Resolução Física. Atividades 2. FM e Após abandonar a mão do jogador, a bola só sofre a ação exclusiva da força peso. FM.10 1.

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1 eolução Fíica FM.09. e pó abandonar a mão do jogador, a bola ó ofre a ação excluia da força peo.. c Como a força formam 90 entre i e têm o memo módulo (), temo: F Como ele dece em MU, a força reultante obre o explorador é nula. ortanto, o módulo da força reultante de reitência é igual ao módulo de ua força peo: F F m g 80 0 F 800 N. c Como o eleador obe com elocidade contante, ele decree um MU. im, o módulo da tração no cabo é igual ao módulo da força peo, tanto na ubida quanto na decida do eleador. tiidade F + F F 3. c plicando-e a egunda lei de Newton para cada bloco: M - M a m + - m a - m m a eolendo o itema: M g (M + m) a 3. Soma ( ) (0) (V) (0) (F) maa é inariáel, ou eja, a mema em qualquer lugar. (0) (F) Não pertencem ao memo itema de unidade. (08) (V) ariação ocorre, poi a graidade pode ariar de acordo com a latitude e a altitude do local. (6) (F) São diretamente proporcionai. (3) (V) eo é uma força e, portanto, uma grandeza etorial.. a Deprezando-e a reitência do ar, a única força que atua obre o corpo é a força peo. M ma ( g a). a Fazendo o diagrama de força para cada corpo do itema: 0 g 5. Fazendo a decompoição da força: F y F N m N 30 g F x 3 F 3 força reultante erá F x, que apreenta módulo de 3 N. 6. b Sendo g g 0 m/, o peo na ua: 6 6 m g 0,6 0 6,0 N 7. d Fora do tubo omente a força peo etará atuando obre ela. 8. a força de contato ão normai à uperfície (formam ângulo de 90 com a uperfície) e pouem entido para o centro da efera. FM.0. c 70 g ara a condição de equilíbrio (F 0), tem-e: 3 3 M 3 g (M + M 3 ) g (M + M + M 3 ) g im: 3 0,7 N 0,3 + 0,7,0 N 0, + 0,3 + 0,7, N 5. a O par F e F, poi têm memo módulo (ecala), mema direção (ertical), entido opoto ( F para cima e F para baixo) e atuam em corpo ditinto ( F atua em e F atua em B). 3

2 eolução Fíica 6. Diagrama de força: c Contrapeo Solo FM.. d Como o primeiro etudante não coneguiu moimentar o arquio, a força aplicada por ele foi inferior à força de atrito etático máximo entre o móel e o olo. Dea maneira, para quebrar eta barreira, ele olicitou um egundo etudante para ajudá-lo, endo que a força F aplicada por ele foi uperior a eta, o que cauou o moimento do móel, que agora etá ujeito ao atrito cinético.. d O bloco realiza um MU, portanto força reultante nula. Sendo aim, atuam na ertical a força peo (para baixo) e uma força reitia (para cima) de mema intenidade. Na horizontal, a força F para a direita, e a força normal para a equerda, também de mema intenidade. tiidade Na condição de equilíbrio etático: I. ara o carro: F N II. ara o contrapeo: F 0 c.000 m c 0 m c 00 kg ortanto, a maa do contrapeo dee er 00 kg. força do cabo central é: N 3. c nte do atrito, decompondo a força peo e aplicando a egunda lei de Newton: F m a x m a m g en θ m a a g en θ gora, coniderando o atrito: F m a x - F at. m a F at. µ N N y m g co θ m g en θ - µ m g co θ m a a g en θ - µ g co θ. a) N 7. d O diagrama de força para o bloco : N F f at. x en 5 x Como o corpo etão em repouo, F 0: ara : F x F ara B: F B F 8,0 0 F 80 N N α x 8. d De acordo com o diagrama de força apreentado e aplicando a egunda lei de Newton, pode-e concluir que o corpo permanecem em equilíbrio (a 0): m m M,5 0 5 N F + 50 N M + 6, N F M M y b) ara que ocorra ecorregamento entre a moeda e o cartão, deemo ter um alor mínimo para a força F. Na iminência do ecorregamento, a força de atrito que atua na moeda é dada por: f at.e.máx. µn µ m g f at. 0,5 0,0 0 f at. 0,05 N Sobre o cartão, neta condição, atuam a força: f at. Sendo a maa do cartão deprezíel, na iminência de ecorregamento, o módulo da força F é igual ao módulo da força f at.e.máx.. ortanto, para que ocorra ecorregamento entre a moeda e o cartão, F > 0,05 N. 5. a plicando a egunda lei de Newton para o itema: F m a F - f at. (m + m ) a 00-5 (6 + 9) a a 5 m/ 6. Calculando a deaceleração do moimento, coniderando a pita na horizontal: F at. m a µ N m a µ m g m a a 0,0 0 0, m/ plicando equação de orricelli para o MUV: + a (-0,) 0 m F

3 eolução Fíica 7. plicando a egunda lei de Newton à ituação da figura : F - f m a. plicando a egunda lei de Newton à ituação ilutrada na figura : F - f m 3a eolendo o itema formado por ea dua equaçõe: f F 8. c dotando que x eja a quantidade de elo pendurado e m a maa de cada elo: eo da parte pendurada: x m g eação do apoio na parte plana: N ( - x) m g Força de atrito: F at. µ N µ ( - x) m g Sendo a força reultante nula: F at. x m g µ ( - x) m g x 0,5 ( - x) x diferença entre ela (em módulo): m V N B - N 6. a) Como a roda gigante lea 5 para dar meia olta, o tempo (t) de uma olta é 30 : π 3 0 m/ t 30 b) aceleração radial é a aceleração centrípeta. a cent. 0 a cent. 0,8 m/ c) Etando Nina no ponto mai alto: N N tiidade FM.. d Na condiçõe decrita: a cent. g (local) N. e a cent. h+ erra 3 (7,8 0 ) 6 6 (0, 0 ) + (6 0 ) a H 9,5 m/ M N N - N N N N 60 0 Etando Joé no ponto mai baixo: N J N N 55 N J efera decree um MCU, portanto a reultante é centrípeta. 3. a Em : cura a cent.. Centrípeta. Em B: reta com elocidade contante a tang. 0 Em C: cura a cent.. Centrípeta. Em D: reta com elocidade diminuindo aceleração tangencial. ortanto, exite força reultante em, C e D. Em B, a força reultante é nula.. b Efetuando a decompoição da força, a componente ertical da tração equilibra a força peo. Dea maneira, a reultante centrípeta é dada pela componente horizontal da tração, ou eja, F cent. x F cent. en θ. M J N J - J N J N J 756 N 7. d 70 km/h 00 m/ No ponto mai baixo da trajetória, temo: C N - C 3 - C m m g g (00).000 m 0 8. naliando a força aplicada ao carro, temo: N θ 5. d No ponto mai alto: m V - N N - E no ponto mai baixo: m V N - N B + m V m V im: tg θ cp θ cp θ 3

4 eolução Fíica tg θ m r m g r g (0) tg θ 0, FM.3. a I. (V) força peo é perpendicular ao delocamento. II. (F) força de atrito realiza trabalho reitente. III. (V) Sendo a elocidade contante, a força reultante é nula.. a Quando o motorita empurra o carro por trá: F d co α co J Empurrando pela lateral: F d co α co J rabalho total: J 3. a força de atrito tem memo módulo que a força do motor, já que a elocidade do automóel é contante. Então: F F 80 3,6 F.5 N forçadetração forçapeo b) Sendo, temo: N h J r r.500 c) 50 W t 0 8. ela denidade, como.000 m 3 ; a maa da água eleada é de.000 kg. Calculando o trabalho neceário para elear a água: m g h kj otência útil deenolida neceária: W 0 Coniderando o rendimento, r é dada por: r W kw tiidade. Calculando a energia para o tempo de 0,5 h, temo: E a) 300 E E J 0, Como cal, J x J x 8.57, cal ou x H,3 0 5 cal b) Como E realizado, temo: F d co θ 5, 0 5 F 0 F 5 N 5. c O trabalho de uma força é calculado pela área no gráfico F x: N área b h 0 5,0 J 6. c O trabalho é dado por: K x F e x F F - F 7. a) 00 (0 ) F F J 00 ( ) FM.. e m tonelada 0 3 kg E m g h 0 3 0, 0,8 0 6 J E.800 kj. a Como a energia potencial graitacional da pedra permanece contante, io indica que ua altura em relação a um referencial (o olo, no cao) não ofre alteração (já que E pot.g. é proporcional à altura) e, aim, ela e moimenta a uma mema altura em relação ao olo. 3. a 0 + g t ara, temo: ,5 5 m/ ara B, temo: B ,5 B 5 m/ orém, E > E porque m c c B > m B.. e a) (F) aceleração é g, e a energia cinética é nula. b) (F) 0 + g t t t g t 0 () Em : 0 t m Em : d 0 m (0 m na ubida e 0 m na decida). g t c) (F) h h t t - 0 t t - t t 5 e t -. pedra atinge o olo em 5. d) (F) d p m; E cin. 0 e) (V) Em, ela retorna ao ponto de lançamento. ortanto, 0 e E pot. 0 (referencial no ponto de lançamento).

5 eolução Fíica 5. b Do gráfico, temo: m/ E cin. 0 J m E cin. ara 5 m/: 0 m m 0 kg E cin J Como toda a energia é tranformada em compreão na mola: k x E pot.el. 50 x 0, m 0 cm, 5 0 x e Como a elocidade da caixa ão contante, a potência adicional erá dada pela energia potencial graitacional adquirida na eleação produzida pela inclinação da eteira diidida pelo interalo de tempo. Sendo aim: E p m g H coniderando o níel mai baixo como zero para energia potencial. Em cada egundo,5 caixa é tranportada pela eteira. im: caixa 80 kg,5 caixa x x 0 kg ortanto: W 7. a) De acordo com o teorema da energia cinética, temo: E cin. + at. E cin.f - 0 m g h + at. m m at. - m g h at at J b) plicando o teorema da energia cinética, o trabalho erá nulo, já que a elocidade não ofre alteração. ortanto, total E cin. f + (0 0-6 ) 0 0 0, ,00 J Energia mecânica diipada: E di. i - f 0,00-0,00 0,09,9 0 - J 3. c Energia mecânica no início do lançamento: 0, (6) E cin. i + 0, 0 0 7, , J Energia mecânica ao atingir a altura máxima apó a batida com o chão: E cin. 0, (0) f + 0, 0 (0,9 0) J Energia mecânica diipada: E di. i - f 87, - 7 5, J. a) Na poição x 0 m, a força de atrito é nula, já que neta poição a elocidade também é nula. Na poição x 00 m, a elocidade é contante (MU), portanto: F at. F at. 0 F at. 0 N b) Na poição x 0 m, como a força de atrito é nula, a reultante obre a partícula é omente a ua força peo: F F 0 N Na poição x 00 m, a partícula etará em MU, e aim, F 0. c) Na poição x 0 m: Velocidade é nula: E cin. 0 Energia potencial: E pot. m g h 0 00 E pot..000 J Na poição x 00 m: Energia cinética: E cin. m (30) E cin. 50 J Energia potencial nula, para níel de referência neta poição. d) E di. i - f J tiidade 8. elo teorema da energia cinética: E cin. final - E cin. inicial 0 + F 0 m g H + F h co 80 F h m g H h m g H F FM.5. Energia mecânica no início da decida: E cin. 35 () i J Energia mecânica no fim da montanha: E cin. 35 (0) f J Energia mecânica diipada: E di. i - f J. Energia mecânica no início da queda: 0 0 (0) E cin. i 0 + 0,00 J 0,00 J Energia mecânica no fim da queda: 6 + (0 0-6 ) altura de queda da bolinha: h - co 60 0,9-0,9 0,5 0,5 m Energia mecânica no início da queda: 0, (0) E cin. i + 0, 0 0, ,5 0,5 J Energia mecânica ao atingir a poição de equilíbrio: 0, (0) E cin. f + 0, 0 (0) 0 J Energia mecânica diipada: E di. i - f 0,5 J 6. F F E cin. + E pot. F m + m g (h - h ) F () + 0 F 88 J 7. a) F reit. b m g m/ b) E cin. m m 0 - E 0 cin. [(0) - () ] E 95 J cin. c) Não, poi a força de icoidade é uma força não coneratia. 5

6 eolução Fíica 8. e O rendimento do motor é dado por: E útil n E total E útil realizado pelo motor E útil DE c F d co θ E útil J Então: 0, E E total,6 0 6 J total ou ainda E total,6 MJ c) D H H h 0 (m/) 0,5 t () tiidade FM.6. a ara um níel de referência em, temo: B m m g h () h h h 0,8 m g 0. b Coniderando que não haja diipação de energia mecânica (a elocidade máxima do objeto é dada quando a mola paa pela poição de equilíbrio): i f E cin.i i E cin.f f 0,5 (0) 50 (0,) 0,5 ( ) 50 (0) + + m/ 3. a) Em relação à ertical, temo: y 0y - g t 0 0y y 00 m/ Como 0y 0 en α m/ Sendo aim: E cin. m 0 00 E cin J b) altura máxima pode er encontrada por: - g h 0 y 0 y (00) - 0 h h 500 m im: E pot. m g h E pot J ( ). a) De acordo com a coneração da energia mecânica, no ponto de máxima compreão da mola em relação ao ponto de abandono da maa, temo: E m E 0 m m g H m g h + k x 0, 0 h x, com h (h - x) Então: 0(0, - x) + 300x - 0x + 300x 300x - 0x x - x - 0 eolendo a equação do º grau, temo: x 0, m ou x 0 cm b) maa atinge a mola apó cair,0 m em queda lire: g t 0 t h t 0, y t H 0,5,5 0,5 5. Níel de referência: ponto mai baixo da trajetória. im: g h 0 58 H 3, m/ Energia cinética máxima: m E ( 3, ) E cin. cin J Em kj: E cin. 87 kj t () 6. d Coniderando a coneração da energia mecânica: i f E cin.i i E cin.f f m (0) + m 0 0 m (5) + m 0 h h 3,75 m 7. c o deixar-e cair o alicate, ete poui elocidade inicial nula, endo que eta ai aumentando com a diminuição da altura em relação ao olo, fato ete erificado também para a energia cinética do objeto. Já a energia potencial graitacional diminui com a aproximação do olo, poi é diretamente proporcional à altura do objeto em relação ao chão. Como o itema é coneratio, a taxa de aumento de energia cinética e diminuição de energia potencial ão a mema, o que reulta em um gráfico linear crecente para a E cin. e decrecente para a E pot.. 8. a Coniderando a coneração da energia mecânica: i f oição inicial: i 0 e h i (0,9 + x), endo x a compreão máxima da mola. oição final: f 0 e h f 0 (níel de referência na compreão máxima da mola) k x i f m g h i.000 x,0 0 (0,9 + x) x.000 x.000x - 0x eolendo-e eta equação e excluindo a raiz negatia: x 0, m 0 cm 6

7 eolução Fíica FO.05. d frequência da onda é igual a 0 Hz e λ cm. 5 λ f cm/. b ara reoler ete problema, deemo coniderar a onda num dado intante t (linha contínua) e num intante poterior t + Dt (linha pontilhada). embrando que é uma onda traneral, o ponto da corda deem-e delocar perpendicularmente à direção de propagação da onda, de forma que a onda no intante t tranforme-e na onda no intante t + Dt. t t + Dt FO.06. c I. (F) O período, aim como a frequência, não e altera quando a onda paa de um meio para outro. II. (F) Idem ao item anterior. III. (V). a Ocorrerá interferência detrutia no intante do encontro, ma, apó ete intante, ambo o pulo eguem ua trajetória originai e ambo chegam à extremidade. 3. Calculando a ditância entre a fonte e o ponto. Entre F e, temo: 36 m De F e, temo: d (8) + () d 30 m diferença de caminho, portanto, é dada por: Dx m a) ara interferência contrutia, temo: tiidade 3. d Frequência: f 5 oc/min 5 f 0,5 Hz 60 Comprimento de onda: Na figura: λ 0 m Velocidade de propagação: λ f 0 0,5 0 m/. b I. (F) Onda eletromagnética ão tranerai. II. (V) III. (F) Onda onora não ão onda eletromagnética. 5. F - F - V - V - F I. (F) 0,0 f 5 II. (F) 3,0 cm (er figura) III. (V) λ 0 cm (er figura) λ f cm/ 5,0 m/ IV. (V) direção de ibração é perpendicular à direção de propagação da onda. V. (F) λ 0 cm (er figura) 6. c O om é uma onda mecânica e a luz é uma onda eletromagnética, logo apena a luz é capaz de e propagar no ácuo. Dx n λ, em que n dee er par. Então: 6 n λ λ n ara n λ ara n λ 6 m 3 m ara n 6 λ 6 m im, o maior comprimento de onda erá de 6 m. b) ara encontrarmo a menore frequência, deemo utilizar a equação fundamental da ondulatória para o doi maiore comprimento de onda. im: λ f λ f 30 6 f f H 56,7 Hz E: λ f 30 3 f f H 3,3 Hz. a) en θ 30 en 30 en θ en m/ b) λ f 30 λ 0 λ 7 m 7. e Comparando o comprimento de onda com a altura do túnel, temo: λ f 30 λ 0 λ H 0,77 m Então: λ 0,77 m 5 xλ 5 m x 0,77 H 6,5 8. a) Entre 0 e,0, a onda deloca 0,6 m. im: 0,6 0,3 m/ t b) λ f. Na figura, obtemo λ 0,6 m. im: 0,3 0,6 f f 0,5 Hz 5. a) De acordo com o poicionamento do alto-falante, Joé ocupa uma poição onde a interferência é contrutia, poi não exite diferença de caminho e a fonte etão em fae. Com a aproximação do alto-falante, exite a poibilidade de a λ interferência er detrutia quando Dx n para n ímpar. b) O menor alor de n (ímpar) para que a intenidade do om ouida por Joé Guilherme eja mínima é dada por: n e λ f λ Dx Dx Dx f f 30 Dx 0,5 m ou 5 cm 680 7

8 eolução Fíica 6. e Interferência, reflexão, refração e difração ão fenômeno oberado tanto em onda tranerai como longitudinai. Já a polarização é um fenômeno excluio da onda tranerai. 7. e Na difração motrada na figura, a elocidade e a frequência da onda têm o memo alore na regiõe I e II. 8. a) menor frequência correponde ao maior comprimento de onda. ortanto, na antena, deemo coniderar a maior hate, que tem um comprimento de cm. Uando a equação fundamental da ondulatória e coniderando a elocidade da luz igual a m/, temo: λf ,3 f f Hz 0,6 b) Sendo k,5, podemo determinar n: k n,5 n n,5 Com io, podemo determinar a elocidade da luz no cabo. 3 0 c m/ n, 5 Uando a equação fundamental da ondulatória, temo: λf 0 8 λ λ 0 8 0,5 m 8 0 FO.07. c λf 30 3, 0-3 f 30 f 3, 0 3 f 0 5 Hz 00 khz. b λ f,6 0 3 λ 0 6 λ 0 - m 3. d O iaduto ocila como uma onda etacionária. Sendo aim, para a frequência fundamental, temo: nº ocilaçõe 75 f 0,5 Hz 30 ara o egundo modo de ibração (º harmônico), temo: f f 0 f,5 5,0 Hz. e 6 a corda (mi): f 6 λ 6 a corda (mi): f λ f λ f m ortanto: 6 6 f λ f m ,0036 f 0,0576 f.80 Hz 6 5. a Em uma corda ibrante, temo: λ n n (n ; ; 3; ) im: λ n ; ; 3 ; ; 6. a) Deido ao efeito Doppler, quando há uma aproximação relatia entre uma fonte onora e o oberador, o comprimento de onda aparente fica menor e, portanto, a frequência aparente é maior do que a frequência real. b) Frequência aparente quando o carro e aproxima da fonte: + om 33 + f aprox. f om 33 Frequência aparente quando o carro e afata da fonte: F afat. f o om om Coniderando a diferença de frequência: f aprox. - f afat. 78, Hz , H 8,3 m/ 78, a Sendo a intenidade I diretamente proporcional ao quadrado da frequência, temo: I f I I F F F F () I f I I M M M 8. a) rimeiramente amo calcular a elocidade do om no tubo: m/ gora, amo calcular o comprimento de onda para f Hz: λf 00 3 λ 500 λ 0, 3 m or último, amo encontrar o comprimento do tubo: λ 0, 3,, 0, 3 m b) Vamo primeiramente calcular a elocidade do om para o memo comprimento de onda e f.000 Hz. lf 0, m/ gora, amo encontrar a temperatura na qual e obtém eta elocidade: K c) Coniderando a dilatação do tubo, teremo um comprimento maior, portanto λ erá também maior. ara manter a igualdade λ f, a frequência f terá de er menor, ito que permanece contante. FO.08. e Da equação x co (ωt + θ 0 ), tem-e: 3,0 cm ω 0,5π rad/ ω ω π f f π f 0,5 π π 3π θ 0 rad M f 0,5 Hz tiidade 8

9 eolução Fíica. d 3. a Como f (g m/ ) e π, temo, para cada um do pêndulo: g. π π g 0, 9 0 H 0,30 m. π π g 0, π π g 0, H 0,5 m 0 3 H 0,69 m Diante da informaçõe anteriore, a alternatia correta erá d. π g B π 3 g π B 3 g B 3 3 B Oberação: a maa não influencia no período do pêndulo. k 8. a) f π m k k,8 0 8 N/m - 3, k x, 80 ( 0,00 ) E E pot. pot. 3,6 0-8 J b) No inerno: -0,0 cm (contração). im: t -0, 0 - t FE.05. a t t - t t.798 n e n 6 0 i 06, 600 9, n, n 0 0 9, 0 elétron. q 8,6 0 3 C 00 dia ,6 0 7 q 8,6 0 i i t 3, i,5 0 - tiidade. a x co (w t + θ 0 ) co (0 + θ 0 ) co θ 0 θ 0 0 -w en (w t) - en ( t) - en t 5. e k x a) (F) E pot. b) (F) Na poição de equilíbrio: E cin. máxima e E pot. nula. c) (F) energia mecânica permanece contante. d) (F) Ver repota do item b. e) (V) No extremo: E cin. 0 e E pot. 6. d Uando a coneração da energia para o itema-maa mola apó o impacto, podemo determinar a elocidade do bloco (+ projétil) apó a colião. (m + k M) (0,05 + 3,95) 0,3 0,5 m/ Uando o princípio da coneração da quantidade de moimento durante a colião, podemo determinar a elocidade 0 do projétil ante do impacto. m 0 (m + M) 0,05 0 (0,05 + 3,95) 0,5 0 m/ Uando a fórmula da frequência do itema maa-mola, temo: f π k f f (π) - Hz m π π 7. a 6 6 π g π g c ercebe-e que o condutor não é ôhmico, poi o gráfico U i não é linear. Quando a corrente que o atraea é de,0, ua reitência é: U 3 3 Ω i Já quando atraeado por uma de,0, ua reitência é: U 6 Ω i. Utilizando-e a primeira e a egunda lei de Ohm, temo: U i e ρ, i U i U U i ρ, ρ, Calculando a razão entre a corrente referente à poiçõe B e C, temo: U i ρ, i, i B B B C B ( 7 ) i U i, i C C B ( 5 C ),5 ρ, C 5. d r, 5,50, 0, m 0 mm 5, e reitência elétrica pode er encontrada pela egunda lei de Ohm:,, r 7 0 0,3 Ω 70 9

10 eolução Fíica 7. a) elo gráfico, temo que, para 0 K, a reitiidade ρ Nb 0-6 Ω m Então: ρ, 0-6, 5-0, Ω b) Coniderando que, à temperatura de, K, a parte não imera do fio erá a reponáel pela ua reitência, temo: ρ ( - h) -6, 0 (,5 - h) , (,5 - h) h - -0h h 0 0,6 m. c Encontrando a corrente fornecida pela bateria, temo: U i 6 i i 0,5 naliando a relação entre carga e corrente elétrica, temo: Q Q i 0,5 Q 5 0,5 0,5 t Dt 5 h 5. c Chueiro de.500 W e 0 V: U i i i 0,9 tiidade 8. a) Energia total que entra na câmara por egundo: E 0,5 0 6 ev ev Número de elétron que penetram na câmara: n b) Corrente elétrica que atraea o reitor: i q 9 n 9 e 3 0 6, 0 t t i,8 0-0 enão no terminai do reitor: U i 5 0 7,8 0-0 U 0,0 V FE.06. e I. (F) Vê-e pelo gráfico que a corrente não é diretamente proporcional à tenão (o gráfico não é uma única reta). II. (V) Quando U 00 V, i 0 m, logo: U Ω i III. (V) Quando U 300 V, i 00 m, logo: i U W. d Como a relação entre potência e reitência é dada por: U No cao da lâmpada, eta apreenta menor potência e, portanto, terá a maior reitência elétrica. 3. b U Ω 00 r r Ω U 0 00 W 6. d reitência do chueiro pode er calculada como: U Ω.00 Eta reitência não e altera, ma, com a diminuição da tenão, a corrente pode er calculada como: U i 0 i i 0 E a noa potência paa a er: U i W 7. b reitência elétrica ale: 6, 0 6 ρ -, 0 Ω -6 0,36 0 potência elétrica é dada por: U (0) 70 W 0,7 kw 0 E a energia conumida em mê (30 dia): 3 E 0,7 30 E,08 kwh 60 Cuto: kwh $ 0,0,08 kwh x x $ 0,3 8. a) i U.00 i 0 i 0 U 0 b) Ω i 0,, c) ρ σ, , m FE.07. c naliando a tabela, pode-e determinar a reitência equialente da aociação: eq. U i eq. 3 Ω Da aociaçõe apreentada na alternatia, a única com reitência equialente de 3 Ω é a da alternatia c, como motrado a eguir: (c) + + (c) 3 Ω 0

11 eolução Fíica. b Com a chae fechada e B aberta, o reitore ficam em érie. ogo, a reitência equialente é e a potência diipada é: U Com a chae B fechada e aberta, o reitore ficam em paralelo. ogo, a reitência equialente é e a potência diipada é: U ogo: (0) (0) 3. e Cálculo da reitência da lâmpada, uando eu dado nominai: U 0 00 Ω Corrente elétrica na lâmpada para funcionar com 5 W: i 5 i 5 5 i plicando a lei de Ohm para a aociação em éria da lâmpada com o reitor: U eq. i ( + ) Ω 6 ± 56 9 x 3 x 6 ± 8 3 x 3 x 3 (maior comprimento) e (menor comprimento) 6. e Com toda a lâmpada funcionando, a reitência equialente do circuito é eq. Se a lâmpada for queimada, a reitência equialente paará a er eq., não haerá corrente elétrica no ramo de cima do circuito. im, como a reitência dobra e a tenão (U) é contante, a corrente (i) entre e B e a potência ( U i) drenada da bateria caem pela metade. Entretanto, como a tenão entre e B não muda, a intenidade da corrente que paa pela lâmpada 3 também não e, portanto, eu brilho permanece contante. 7. a reitência equialente da célula é dada por: tiidade. b Na aociação correta, a reitência equialente erá: Ω C 5 Já, na aociação errada, a reitência equialente erá: 0 0 E Ω 0 Dea maneira, acarretou-e uma diminuição de 9 Ω na reitência do conjunto. edeenhando o circuito e ubtituindo cada célula pela ua reitência equialente, temo:,5,5,5,5,5,5,5,5 5. pó a partição da proteína, temo: + (I), (paralelo) (II) 0,75, Subtituindo (III) em (I), temo: (III) (denominando x ) 3 + 6x 6 x 6x - 6 x ,75,5,5,5,5,5,5 eq. 3,375 0,75,5

12 eolução Fíica 8. a) O chueiro etá ligado entre o ponto e C e, portanto, ubmetido a uma tenão de 0 V. U 0 i i 0 b) Com o fio interrompido no ponto, temo que a dua lâmpada de cima etão em paralelo, e ete conjunto etá em érie com a lâmpada de baixo. ortanto, a reitência equialente para o conjunto de lâmpada é: , ,5 Ω or ua ez, ee conjunto etá em paralelo com o chueiro. ortanto, a reitência equialente é: 8,5 907,5 eq. 8,5 + 93,5 eq. H 9,7 Ω 5. a) Uando a lei de Ohm, temo: U, 0 i 0, 5, 0 U 0, 96 i 0,60, 60 ortanto, a tabela preenchida erá: V (V) () Ω i (), 7,55 0,5,0,0 0,5,05,6 0,0 0,96,60 0,60 0,85 0,9 0,90 b) Colocando o ponto da tabela no gráfico, temo: tiidade FE.08. b i 80 5,0 i i 80 6 i 6,0 5,0 ε i r+,0 30,0 (r + 5,0) 30 r+5,0,0r ,0r 0 r 0,0,5 Ω V (V),,,0 0,8 U,6. i i 5,8 U, i i 3,8 3 Cálculo da fem e da reitência interna da bateria: U ε- r i,6 ε- r (I) U ε- r i, ε- r 3 (II) De (I) - (II), em:,6 -, - r + r 3 r 0, Ω Em (I):,6 ε - 0, ε V Energia elétrica diipada em 0 : ε i i r + 0, +, 8 E i E,8 () 0 E 8 J 0,0 0, 0, 0,6 0,8,0, i () c) De acordo com o gráfico, para V, V, temo I 0,5 e, para V 0,85 V, temo I 0,90. ortanto, uando a equação do gerador (V ε - r i), temo:, ε - 0,5r (I) 0,85 ε - 0,90r (II) eolendo o itema formado por (I) e (II), temo: r H 0,39 Ω e ε H, V 6. a energia é diipada no interior da pilha, por caua do trabalho elétrico diipado pela reitência interna intríneca à pilha. Ea energia equiale a 0% da energia total nominal à eguinte, pilha: - 0, 0%, 5 3. b eitência equialente: eq. + 3 plicando a ei de Ohm-ouillet, temo: i E r + eq. 0,0, 5 0, , ,9 Ω. c De acordo com o dado nominai da lâmpada, temo: 0, 0 U i 0,0 i i 0,0 Como temo 0,0 para cada lâmpada, a corrente no ramo central é i c 0,0. im, temo: U c ε - (r + ) i c,5 - r 0,0-0,0,5 - r 0,0 -, -0, -r 0,0 r 0,5 Ω 7. e Calculando-e a intenidade de corrente elétrica em cada lâmpada: U i i 0,36, i 0,30 Oberando-e que a tenão elétrica entre o terminai do gerador é igual à tenão elétrica na lâmpada (, V), tem-e que (a lâmpada etão em paralelo, para que poam ter a mema corrente elétrica atraeando-a): U ε - r i,,5 - r 0,6 r 0,5 Ω ε 8. a) i i H 0,55 r Q Q b) i 0,55 t 00 Q 55 C ε ε 36 c) i i r + r + Q 55 i 3,75 t