Colégio Paula Frassinetti

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1 Colégio Paula Frassinetti Exercícios de Física - Eletrodinâmica 3º ano do Ensino Médio - / /2013 Prof. Luciano Soares Pedroso 1. O gráfico abaixo apresenta a medida da variação de potencial em função da corrente que passa em um circuito elétrico. Podemos dizer que a resistência elétrica deste circuito é de: a) 2,0 m b) 0,2 c) 0,5 d) 2,0 k e) 0,5 k 2. A corrente elétrica nos materiais sólidos, líquidos e gasosos depende da existência de grande quantidade de portadores de carga elétrica livres. Dos materiais apresentados a seguir, aquele que atende a essa condição é a) a água pura, no estado líquido. b) o ar atmosférico, em um dia bem seco. c) o diamante puro, em estado sólido natural. d) o alumínio sólido, à temperatura ambiente. 3. A passagem da corrente elétrica pode produzir calor. Instalações elétricas mal feitas, uso de materiais de baixa qualidade ou desgaste de materiais antigos podem provocar curtocircuito. Para evitar-se riscos de incêndios, as instalações elétricas devem conter um dispositivo de segurança denominado: a) fusíl. b) resistor. c) estabilizador de tensão. d) disjuntor. e) relógio de luz. 4. Em uma tarde de tempestade, numa região desprovida de para-raios, a antena de uma casa recebe uma carga que faz fluir uma corrente de 1,2 x 10 4 A, em um intervalo de tempo de 25 x 10-6 s. Qual a carga total transferida para a antena? a) 0,15 C b) 0,2 C c) 0,48 C d) 0,3 C 5. Considere um fio metálico no qual foi estabelecido um campo elétrico E ur, conectando suas extremidades aos polos de uma bateria. Os elétrons livres do fio metálico estarão sujeitos à ação da força elétrica devida ao campo e assim serão postos em movimento, dando origem a uma corrente elétrica através do fio condutor. Sobre este fenômeno, assinale o que for correto. 01) Ao longo do fio metálico a intensidade da corrente elétrica pode variar. Prof. MSc. Luciano Soares Pedroso ### 1

2 02) O sentido convencional da corrente elétrica através do fio é no sentido do ponto de maior potencial para o ponto de menor potencial. 04) Ao passar através do fio, parte da energia da corrente elétrica é dissipada em outras formas de energia. 08) O movimento dos elétrons livres através do fio será no sentido contrário ao do campo elétrico. 16) Se o sentido do campo elétrico estabelecido no fio metálico for invertido periodicamente, a corrente elétrica também sofrerá inversões periódicas. 6. Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de A e com duração de 0,5 s? a) 1 2 b) 1 3 c) d) 10 1 e) Uma corrente de 0,3 A que atravessa o peito pode produzir fibrilação (contrações excessivamente rápidas das fibrilas musculares) no coração de um ser humano, perturbando o ritmo dos batimentos cardíacos com efeitos possivelmente fatais. Considerando que a corrente dure 2,0 min, o número de elétrons que atravessam o peito do ser humano vale: Dado: carga do elétron = 1,6 x10-19 C. a) 5, b) 1, c) 4, d) 2, e) 2, TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: "Nuvens, relâmpagos e trovões talvez estejam entre os primeiros fenômenos naturais observados pelos humanos pré-históricos. [...]. A teoria precipitativa é capaz de explicar convenientemente os aspectos básicos da eletrificação das nuvens, por meio de dois processos [...]. No primeiro deles, a existência do campo elétrico atmosférico dirigido para baixo [...]. Os relâmpagos são descargas de curta duração, com correntes elétricas intensas, que se propagam por distâncias da ordem de quilômetros [...]". (FERNANDES, W. A.; PINTO Jr. O; PINTO, I. R. C. A. Eletricidade e poluição no ar. Ciência Hoje. v. 42, n set p. 18.) 8. Em relação à corrente elétrica, considere as afirmativas a seguir. I. A corrente elétrica é uma grandeza vetorial, definida como a razão entre a variação da quantidade de carga elétrica que flui em um meio em um intervalo de tempo. II. A corrente elétrica convencional descreve o fluxo de cargas elétricas positivas. III. Os elétrons fluem no interior dos metais com a velocidade da luz. IV. O campo elétrico é o responsável por fazer cargas elétricas se movimentarem em um circuito elétrico. Assinale a alternativa CORRETA. Prof. MSc. Luciano Soares Pedroso ### 2

3 a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. 9. Observe o gráfico: O comportamento de R 1 e R 2 não se altera para valores de ddp até 100 V. Ao analisar este gráfico, um aluno concluiu que, para valores abaixo de 100 V: I. A resistência de cada um dos condutores é constante, isto é, eles são ôhmicos. II. O condutor R 1 tem resistência elétrica maior que o condutor R 2. III. Ao ser aplicada uma ddp de 80 V aos extremos de R 2, nele passará uma corrente de 0,8 A. Quais as conclusões corretas? a) Apenas I e III. b) Apenas II. c) Apenas II e III. d) Apenas I. e) Todas. 10. Admita que cerca de 10 6 íons de sódio (Na + ) atravessem a membrana de uma célula nervosa em 1 ms e que a área da membrana seja aproximadamente igual a m 2. O valor médio da densidade de corrente elétrica que atravessa a membrana, em A/m 2, é: a) 0,27 b) 0,32 c) 0,50 d) 0,64 Prof. MSc. Luciano Soares Pedroso ### 3

4 Gabarito: Resposta da questão 1: Primeira Lei de OHM V R.i 12 Rx6 R 2,0k Resposta da questão 2: Das substâncias apresentadas, a única condutora é o alumínio sólido, à temperatura ambiente. Resposta da questão 3: Os disjuntores são dispositivos modernos que desligam quando a corrente atinge valores além dos pré-dimensionados, como no caso dos curtos-circuitos. Resposta da questão 4: 4 6 Q i t 1, Q 0,3 C. Resposta da questão 5: = 30 (01) Errada. A tensão fornecida pela bateria é constante, gerando um campo elétrico uniforme ao longo do fio, provocando um fluxo constante de elétrons. Portanto, a corrente elétrica é constante. (02) Correta. O sentido convencional da corrente elétrica é oposto ao do movimento dos elétrons, ou seja, no sentido do campo elétrico, do maior para o menor potencial. (04) Correta. Parte da energia elétrica é dissipada na forma de calor ou na forma de luz. (08) Correta. Cargas negativas sempre se deslocam em sentido oposto ao do campo elétrico (16) Correta. Invertendo-se o campo, inverte-se o sentido do movimento dos elétrons livres, invertendo-se o sentido da corrente elétrica. Resposta da questão 6: [C] A carga transferida no raio é: Q = i t = (0,5) = C. A fração pedida é: Q Q Terra Resposta da questão 7: [E] Q Q I 0,3 Q 36C t elétron ,6 x C N C 36 N 2, , Prof. MSc. Luciano Soares Pedroso ### 4

5 Resposta da questão 8: Gabarito Oficial: Gabarito SuperPro : Sem resposta. I. Incorreta. A corrente elétrica não é uma vetorial. Embora possua direção e sentido, as operações envolvendo essa grandeza física são efetuadas algebricamente, caracterizando-a com grandeza escalar. II. Correta. III. Incorreta. Nenhuma partícula com massa de repouso não nula pode viajar à velocidade da luz. IV. Correta. Resposta da questão 9: [A] Resposta da questão 10: [B] Prof. MSc. Luciano Soares Pedroso ### 5