Exercícios de Física Potência Elétrica

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1 Questão 01 - Um estudante resolveu acampar durante as férias de verão. Em sua bagagem levou uma lâmpada com as especificações: 220 V - 60 W. No camping escolhido, a rede elétrica é de 110 V. Se o estudante utilizar a sua lâmpada na voltagem do camping: Não terá luz, pois a lâmpada "queimará". Ela brilhará menos, porque a potência dissipada será de 15 W. Ela brilhará menos, porque a potência dissipada será de 30 W. Ela brilhará normalmente, dissipando a potência de 60 W. Questão 02 - Numa casa estão instaladas as duas lâmpadas A e B representadas na figura. Podemos afirmar corretamente que: d) Se os filamentos das duas lâmpadas são de mesmo material e mesma espessura, podemos dizer que o filamento da lâmpada B é mais comprido do que o filamento da lâmpada A. Questão 03 - Antes de comprar um chuveiro elétrico para instalar em sua residência, um chefe de família levantou os seguintes dados: potência do chuveiro = W tempo médio de um banho = 10 min n de banhos por dia = 4 preço do kwh = R$ 0,20 Com esses dados, chega-se à conclusão de que o custo mensal de energia elétrica para utilização do chuveiro será: a) R$ 12,10 b) R$ 9, V 60 W A 110 V 100 W B c) R$ 8,40 d) R$ 7,20 Questão 04 - Uma plaqueta presa a um aparelho elétrico indica (840 W 120 V). Supondo que seja ligado corretamente, o valor da corrente que o atravessa e o valor da energia elétrica que consome por hora será, respectivamente de: a) A resistência elétrica da lâmpada A é maior do que a da lâmpada B. b) A corrente elétrica que passa através da lâmpada A é maior do que a corrente através da lâmpada B. c) Depois de um determinado tempo acesas, podemos dizer que a lâmpada A terá dissipado mais energia do que a lâmpada B. a) 5 A e 0,72 kwh b) 2 A e 0,84 kwh c) 7 A e 0,84 kwh d) 7 A e 0,54 kwh

2 Questão 05 - Um aquecedor doméstico tem uma potência de 1000 watts, quando ligado a uma tomada de 220 volts efetivos. Se esse mesmo aquecedor for ligado em uma tomada com 110 volts efetivos a potência do aparelho, será de: a) 250 W b) 500 W c) 1000 W d) 2000 W Questão 06 - Uma serpentina de aquecimento, ligada a linha de 220V, consome 5A. Determine a resistência dessa serpentina: a) 44Ω b) 22Ω c) 18Ω d) 26Ω Questão 07 - Em um experimento no laboratório, um aluno após aplicar uma tensão de 20 V percebeu que no resistor percorria uma corrente de 10 A, como apresentado no gráfico abaixo. Então o valor da resistência elétrica e a potência que esse resistor dissipa é de : U (V) a) 2 Ω e 400 W b) 2 Ω e 200 W c) 4 Ω e 400 W d) 4 Ω e 200 W Questão 08 - Uma pessoa, em cuja casa a voltagem é 110V, queria comprar uma lâmpada de 60W. Na casa de eletricidade, o balconista lhe vendeu uma lâmpada na qual estava escrito: 60W, 220V. Ao acender a lâmpada em sua casa, a pessoa verificaria que a potência dissipada na lâmpada seria (suponha constante a resistência do filamento): a) 240W b) 15W c) 30W d) 60W Questão 09 - Considerando o circuito da questão anterior, se ele for ligado a uma ddp de 100 V durante 30 dias, a energia elétrica consumida, em kwh, será de: a) 7200 KWh b) 540 KWh c) 720 KWh i (A)

3 d) 1800 KWh energia elétrica custa R$ 0,50. O gasto com energia elétrica, neste banho, é de: a) R$ 1,00 b) R$ 0,50 c) R$ 0,75 d) R$ 0,25 Questão 10 - Um aparelho eletrodoméstico funciona com tensão de 110 V e potência nominal de W. A corrente pelo aparelho, em pleno funcionamento será de: a) 3 A b) 30 A c) 330 A d) 33 A Questão 11 - Um chuveiro elétrico é submetido a uma ddp de 220 V, sendo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 10 A. Qual é a resistência do chuveiro? a) 11 Ω b) 22 Ω c) 5,5 Ω d) 44 Ω Questão 12 - Uma pessoa toma um banho durante 30 minutos num chuveiro elétrico que indica (3.000 W e 220 V). Sabe-se que 1 kwh de Questão 13 - Estamos em época de racionamento de energia elétrica. Suponha que uma família tenha um chuveiro elétrico, um dos grandes vilões do consumo, que é atravessado por uma corrente elétrica de intensidade 10 A quando a d.d.p é de 220 V. Para economizar energia, esta família resolveu diminuir em 15 minutos diários o consumo deste chuveiro. Neste caso, durante um período de 30 dias, a economia de energia elétrica será de: a) 32,5 kwh b) 16,5 kwh c) 9,5 kwh d) 48,5 kwh Questão 14 As indicações de fábrica numa lâmpada é de 60W e 120V. Quando essa lâmpada for ligada numa fonte de 120V a corrente elétrica que passa pelo seu filamento vale: a) 2 A. b) 0,5 A. c) 12 A. d) 10 A.

4 Questão 15 - A delegação de futebol do Brasil levou para a Coréia do Sul vários aparelhos de som, de potência de 5000 W, que funciona com tensão de 220 V. Mas na Coréia do Sul, a tensão é de 110 V. Caso não queimasse e mantendo a resistência constante, qual seria a potência dissipada? a) W b) 1250 W c) 5000 W d) W Questão 16 - Qual a energia elétrica gasta se o aparelho de som de potência de 1200 W permanecesse ligado durante 20 minutos, expressos em KWh? a) 0,2 KWh b) 0,4 KWh c) 0,8 KWh d) 1,2 KWh Para responder as questões de 17 e 18 leia o texto abaixo: O professor Janduí pediu que cada aluno verificasse os principais eletrodomésticos de sua residência, o tempo médio de funcionamento, a tensão elétrica e a amperagem do disjuntor geral. Um dos alunos apresentou os dados abaixo especificados. Tensão elétrica: 220 V Disjuntor: 15 A Eletrodomésticos: Aparelho Potência Tempo de Funcionamento Chuveiro W 10 h Ferro Elétrico W 15 h Geladeira 600 W 120 h Lâmpadas(4 400 W 80 h unidades) Televisor 100 W 60 h Questão 17 - Quais os eletrodomésticos que, se ligados simultaneamente, não desarmará o disjuntor? a) chuveiro, a geladeira, as lâmpadas e o televisor. b) chuveiro, o ferro elétrico e a geladeira c) chuveiro, o ferro elétrico e o televisor d) ferro elétrico, a geladeira, as lâmpadas e o televisor Questão 18 - Qual o consumo de energia elétrica, em kwh, da residência desse aluno? a) 100 kwh b) 149 kwh c) 180 kwh d) 200 kwh Questão 19 - Um chuveiro elétrico dissipa uma potência de W quando submetido a uma tensão de 220 V. Mantida a mesma resistência,

5 esse chuveiro ao ser ligado numa tensão de 110 V dissipa uma potência de: a) W b) W c) W d) 500 W b) 8,4 KWh c) 8,8 KWh d) 4,0 KWh Questão 21 - Em relação ao exercício anterior, considere que o preço médio do KWh é de R$ 0,09. Nessas condições, o custo, em reais dos aparelhos ligados, durante o intervalo de tempo considerado foi de aproximadamente: a) R$ 0,68 b) R$ 0,75 c) R$ 0,36 d) R$ 1,12 Questão 22 - Num certo aparelho elétrico tem uma plaqueta contendo a seguinte inscrição: (500 W 220 V). Isso quer dizer que, ao ser ligada corretamente, pelo aparelho irá passar uma corrente de intensidade de aproximadamente: Questão 20 - Suponha que você quando sai de casa hoje esqueceu vários aparelhos elétricos ligados. Simulamos uma tabela que contém a potência que cada aparelho consome: Aparelho Potência Tensão Computador 300 W 220 V Microondas 500 W 220 V Som 1000 W 220 V 2 Lâmpadas 150 W cada 220 V Você saiu de casa às 7:00 h e chegou 11:00 h, totalizando um tempo de 4 horas. O gasto de energia foi de: a) 7,2 KWh a) 3,36 A b) 2,27 A c) 5,38 A d) 2,78 A Questão 23 - Para instalar uma máquina de lavar roupas são usados disjuntores que desligam automaticamente quando a intensidade da corrente excede um valor pré-escolhido. A seguir estão indicados alguns dos valores de disjuntores disponíveis com as correntes máximas que suportam. Se a rede elétrica é de 220 volts, qual o

6 disjuntor que poder ser usado para instalar uma máquina de watts? a) 2 A b) 5 A c) 3 A d) 10 A Questão 24 - Dois chuveiros elétricos residenciais, de resistências R A = 12 Ω e R B = 6Ω, são percorridos pela mesma intensidade de corrente elétrica, i = 10 A. As potências dissipadas por esses chuveiros são, respectivamente: a) 1200 W e 600 W b) 600 W e 300 W c) 200 W e 800 W d) 400 W e 400 W São regiões exportadoras de eletricidade uma vez que produzem cerca de 25% e consomem cerca de 21% da energia elétrica do país. No Norte encontram-se os principais aproveitamentos hidrelétricos nacionais para a construção de novas usinas. Causas para o baixo consumo de energia na região: Muitas cidades isoladas no Norte, sem energia elétrica ou fornecimento inadequado. Atividade econômica em desenvolvimento. Baixos índices de eletrificação rural. Sabemos que no Brasil temos sérios problemas de distribuição de renda. A região norte-nordeste é muito afetada devido ao baixo índice de desenvolvimento humano. Por isso o programa do governo denominado fome zero, teve início nessa região. Em relação aos processos de obtenção de energia elétrica, podemos afirmar: a) Os estados do norte nordeste possuem um bom índice de desenvolvimento industrial, por isso necessitam de importar energia de outros estados b) No norte do país é difícil gerar energia elétrica por meio de usinas hidrelétricas c) A região norte-nordeste é exportadora de energia elétrica porque, entre outros, possui muitas cidades isoladas e baixo índice de desenvolvimento em relação ao resto do país. d) A melhor forma de obtenção de energia para a região norte seria a nuclear. Questão 25 - Energia nas Regiões Norte e Nordeste. Balanço de energia elétrica da região: Nos Estados do Norte e Nordeste do Brasil habitam 36% dos brasileiros. Questão 26 - Três lâmpadas incandescentes, LI (120V-60W), L2 (120V-120W) e L3 (120V- 240W), estão associadas conforme figura. Aplicase uma tensão de 120 V nos extremos A e B. L 1 A B L 2 L 3

7 Leia o texto abaixo e responda as questões 27 e 28: Julgue os itens (V) VERDADEIRO ou (F) FALSO e assinale uma ÚNICA alternativa: A lâmpada L3 apresenta a maior resistência elétrica. ( ) Somente a lâmpada LI está funcionando de acordo com suas especificações. ( ) A resistência equivalente do circuito é, aproximadamente, 103 Ω. ( ) As intensidades de corrente elétrica nas lâmpadas LI, L2 e L3 são, 0,50A, 0,67A e 0,67A, respectivamente. ( ) Marque uma única alternativa que corresponde a seqüência CORRETA obtida: a) V, V, V, V b) V, F, V, V c) V, F, F, V d) F, F, F, F Uma família típica de Brasília com 04 moradores, apresenta um consumo médio mensal de 280 Kwh para o mês de maio/2001, esboçado pela seguinte tabela: Aparelho/Eletr odoméstico Geladeira Televisão Chuveiro Elétrico* Lâmpadas Incandescente * Lâmpada Incandescente * Máquina de Lavar roupa Potênci a (Watts) 97, Consumo Mensal (Kwh) Potência x Hora/dia x Dias 97,5 x 24h x 30dias =70,2 85 x 6h x 30dias = 15, x 1h x 30dias = 132,0 400 x 2h x 30dias = 24,0 300 x 2h x 30dias = 18, x 1h x 4dias = 6, Computador x 2h x 30dias = 9,9 Ferro Elétrico Outros x 1h x 4dias = 4,0 40 x 0,5h x 30dias = 0,6 Total 280 Kwh *Dados: Lâmpadas de 100W: 04 unidades. Lâmpada de 60W: 05 unidades. 02 Banhos por dia de 7,5 min cada: por morador. Como a crise energética no país, o Governo Federal lançou o seguinte pacote de medidas: Todos seremos obrigados a economizar energia e reduzir o consumo em 20%, para não perdermos o fornecimento de energia elétrica por 03 (três) dias, e nem pagarmos a sobretaxa que é:

8 1. Consumo acima de 200 Kwh Sobretaxa de 50% sobre o que exceder. Consumo acima de 500 kwh Sobretaxa de 200% sobre o que exceder. Questão 27 - Com relação aos dados do texto, podemos afirmar que ao tomarmos as seguintes atitudes: 1. Se reduzirmos para 04(quatro) horas por dia o tempo em que a televisão ficará ligada 2. Se deixarmos o computador ligado apenas metade do mês (quinze dias) Se reduzirmos ainda o banho para 01(um) por dia para cada morador E trocarmos todas as lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes de 20W. O consumo baixará para: a) 172,75 Kwh b) 203,95 kwh c) 165,50 kwh d) 195,85 kwh Questão 28 - No caso desta família, citada no texto, que tem um consumo mensal de 280 Kwh, questiona-se: Se trocarmos todas as lâmpadas incandescentes por fluorescentes de 20W cada, e diminuir o número de banhos para um banho diário por morador, pergunta-se: O consumo desta família passará a ser: a) 203,5 kwh b) 182,8 Kwh c) 195,4 Kwh d) 225,3 Kwh Questão 29 - Um chuveiro elétrico, ligado em 220 V, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade 12 A durante 10 minutos. Quantas horas levaria uma lâmpada de 40 W para consumir a mesma energia elétrica que foi consumida pelo chuveiro? a) 1 b) 5 c) 11 d) 15 Questão 30 O professor William comprou uma TV de 29 polegadas para assistir aos jogos da Copa do Mundo O aparelho de TV tem uma potência de 200 W e deve ser ligada a uma tensão elétrica de 220 V. Qual será o consumo de energia elétrica, em kwh, se a TV ficar ligada 2 h durante o jogo da seleção brasileira? a) 0,44 kwh b) 440 kwh c) 0,4 kwh d) 400 kwh Questão 31 No circuito elétrico residencial a seguir esquematizado, estão indicadas, em watts, as potências dissipadas pelos seus diversos equipamentos. O circuito está protegido por um fusível, F, que funde quando a corrente ultrapassa

9 30A, interrompendo o circuito. Que outros aparelhos podem estar ligados ao mesmo tempo que o chuveiro elétrico sem "queimar" o fusível? Exercícios de Física Potência Elétrica Questão 32 - A respeito do funcionamento de uma hidroelétrica e dos conceitos físicos envolvidos marque a alternativa CORRETA: a) Lâmpada e TV. b) Geladeira e TV. c) Geladeira, lâmpada e TV. d) Geladeira e lâmpada. Para responder as questões de 32 a 33 leia o texto abaixo: À medida que a população humana cresce, cresce também o consumo de energia nas suas mais diversas formas. A produção de energia implica diretamente na destruição da natureza. Derrames de petróleo tornam-se cada vez mais freqüentes, poluindo oceanos, rios e mares; as usinas hidroelétricas inundam vastas florestas, o que provoca a morte de milhões de árvores e de animais; as usinas termelétricas poluem o ar atmosférico ocasionando o efeito estufa; usinas nucleares, que em decorrência de uma simples falha técnica, podem provocar um desastre nuclear. A busca constante de mais e mais energia está ameaçando a sobrevivência no Planeta. A figura abaixo mostra simplificadamente uma usina hidroelétrica. a) O gerador elétrico serve para aumentar a tensão elétrica b) Na turbina do gerador ocorre a transformação de energia potencial gravitacional da água em energia elétrica c) A função principal da água é fazer girar a turbina do gerador d) As usinas hidroelétricas não causam impactos ambientais Questão 33 - Se a usina mostrada na figura produz J de energia a cada 6 segundos, determine a potência do seu gerador. a) 432x10 4 W b) 12x10 9 W c) 12x10 5 W d) W Questão 34 - Qual o valor equivalente a J em kwh?

10 a) 500 kwh b) 360 kwh c) 400 kwh d) 180 kwh Questão 35 - A figura abaixo mostra simplificadamente uma usina nuclear. Para responder as questões de 36 a 37 leia o texto abaixo: O refrigerador doméstico é uma bomba de calor, pois deve transferir calor de seu interior para o meio externo, o qual está a uma temperatura mais alta. É óbvio que essa troca de calor não ocorre espontaneamente, pois nesse caso o calor flui do meio mais frio (interior do refrigerador) para o meio mais quente (meio externo). É necessário, portanto, a utilização de um fluido de trabalho e de um sistema adequado para que isso se torne possível. Nos refrigeradores domésticos e industriais, o fluido de trabalho utilizado é o diclorodifluormetano (CCl 2 F 2 ), chamado tecnicamente de refrigerante 12 (R-12) e muito conhecido como freon, nome comercial com que foi lançado no mercado. Na figura abaixo estão esquematizados os componentes básicos de um refrigerador (geladeira). A respeito do funcionamento de uma usina nuclear e dos conceitos físicos envolvidos marque a alternativa CORRETA: a) O esquema acima mostra que toda energia produzida pelas pilhas nucleares é transformada em energia elétrica b) As usinas nucleares não geram problemas ecológicos c) Nas pilhas nucleares do reator ocorre um processo nuclear denominado de fusão nuclear d) Ocorre uma perda de energia elétrica durante a sua transmissão entre a estações geradoras até as residências. Esse perda denomina-se efeito joule e é provocada pela resistência elétrica dos fios das linhas de transmissão. Na tubulação que ligada o compressor (2) ao congelador (1) circula o freon que, alternadamente, se vaporiza e se liqüefaz e, deste modo, transfere energia. Questão 36 - De acordo com a análise do texto e os princípios de físicos envolvidos no funcionamento dos refrigeradores, marque a alternativa CORRETA:

11 a) O freon não é membro da família dos CFCs (clorofluorcarbonos) d) 22 Ω b) No motor da geladeira ocorre o processo inverso ao dos geradores eletromagnéticos, ou seja, enquanto os geradores eletromagnéticos transformam energia mecânica em energia elétrica, o motor de uma geladeira transforma parte da energia elétrica em energia mecânica. c) Uma das principais conseqüências ambientais dos CFCs e o efeito estufa da Terra. d) Os CFCs não atacam a camada de ozônio que integra a atmosfera da Terra Questão 37 - Supondo que a geladeira mostrada na figura tem uma potência de 400 W e fica ligada, em média, 100 h por mês. Qual o consumo dessa geladeira, em kwh, durante um mês? a) 4 kwh b) 5 kwh c) 40 kwh d) 10 kwh Questão 38 - Ao ligar a geladeira mostrada na figura a uma tensão elétrica de 220 V passa a circular uma corrente elétrica de 5 A pelos fios que constituem o motor. De acordo com a segunda lei de ohm, pode-se concluir que a resistência elétrica dos fios do motor da geladeira vale: a) 44 Ω b) 25 Ω c) 30 Ω