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1 Prova Recuperação do 2º Semestre (Novembro) Física Prof. Reinaldo Nome 3ª série Nº Conceito Nº de questões 14 Tempo 100 min Data 13/11/15 Não é permitido o uso de calculadora. 0 = T.m/A B = 0.i / 2..r B = 0.i / 2.r B = 0.n.i = 3 F E = q.e F M = q.v.b.sen R = m.v / q.b F M = B.i.L. sen e = 1,6 x C = B.A.cos = / t = B.L.v U 1 /N 1 = U 2 /N 2 V som(ar) = 340 m/s V luz(vácuo) = m/s V =. f f = 1 / T g = 10 m/s 2 T 2 m K T 2 L g V F m L 1. Sabemos que a corrente elétrica é capaz de criar campo magnético. Determine o módulo do campo magnético criado por uma corrente elétrica de 10 A a) a 10 cm de distância de um fio retilíneo percorrido por essa corrente; b) no centro de uma espira circular de 10 cm de raio percorrida por essa corrente. Em ambos os casos faça um desenho claro da situação, representando a corrente e o vetor campo magnético criado.

2 2. Um solenoide cilíndrico de 50 cm de comprimento e 10 cm de raio é formado por 400 espiras igualmente espaçadas e é percorrido por uma corrente de 10 A. Dentro dele, o campo magnético B é uniforme e paralelo a seu eixo. a) Estando este solenoide no vácuo, calcule o valor de B dentro dele. b) Complete a figura que representa o solenoide citado, enrolando pelo menos 4 espiras a partir da pilha dada e represente seus polos norte e sul. Deve ficar claro na figura o modo como o solenoide foi enrolado. 3. Considere dois fios condutores retilíneos muito longos, paralelos, separados por 1 metro de distância conforme a figura. Cada um dos fios é percorrido por uma corrente i de 100 A, sendo as correntes em sentidos opostos. a) Represente o vetor força magnética que age em cada fio, devido à presença do outro. b) Determine o módulo dessa força para cada trecho de 30 cm dos fios. i i 2

3 4. (Pucrs 2014) Um seletor de velocidades é utilizado para separar partículas de uma determinada velocidade. Para partículas com carga elétrica, um dispositivo deste tipo pode ser construído utilizando um campo magnético e um campo elétrico, perpendiculares entre si. Os valores desses campos podem ser ajustados de modo que as partículas que têm a velocidade desejada atravessam a região de atuação dos campos sem serem desviadas. Deseja-se utilizar um dispositivo desse tipo para selecionar prótons que tenham a velocidade de 3, m/s. Para tal, um feixe de prótons é lançado na região demarcada pelo retângulo em que existe um campo magnético B de 2, T, perpendicular à página e nela entrando, como mostra a figura a seguir. Nessas condições, determine o módulo, a direção e o sentido do vetor campo elétrico aplicado na região demarcada, que permitirá selecionar os prótons com a velocidade desejada. 5. (Uea 2014) Considere uma câmara em cujo interior atua um campo magnético constante, indicado por X, perpendicular ao plano da folha e entrando nela. Um próton e um elétron penetram no interior desta câmara por uma abertura comum, como mostra a figura. O próton e o elétron passam pela entrada com a mesma velocidade, e os números indicam os possíveis pontos de colisão deles com as paredes interiores da câmara. Os números correspondentes aos pontos em que colidem o próton e o elétron são, respectivamente: a) 2 e 4 b) 3 e 5 c) 1 e 4 d) 2 e 3 e) 1 e 5 JUSTIFIQUE sua resposta com argumentos bem claros: 3

4 6. (Upe 2014) Considere uma bobina chata de raio 30 cm formada por 5 espiras. Ela está imersa num campo magnético perpendicular ao seu plano. Calcule a força eletromotriz ε induzida nos polos da bobina quando o campo magnético tem seu módulo variado de 1,0 T até 3,0 T em 9,0 milissegundos. Não deixe de fazer um desenho representando a situação inicial descrita. 7. Um transformador com 2000 espiras na bobina primária é ligado a uma tomada de 240V e usado para alimentar com perfeição uma lâmpada de 12V x 48W ligada à sua bobina secundária. Determine: a) o número de espiras na bobina secundária do transformador; b) a corrente fornecida pela tomada, supondo que o rendimento do trafo, em termos de potência, é de 80%. 8. Uma onda transversal propaga-se com velocidade de 16 m/s numa corda tensionada. O gráfico abaixo representa a configuração desta onda na corda, num dado instante de tempo. Determine a frequência e a amplitude dessa onda. 4

5 9. Uma onda transversal de frequência f = 120 Hz propaga-se em um fio de massa m = 60 g e comprimento L = 3,0 m. O fio está submetido a uma força de tração de 18 N. Calcule: a) a velocidade V de propagação dessa onda na corda; b) o comprimento de onda λ dessa onda, em metros. 10. Uma mola, pendurada verticalmente, tem comprimento de 20 cm quando não solicitada (figura a). Pendura-se em sua extremidade um corpo de massa m = 200 g e o comprimento da mola passa a ser 30 cm (figura b). Por meio de uma força externa, puxa-se o corpo para baixo, até que o comprimento da mola atinja 35 cm (figura c). Abandonando-se em seguida o conjunto, o corpo passa a efetuar um MHS. Despreze as forças dissipativas. a) Determine a amplitude A do MHS. b) Calcule o período T do MHS. c) Calcule a energia mecânica E total do sistema. d) Determine a velocidade máxima V máx do corpo oscilante. 11. Uma corda de violão de 80 cm de comprimento, vibrando no modo fundamental, emite uma nota lá de 440 Hz. a) Desenhe a onda estacionária nessa corda quando ela emite outra nota lá, uma oitava acima da fundamental. b) Determine a velocidade de propagação das ondas nessa corda. 5

6 12. a) Qual a frequência do som mais grave emitido por um tubo sonoro aberto de 1 metro de comprimento? Represente essa onda no interior do tubo. b) Represente também a onda do 2º harmônico desse tubo. Qual sua frequência? 13. a) Qual a frequência do som mais grave emitido por um tubo sonoro fechado de 1 metro de comprimento? Represente essa onda no interior do tubo. b) Represente também a onda do 3º harmônico desse tubo. Qual sua frequência? 14. Um rádio FM recebe ondas eletromagnéticas de frequência 100 MHz. Nossos olhos enxergam ondas eletromagnéticas de comprimento 600 nm. Quantas vezes é maior a frequência das ondas que enxergamos em relação àquelas que o rádio FM recebe? 6

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