínio.
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234) Um grupo de amigos compra barras de gelo
para um churrasco, num dia de calor. Como as barras chegam com algumas horas de antecedência, alguém sugere que sejam envolvidas num grosso cobertor para evitar que derretam demais. Essa sugestão
(A) é absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo, derretendo-o ainda mais depressa.
(B) é absurda, porque o cobertor facil ita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, fazendo com que ele derreta ainda mais depressa.
(C) é inócua, pois o cobertor não fornece nem absorve calor ao gelo, não alterando a rapidez com que o gelo derrete.
(D) faz sentido, porque o cobertor faci lita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento.
(E) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento.
235) Indique a alternativa que associa
corretamente o t ipo predominante de transferência de calor que ocorre nos fenômenos, na seguinte seqüência:
• Aquecimento de uma barra de ferro quando sua extremidade é colocada numa chama acesa.
• Aquecimento do corpo humano quando exposto ao sol.
• Vento que sopra da terra para o mar durante a noite.
(A) convecção - condução - radiação. (B) convecção - radiação - condução. (C) condução - convecção - radiação. (D) condução - radiação - convecção. (E) radiação - condução - convecção.
236) Quando se coloca ao sol um copo com água
fr ia, as temperaturas da água e do copo
aumentam. Isso ocorre principalmente por
causa do calor proveniente do Sol, que é
transmitido à água e ao copo, por
(A) condução, e as temperaturas de ambos sobem
até que a água entre em ebulição.
(B) condução, e as temperaturas de ambos sobem
continuamente enquanto a água e o copo
continuarem ao sol.
(C) convecção, e as temperaturas de ambos sobem
até que o copo e a água entrem em equilíbrio
térmico com o ambiente.
(D) irradiação, e as temperaturas de ambos sobem
até que o calor absorvido seja igual ao calor por
eles emitido.
(E) irradiação, e as temperaturas de ambos sobem
continuamente enquanto a água e o copo
continuarem a absorver calor proveniente do
sol.
237) É hábito comum entre os brasi leiros assar
carnes envolvendo-as em papel-alumínio, para
se obter um bom cozimento. O papel-alumínio
possui um dos lados mais brilhante que o
outro. Ao envolver a carne com o papel-
alumínio, a maneira mais correta de fazê-lo é:
(A) Deixar a face menos bri lhante em contato
direto com a carne, para que as ondas
eletromagnéticas na região do infravermelho
sejam refletidas para o interior do forno ou
churrasqueira e, com isso, seja preservado o
calor próximo à carne.
(B) Deixar a face menos bri lhante em contato
direto com a carne, para que as ondas
eletromagnéticas na região do visível ao
ultravioleta sejam refletidas para o interior do
forno ou churrasqueira e, com isso, seja
preservado o calor próximo à carne.
(C) Deixar a face mais brilhante em contato direto
com a carne, para que ele refl ita as ondas
eletromagnéticas na região do ultravioleta de
volta para a carne, pois esta é a radiação que
mais responde pelo aquecimento da carne.
(D) Deixar a face menos bri lhante em contato
direto com a carne, para que as ondas
eletromagnéticas na região do ultravioleta
sejam refletidas para o interior do forno ou
churrasqueira, e com isso seja preservado o
calor próximo à carne.
(E) Deixar a face mais bri lhante do papel em
contato direto com a carne, para que ele refl ita
as ondas eletromagnéticas na região do
infravermelho de volta para a carne, elevando
nela a energia interna e a temperatura.
238) O congelador é colocado na parte superior dos
refrigeradores, pois o ar se resfria nas
proximidades dele, _____________ a
densidade e desce. O ar quente que está na
parte de baixo, por ser _____________, sobe e
resfria-se nas proximidades do congelador.
Nesse caso, o processo de transferência de
energia na forma de calor recebe o nome de
_____________ .
Assinale a alternativa que preenche
corretamente as lacunas.
(A) aumenta - mais denso – convecção
(B) diminui - mais denso – condução
(C) aumenta - menos denso – condução
(D) diminui - menos denso – irradiação
(E) aumenta - menos denso – convecção
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 59 -
239) Uma batata recém cozida, ao ser retirada da
água quente, demora para se esfriar. Uma
justif icativa possível para esse fato pode ser
dada afirmando-se que a batata tem
(A) alta condutividade térmica.
(B) alto calor específico.
(C) baixa capacidade térmica.
(D) baixa quantidade de energia interna.
(E) baixo calor específico.
240) Qual a quantidade de calor necessária para
aquecer 100g de uma substância de calor
específico 0,2 cal/goC de 10
oC a 50
oC, sem
mudança de estado?
(A) 600 cal
(B) 700 cal
(C) 800 cal
(D) 900 cal
(E) 1000 cal
241) Um bloco de 200g de um determinado
material sofre uma variação de temperatura
de 50oC, sem mudança de estado, quando
absorve 4000 cal. Calcule o calor específico
desse material, em cal/goC.
(A) 1,0
(B) 0,8
(C) 0,6
(D) 0,5
(E) 0,4
242) Quando uma pessoa cozinha um ovo numa
vasi lha com água, pode diminuir a intensidade da chama do fogo que aquece a vasi lha tão logo a água começa a ferver. Baseando-se na Física, assinale a alternativa que explica porque a pessoa pode diminuir a intensidade da chama e ainda assim a água continua a ferver.
(A) Durante a mudança de estado, a quantidade de
calor cedido para a água diminui e sua
temperatura aumenta.
(B) Durante a mudança de estado, a quantidade de
calor cedido para a água e sua temperatura
diminuem.
(C) Apesar do calor estar sendo cedido mais
lentamente, na mudança de estado, enquanto
houver água em estado l íquido na vasi lha, sua
temperatura não varia.
(D) O calor é cedido mais lentamente para a água,
aumentando a temperatura de mudança de
estado da água.
(E) O calor é cedido mais lentamente para a água,
diminuindo a temperatura de mudança de
estado da água.
243) Quando passamos álcool sobre a nossa pele,
sentimos que a região em contato com o
álcool se esfria. Sobre esta sensação de fr io, é
correto afirmar:
(A) Sentimos fr io porque o álcool evapora e retira calor da pele na região em que o álcool foi passado.
(B) Por ter baixo calor específico, o álcool abaixa a temperatura do ar em contato com a pele.
(C) O álcool aumenta a condutividade térmica do ar, abaixando sua temperatura.
(D) O calor latente de ebulição provoca uma diminuição da temperatura do álcool, esfriando a pele.
(E) O álcool em contato com o ar di lata-se e aumenta seu calor específico, evaporando a uma temperatura menor.
244) Quando você sai do banho sente fr io, mas, tão
logo esteja seco, sente-se mais quente, mesmo que a temperatura ambiente seja a mesma. Sobre esse fenômeno, é correto afirmar:
(A) A sensação de fr io é devida à condensação do
vapor d’água, presente na atmosfera, sobre a
pele.
(B) Ao evaporar, a água que está sobre o corpo
retira calor da pele.
(C) Após secar o corpo, a água que é transferida
para a toalha de banho evapora-se e fornece
calor ao ambiente.
(D) Ao sair do banho, a água que está sobre a pele
passa por um processo de l iquefação e abaixa
sua temperatura.
(E) Quando a pele está molhada, a água demora
mais tempo para se fundir do que quando o
corpo está seco.
245) Uma pessoa molhada sente, em relação a uma
pessoa seca:
(A) fr io porque a temperatura externa é mais baixa
que a do corpo.
(B) calor porque a temperatura externa é mais alta
que a da água.
(C) calor porque a evaporação da água é um
processo que fornece calor ao corpo.
(D) fr io porque a evaporação da água é um
processo que retira calor ao corpo.
246) A primeira lei da termodinâmica trata da:
(A) dilatação térmica
(B) conservação da massa
(C) conservação da quantidade de movimento
(D) conservação da energia
(E) irreversibi lidade do tempo
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 60 -
247) Considere uma garrafa térmica fechada com
uma certa quantidade de água em seu
interior. A garrafa é agitada fortemente por
um longo período de tempo. Ao final desse
período pode-se dizer que a temperatura da
água
(A) aumenta, pois o choque entre as moléculas gera
calor.
(B) aumenta, pois o ato de chacoalhar aumenta a
energia interna da água.
(C) aumenta, pois o trabalho vai ser transformado
em calor.
(D) diminui, pois a parede interna da garrafa
térmica vai absorver o calor da água.
(E) permanece constante, pois a garrafa térmica
não permite troca de calor.
248) Num dia quente de verão, sem vento, com a
temperatura ambiente na marca dos 38°C, Seu
Onório teria de permanecer bastante tempo
na cozinha de sua casa. Para não sentir tanto
calor, resolveu deixar a porta do refrigerador
aberta, no intuito de esfriar a cozinha. A
temperatura no interior da geladeira é de
aproximadamente 0°C. A análise dessa
situação permite dizer que o objetivo de Seu
Onório
(A) será alcançado, pois o refrigerador vai fazer o
mesmo papel de um condicionador de ar,
diminuindo a temperatura da cozinha.
(B) não será atingido, pois o refrigerador vai
transferir calor da cozinha para a própria
cozinha, e isso não constitui um processo de
refrigeração.
(C) será alcançado, pois, atingido o equil íbrio
térmico, a cozinha terá sua temperatura
reduzida para 19°C.
(D) não será atingido, pois, com a porta do
refrigerador aberta, tanto a cozinha como o
próprio refrigerador terão suas temperaturas
elevadas, ao receberem calor de Seu Onório.
249) Um gás ideal sofre uma transformação:
absorve 50cal de energia na forma de calor e
expande-se realizando um trabalho de 300J.
Considerando 1cal=4,2J, a variação da energia
interna do gás é, em Joules, de
(A) 250
(B) -250
(C) 510
(D) -90
(E) 90
250) As atividades musculares de um tri-atleta
exigem, diariamente, muita energia. Veja na
tabela a representação desses valores.
Corrida (15km) Natação (5km) Bike (20km)
80 kcal 240 kcal 160 kcal
Um alimento concentrado energético produz,
quando metabolizado, 4kcal para cada 10g
ingeridos. Para as atividades físicas, o atleta,
em um dia, precisará ingerir
(A) 1,2 kg
(B) 2,4 kg
(C) 3,2 kg
(D) 2,8 kg
(E) 3,6 kg
251) No Brasi l , o sistema de transporte depende do
uso de combustíveis fósseis e de biomassa,
cuja energia é convertida em movimento de
veículos. Para esses combustíveis, a
transformação de energia química em energia
mecânica acontece
(A) na combustão, que gera gases quentes para
mover os pistões no motor.
(B) nos eixos, que transferem torque às rodas e
impulsionam o veículo.
(C) na ignição, quando a energia elétrica é
convertida em trabalho.
(D) na exaustão, quando gases quentes são
expelidos para trás.
252) A energia é um dos conceitos da física com
aplicação mais visível no dia-a-dia. Para mover
um carro, por exemplo, é necessário obter
energia através da queima do combustível.
Para os eletrodomésticos funcionarem,
depende-se da energia elétrica. Mas nem toda
energia gerada está disponível para ser
transformada em trabalho úti l . Para saber
quanto dessa energia pode ser considerada
"l ivre", ou seja, disponível para consumo, é
necessário conhecer um outro conceito. O
conceito a que o autor do texto se refere é o
de:
(A) temperatura, que está relacionado à Lei Zero da
Termodinâmica.
(B) energia interna, que está relacionado à
Primeira Lei da Termodinâmica.
(C) energia interna, que está relacionado à Segunda
lei da Termodinâmica.
(D) entropia, que está relacionado à Primeira lei da
Termodinâmica.
(E) entropia, que está relacionado à Segunda lei da
Termodinâmica.
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253) A turbina de um avião tem rendimento de 80%
do rendimento de uma máquina ideal de
Carnot operando às mesmas temperaturas. Em
vôo de cruzeiro, a turbina retira calor do
reservatório quente a 127°C e ejeta gases para
a atmosfera que está a 33°C negativos. O
rendimento dessa turbina é de
(A) 80 %
(B) 64 %
(C) 50 %
(D) 40 %
(E) 32 %
254) Uma determinada máquina térmica deve
operar em ciclo entre as temperaturas de 27°C
e 227°C. Em cada ciclo ela recebe 1000 cal da
fonte quente. O máximo de trabalho que a
máquina pode fornecer por ciclo ao exterior,
em calorias, vale
(A) 1000
(B) 600
(C) 500
(D) 400
(E) 200
255) A refrigeração e o congelamento de al imentos
são responsáveis por uma parte significativa
do consumo de energia elétrica numa
residência t ípica. Para diminuir as perdas
térmicas de uma geladeira, podem ser
tomados alguns cuidados operacionais:
I . Distribuir os al imentos nas prateleiras
deixando espaços vazios entre eles, para que
ocorra a circulação do ar fr io para baixo e do
quente para cima.
I I . Manter as paredes do congelador com camada
bem espessa de gelo, para que o aumento da
massa de gelo aumente a troca de calor no
congelador
I I I . Limpar o radiador ("grade" na parte de trás)
periodicamente, para que a gordura e a poeira
que nele se depositam não reduzam a
transferência de calor para o ambiente.
Para uma geladeira tradicional é correto indicar,
apenas,
(A) a operação I
(B) a operação I I
(C) as operações I e II
(D) as operações I e II I
(E) as operações I I e I I I
SOM
256) A qualidade fisiológica do som que nos
permite dist inguir um som agudo de um som
grave é denominada:
(A) intensidade
(B) t imbre
(C) altura
(D) amplitude
(E) refração
257) Dois sons correspondentes a ondas sonoras do
mesmo tipo têm alturas diferentes. O mais
agudo tem:
(A) maior amplitude
(B) maior energia
(C) maior freqüência
(D) maior número de harmônicos
(E) maior período
258) Em geral, com relação à propagação de uma
onda sonora, afirmamos corretamente que sua
velocidade:
(A) é menor nos l íquidos que nos gases e sólidos
(B) é maior nos gases que nos sólidos e líquidos
(C) é maior nos l íquidos que nos gases e sólidos
(D) é menor nos sólidos que nos líquidos e gases
(E) é maior nos sólidos que nos líquidos e gases
259) O som é uma onda mecânica longitudinal e
ondas mecânicas são ondas:
(A) que se propagam no vácuo.
(B) que não transmitem energia.
(C) que transmitem matéria.
(D) que precisam de um meio material para se
propagar.
(E) de amplitude alta.
260) Numa experiência clássica, coloca-se em um
tubo de vidro, onde se faz o vácuo, uma
lanterna acesa e um despertador que está
despertando. A luz da lanterna é vista, mas o
som do despertador não é ouvido. Isso
acontece porque:
(A) o comprimento de onda da luz é menor que o
do som
(B) nossos olhos são mais sensíveis que nossos
ouvidos
(C) o som não se propaga no vácuo e a luz sim
(D) a velocidade da luz é maior que a do som
(E) o vidro da campânula serve de blindagem para
o som, mas não para a luz.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 62 -
261) Um som de baixa freqüência é um som:
(A) forte (D) fraco
(B) agudo (E) intenso
(C) grave
262) Marque a opção incorreta:
(A) O som é constituído de ondas mecânicas
longitudinais.
(B) As ondas mecânicas propagam-se nos meios
sólidos, líquidos e gasosos.
(C) Uma onda sonora não se propaga no vácuo.
(D) Tanto a luz quanto o som são ondas
eletromagnéticas.
(E) A velocidade de uma onda depende do meio de
propagação.
263) O Efeito Doppler consiste em:
(A) mudança na direção de propagação da onda, ao
passar por obstáculos.
(B) mudança na freqüência da onda, durante o
processo de interferência.
(C) mudança na freqüência de uma onda, devido ao
movimento relativo entre fonte e observador.
(D) mudança na velocidade de propagação da onda,
quando esta muda de meio.
(E) mudança no comprimento de onda, quando a
onda sofre difração.
264) Um automóvel passa buzinando por um
pedestre parado. A freqüência do som emitido
pela buzina é de 500 hertz. O som percebido
pelo pedestre terá uma freqüência
____________ 500 hertz quando o automóvel
se ____________ do pedestre. Assinale a
opção que completa corretamente as lacunas:
(A) igual a – aproximar
(B) igual a – afastar
(C) maior do que – aproximar
(D) menor do que – aproximar
(E) maior do que – afastar
265) As seis cordas de um violão têm espessuras
diferentes e emitem sons que são percebidos
pelo ouvido de forma diferente. No entanto,
com boa aproximação, pode-se afirmar que
todas elas emitem ondas sonoras que, no ar,
têm:
(A) a mesma altura
(B) o mesmo timbre
(C) a mesma intensidade
(D) a mesma velocidade
(E) o mesmo comprimento de onda
266) Morcegos podem produzir e detectar sons de
freqüência muito maiores do que aquelas a
que o ouvido humano é sensível. Para caçar
insetos que fazem parte da sua dieta, uma
freqüência t ípica usada é 80 KHz. Se a
velocidade do som no ar, à temperatura
ambiente, é de 344 m/s, o comprimento de
onda associado àquela freqüência vale: (1 KHz
= 1000 Hz)
(A) 2,5 mm
(B) 3,0 mm
(C) 3,8 mm
(D) 4,3 mm
(E) 5,2 mm
267) O ouvido humano é capaz de ouvir sons entre
20Hz e 20.000Hz aproximadamente. A
velocidade do som no ar é de aproxima-
damente 340m/s. O som mais grave que o
ouvido humano é capaz de ouvir tem
comprimento de onda:
(A) 1,7cm
(B) 58,8cm
(C) 17m
(D) 6800m
(E) 6800km
ÓPTICA
268) Uma árvore de 6,0 m de altura é observada
por uma pessoa, situada a 10 m de distância.
Determine a altura da imagem formada na
retina do observador considerando que a
distância da pupila à retina é de 2,0 cm.
(A) 10 mm
(B) 11 mm
(C) 12 mm
(D) 15 mm
(E) 18 mm
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269) Certa noite um professor de Física sonhou que
estava conversando com uma árvore. No
sonho fazia sol, e as sombras da árvore e do
professor mediam, respectivamente, S = 2 m e
s = 40 cm. Calcule a altura da árvore sabendo
que a altura do professor é h = 1,80 m.
(A) 7 m
(B) 8 m
(C) 9 m
(D) 10 m
(E) 12 m
270) Um observador nota que um edifício projeta
no solo uma sombra de 15 m de comprimento
no instante em que um muro de 2 metros de
altura projeta no solo uma sombra de 40 cm.
Qual é a altura do edifício?
(A) 75 m
(B) 70 m
(C) 65 m
(D) 60 m
(E) 55 m
271) Numa noite de Lua cheia, dois alunos se
propuseram a realizar uma experiência de
Física. Um aluno ajudante posicionou um disco
de cartolina de 2,0 centímetros de diâmetro a
2,2 metros de distância do olho de outro
aluno observador de tal modo a encobrir
totalmente a visão do disco lunar.
Sabendo que o diâmetro da Lua é igual a
3476 km, os alunos foram capazes, usando
semelhança de triângulos, de calcular a
distância média Terra-Lua. O valor encontrado
foi:
(A) 380346 km
(B) 382360 km
(C) 384572 km
(D) 387215 km
(E) 389462 km
272) Os ecl ipses solar e lunar – fenômenos astro-
nômicos que podem ser observados sem a
uti lização de instrumentos ópticos – ocorrem
sob determinadas condições naturais. A época
de ocorrência, a duração e as circunstancias
desses ecl ipses dependem da geometria
variável do sistema Terra-Lua-Sol. Nos ecl ipses
solar e lunar as fases da Lua são,
respectivamente:
(A) Minguante e Nova
(B) Minguante e Crescente
(C) Cheia e Minguante
(D) Nova e Cheia
(E) Cheia e Nova
273) Em um espelho plano, o ângulo entre o raio
refletido e o raio incidente é 72°. O ângulo de
incidência é:
(A) 18°
(B) 24°
(C) 36°
(D) 72°
(E) 144°
274) Um indivíduo se encontra a 3 metros de um
espelho plano. A sua imagem, portanto, é:
(A) real e se encontra a 3 metros do espelho
(B) real e se encontra a 6 metros do espelho
(C) virtual e se encontra a 6 metros do espelho
(D) virtual e se encontra a 6 metros do indivíduo
(E) virtual e se encontra a 3 metros do indivíduo
275) Assinale a alternativa incorreta:
(A) Espelho plano é uma superfície refletora em que
ocorre reflexão ordenada da luz
(B) A imagem produzida por um espelho plano é
virtual, direita e enantiomorfa.
(C) O ângulo de incidência é igual ao ângulo de
reflexão
(D) O campo visual do espelho depende da posição
do observador e do tamanho do espelho
(E) Durante a reflexão, o raio incidente, a reta
normal e o raio refletido são paralelos.
276) A distância entre um objeto e sua imagem
conjugada por um espelho plano é 50 cm. A
distância entre o espelho e o objeto é:
(A) 15 cm
(B) 20 cm
(C) 25 cm
(D) 50 cm
(E) 100 cm
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277) Sentado na cadeira da barbearia, um rapaz
olha no espelho a imagem do barbeiro em pé
atrás dele. As dimensões relevantes são dadas
na figura. A que distância (horizontal) dos
olhos do rapaz fica a imagem do barbeiro?
(A) 0,5 m
(B) 1,3 m
(C) 0,8 m
(D) 1,8 m
(E) 2,1 m
278) Através de um espelho plano, os ponteiros de
um relógio de parede são vistos como a figura
abaixo. Determine a hora correta que o
relógio está marcando.
(A) 8H 55min
(B) 7H 55min
(C) 8H 05min
(D) 7H 05min
(E) 4H 05min
279) Um automóvel, de placa ZRN 2534 , viaja atrás
de outro automóvel. O motorista da frente
olha pelo espelho retrovisor e vê a placa do
carro de trás. Assinale a opção que indica
corretamente como esse motorista vê a placa:
280) Na figura a seguir, E é um espelho plano e A e
B são dois pontos que distam do espelho 15m
e 5m, respectivamente. Pode-se afirmar que a
distância de A à imagem de B é de:
(A) 5m
(B) 10m
(C) 15m
(D) 20m
(E) 30m
281) Um raio luminoso incide perpendicularmente
sobre um espelho plano, conforme a figura.
Portanto, esse raio:
(A) é absorvido pelo espelho
(B) é refratado rasante ao espelho
(C) é refratado perpendicularmente ao espelho
(D) é refletido perpendicularmente ao espelho
(E) é refletido rasante ao espelho
282) Um observador, de 1,70 m de altura, cujos
olhos se encontram a 1,60 m de altura do
solo, está diante de um espelho plano, vertical
e de forma retangular. Para que o observador
veja toda sua imagem, por reflexão, no
espelho, a altura mínima do espelho e a
distância da borda inferior do espelho ao solo
são, respectivamente:
(A) 0,85m e 0,80m
(B) 0,80m e 0,85m
(C) 1,70m e no solo
(D) 1,60m e no solo
(E) 1,60m e 0,85m
283) Qual é o ângulo entre os espelhos da figura
abaixo?
(A) 45O
(B) 60O
(C) 75O
(D) 90O
(E) 120O
284) O desenho representa a incidência de um raio
luminoso sobre um espelho côncavo. Afirma-
se que o raio refletido:
(A) não intercepta o eixo.
(B) não tem direção definida.
(C) passa pelo foco do espelho.
(D) passa pelo centro do espelho.
(E) reflete sobre si mesmo..
285) A figura a seguir apresenta um objeto O ,
colocado defronte de um espelho côncavo. C é
o centro de curvatura e F o foco do espelho.
Onde se forma a imagem do objeto?
(A) À esquerda de O.
(B) Entre O e C.
(C) Entre C e F.
(D) Entre F e o espelho.
(E) À direita do espelho.
COLÉGIO ESTADUAL VICENTE RIJO - FÍSICA – 3ª SÉRIE – ENSINO MÉDIO - PROF. PAULO ANGÉLICO - 65 -
286) A imagem do objeto luminoso AB através do
espelho convexo:
(A) é direita e está entre o vértice e o foco.
(B) é real e direita.
(C) é menor que o objeto e real.
(D) é invertida e virtual.
(E) está situada entre o foco e o centro de
curvatura.
287) Com relação à formação de imagens em
espelhos côncavos, considere as seguintes
afirmações:
I . Raios luminosos que incidem paralelamente
ao eixo do espelho, quando refletidos,
passam pelo foco.
I I . Raios luminosos, incidindo no centro de
curvatura do espelho são refletidos na
mesma direção.
I I I . Raios luminosos, partindo do foco, são
refletidos paralelamente ao eixo do espelho.
IV. Uma imagem virtual produzida pelo espelho
pode ser projetada num anteparo.
(A) Apenas as afirmativas I, II e IV são corretas
(B) Apenas as afirmativas II , I I I , e IV são corretas
(C) Apenas as afirmativas I, II e I I I são corretas
(D) Todas as afirmativas são corretas.
(E) Nenhuma das afirmativas é correta.
288) Para examinar o dente de uma pessoa, o
dentista uti l iza um pequeno espelho. A
respeito do espelho uti lizado e da distância do
dente ao espelho podemos afirmar:
(A) É côncavo e a distância é maior que a distância
focal.
(B) É plano.
(C) É convexo e a distância é qualquer.
(D) É côncavo e a distância é menor que a distância
focal.
(E) É côncavo e a distância é igual à distância focal.
289) Um estudante de Física deseja acender o seu
cigarro usando um espelho esférico e a
energia solar. A respeito do t ipo de espelho
esférico e do posicionamento da ponta do
cigarro, assinale a opção correta.
Espelho Posição da ponta do cigarro
(A) Côncavo Centro de curvatura do espelho
(B) Côncavo Vértice do espelho
(C) Côncavo Foco do espelho
(D) Convexo Centro de curvatura do espelho
(E) Convexo Foco do espelho
290) Isaac Newton foi o criador do telescópio
refletor. O mais caro desses instrumentos até
hoje fabricado pelo homem, o Telescópio
Espacial Hubble (1,6 bi lhão de dólares),
colocado em órbita terrestre em 1990,
apresentou em seu espelho côncavo, dentre
outros, um defeito de fabricação que impede
a obtenção de imagens bem definidas das
estrelas distantes (O Estado de São Paulo,
01/08/91).
Qual das figuras a seguir representaria o
funcionamento perfeito do espelho do
telescópio?
291) Uma substância possui índice de refração
absoluto igual a 1,25. Sendo a velocidade de
propagação da luz no vácuo igual a 3,0×108
m/s, conclui-se que a velocidade de
propagação da luz na referida substância é:
(A) 2,0×108 m/s
(B) 2,4×108 m/s
(C) 2,8×108 m/s
(D) 3,2×108 m/s
(E) 3,6×108 m/s
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292) Sejam as afirmações acerca da refração da luz:
I . Ela somente ocorre com desvio dos raios
luminosos.
I I . O raio refratado se aproxima da normal no
meio mais refringente.
I I I . A refração somente ocorre do meio menos
refringente para o mais refringente.
IV. No meio mais refringente a velocidade da
luz é menor.
Estão corretas SOMENTE as afirmações:
(A) I e I I
(B) I e I I I
(C) I I e I I I
(D) I I e IV
(E) I II e IV
293) Uma menina observa um objeto através de
uma lente divergente. A imagem que ela vê é:
(A) virtual, direita e menor que o objeto
(B) virtual, invertida e maior que o objeto
(C) virtual, direita e maior que o objeto
(D) real, invertida e menor que o objeto
(E) real, direita e maior que o objeto
294) A imagem de um objeto luminoso, real,
fornecida por uma lente de vidro no ar, cujos
bordos são mais f inos do que o centro (por
exemplo, biconvexa) nunca pode ser:
(A) real, invertida e menor
(B) real, invertida e do mesmo tamanho
(C) real, invertida e maior
(D) virtual, direita e maior
(E) virtual, direita e menor
295) A lente da historinha do Bidu pode ser
representada por qual das lentes cujos perfis
são mostrados a seguir?
ONDAS
296 ) Quando você anda em u m ve lho ônibu s
urbano, é fác i l p erceber que, depen dendo da
freqü ên cia de g iro d o motor, d i ferentes
compon entes do ônibu s entram em vib ração .
O fenômeno f í s ico que está se p roduz indo
neste caso é conh ecid o como:
(A) Eco
(B ) Disp ersão
(C) Refração
(D) Ressonân cia
(E ) Polar ização
297 ) Em u ma sa la de paredes esp essas e u ma
porta l ige iramente entreaberta é possível
ouvir -se n it idamente o barulho d o trân s ito
do lado de fora. E sse fa to pode ser mais b em
exp l i cad o p elo (a ):
(A) Eco
(B ) Difração
(C) Ref lexão
(D) Refração
(E ) Efeito Doppler
298 ) A pr inc ipal d i ferença entre on das
tran sversa is e lon gitudinais con s iste no fato
de qu e as long itud inais :
(A) Não produzem efe itos d e inter ferênc ia .
(B ) Não se ref letem.
(C) Não se refratam.
(D) Não se d i fratam.
(E ) Não pod em ser polar izadas .
299 ) No fenômeno da refração d e ondas,
necessar iamen te permanece con stante:
(A) A ampl itud e da ond a
(B ) O comprimen to d e on da
(C) A velocid ad e d e propagação da on da
(D) A freqü ênc ia d a ond a
(E ) A in ter ferênc ia da onda
300 ) Quando d ois fenômen os on dulatór ios se
sup erp õem p roduz in do uma mutua
aniqu i lação, d izemos qu e ocorreu:
(A) Refração
(B ) Ref lexão
(C) Efeito Doppler
(D) Inter ferênc ia con st rut iva
(E ) Inter ferênc ia d est rut iva
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