Anual de Física para Medicina e Odontologia Prof Renato Brito AULA 11 QUESTÃO 04

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1 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto UL 11 QUESTÃO 04 Se a ddp entre os pontos e vale zero, entao podemos dzer que: se o ponto tver zero volt, o ponto também terá zero volt U = V V = 0. ssm: Meta um zero volt no ponto e um zero no ponto ; ndando do ponto até o ponto (acompanhe olhando a fgura), temos: V 0, = V 0 0, = 0 = 4 gora, aplcando a velha déa do cabo de guerra, vem: U (1 + 3)V = = = 4, resolvendo vem, = 0, Ω e q 1,8 + UL 11 QUESTÃO 07 Calculando a resstênca de cada lâmpada, pelos seus valores nomnas, vem: 1 = (UN ) N = 1 = 7Ω, = (UN ) N = 1 = 3Ω 4, 3 = (UN ) N 1 = = 4Ω Calculando eq, vem: eq = ( 1 // ) + 3 ssm, a corrente que a batera lbera para o crcuto vale: = = (7 // 3) + 4 = = 48Ω U eq 1 = 48Ω corrente que sa da batera é a mesma corrente que passa pela lâmpada L3. = 0,5. ESOST COET LET ágna (94)

2 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto UL 11 QUESTÃO 08 Todas as lâmpadas estão funconando conforme as suas especfcações. ssm, cada lâmpada realmente está dsspando a sua respectva potênca nomnal. ssm, a voltagem que cada lâmpada está recebendo é a sua tensão nomnal. ssm, podemos calcular, faclmente, a corrente que que está atravessando cada lâmpada: 1 = 1 = U = 4, = = U 1 3 = 3 1 = = = 1 ssm como L, o resstor também está recebendo uma ddp U = 1 (veja a fgura). ssm, para o resstor podemos fazer o cálculo: = U 1 = = 1 Ω 3 1 UL 11 QUESTÃO 09 ESS É IGUL À QUESTO 8 DE CS UL 11 QUESTÃO 10, 1 e 13 VEJ QUESTOES 10 e 11 DE CLSSE UL 11 QUESTÃO 11 VEJ QUESTO 1 DE CLSSE NOTE QUE, SE LÂMD 1 QUEIM, LÂMD G, ESTM ENS S LMDS L3 E L4, CUJOS ILHOS EMNECEÃO INLTEDOS. MELHO NÃO NLIS ELS COENTES FÇ ELS DD s COMO EU FIZ N QUESTO 1 DE CLSSE. UL 11 QUESTÃO 19 Sabemos, do estudo das porcentagens que, se uma grandeza fca aumentada 10%, ela fca multplcada por 1,1. or exemplo, uma calça custa 100 reas. Se ela aumentar 10%, ela passará a valer = 110 reas. calça passará de 100 reas para 110 reas, ou seja, o preço orgnal 100 fcou multplcado por 1,1 ( 110 = 100 x 1,1) Na presente questão, a lâmpada tem uma resstênca constante. ssm, se a tensão U aumentar 10% ( fcar multplcada por 1,1), a corrente também fcará multplcada por 1,1 (veja o esquema abaxo). ágna (95)

3 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto Se a tensão U aumentar 10% do seu valor, a corrente também aumentará 10% do seu valor. Da mesma forma, sendo constante, se U aumentar 10% (fcar multplcado por 1,1), U fcará (1,1) = 1,1 vezes maor e, portanto, fcará multplcado por 1,1. = (U) Em outras palavras, aumentará 1%. ESOST COET LET C UL 11 QUESTÃO 0 Conforme o enuncado, o voltímetro deal lgado entre e C acusa que UC =. =. Isso mplca que (veja a fgura abaxo) U =. = UC =. = UCD =. =. ortanto a ddp UD entre os pontos e D vale UD = + + = V. ssm, a batera, lgada entre os pontos e D fornece essa tensão ε = V V D C D C Conforme o enuncado, a corrente que a batera fornece ao crcuto vale = 8. ortanto a potênca ( joules/segundo) total que a batera fornece ao conjunto de resstores vale: ot TEI = ε. = V. 8 = 48 w ela conservação de energa elétrca no crcuto (le de krchoff), toda a potênca fornecda pela batera (48w) será a potênca total consumda pelo conjunto de resstores. ESOST COET LET D ágna (9)

4 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto UL 11 QUESTÃO 3 - VEJ QUESTÃO 18 DE CLSSE UL 11 QUESTÃO 31 ara se aquecer 00 ml de água de 5º C a 100ºC ( θ = = 75ºC), quantas caloras de energa térmca são necessáras? Q = m. c. θ Q = (00g). ( 1 cal/g.ºc ). 75ºC Q = cal Quanto tempo o aquecedor levará para fornecer essa quantdade de energa (na forma de calor) para a água? Ora, a potênca elétrca ( joules / segundo) convertda em calor, pela resstênca, vale: ot = U. = 10 x 5 = 00 w = 00 J / 1 seg = 150 caloras / 1 seg ( 1 cal = 4 J ) ssm: Se ela fornece 150 caloras em 1 segundo. Ela fornecerá caloras em 100 segundos. UL 11 QUESTÃO 3 Conforme o enuncado da questão afrma: ara converter 1g de água em vapor, são necessáros 10 joules ESOST COET LET Então, para converter 500g de água em vapor, são necessáros 500 x 10 joules. Esse aquecedor fornece esses 500 x 10 joules ao longo de 300 segundos. ortanto, ele converte energa elétrca em calor no rtmo ot = Ele opera com uma potênca ot = 300 w Sendo ot = U /, vem 300 = 10 / = 48Ω 500x10 Joules 300 joules =. 300 segs 1seg ESOST COET LET ágna (97)

5 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto UL 11 QUESTÃO 34 Juntando as bateras que se encontravam em sére ( no mesmo ramo), o crcuto orgnal pode ser desenhado como na fgura abaxo: ara evtar números quebrados, podemos optar por smplfcar a parte esquerda do crcuto: 4V 9V 18V 7 Determnação do : é resstênca equvalente entre os pontos e, quando todas as bateras são trocadas por fos (curtos crcutos). ortanto, vale: = // = 3Ω ortanto, a partr de agora, já sabemos que = 3 Ω na fgura acma. Determnação do ε Ensao em curto crcuto: Se os portas são equvalente, as correntes ( a e b ) que passam pelo curto-crcutos precsam ser guas: a = b 1 + = b (4 / ) + (18 / ) = b b = = 7 b = 7 ssm, temos que ε =. b = 3 x 7 = 1V ε = 1V ssm, acabamos de determnar a segunte equvalênca: ágna (98)

6 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto 4V 9V 1V 18V 7 3 ssm, o crcuto orgnal pode ser smplfcado mas anda: 4V 9V 18V 7 ssm, a corrente elétrca no resstor de 7Ω é dada por um smples cabo de guerra : U (1+ 9)V = = = 10 e q (3 + 7) Ω ortanto, voltando ao crcuto orgnal da questão, já descobrmos uma das correntes (3). Mas como descobrr as demas correntes x e y? Ora, meta um zero em e ache quantos volts tem em : V + 3 x 7 9 = V = V V = 1 gora vá do zero ao passando pela corrente x: 0.x + 4 = V x 4V 18V y 3 7 9V 0.x + 4 = 1 x = 0V 0V gora vá do zero ao passando pela corrente y: y = V y = 1 y = 1 ágna (99)

7 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto UL 11 QUESTÃO 35 questão afrma que a corrente no crcuto orgnal vale = 0. Smplfquemos o lado esquerdo do crcuto. Queremos substtur o lado esquerdo pelo seu equvalente. Entretanto, se a corrente vale = 0, o valor de ε no equvalente só pode valer ε = 0V. 40V Ω Α Β equvalente 4Ω 3 8Ω C L C L Mas, para que tenhamos ε = 0V, é precso se ter: eq b = 0 a = 0 Ensao em curto-crcuto para determnar ε: cc1 : corrente de curto crcuto na batera de 40 V cc : corrente de curto crcuto na batera de 3 V a = cc1 cc 40 3 a = = equvalente ENSIO EM CUTO CICUITO DETEMIN ε 40V 3 a equvalente portanto = 4Ω b eq equvalente ágna (100)

8 nual de Físca para Medcna e Odontologa rof enato rto UL 11 QUESTÃO 37 Observe abaxo a sequênca de smplfcações no crcuto: SIMETI CSO LINHS IGUIS Os pontos e são homólogos, portanto, podemos deslgar o resstor cnza lgado entre eles. partr daí, ε + ε = ε, ε em paralelo com ε smplesmente dá ε e, portanto, = (ε) / ESOST COET LET D UL 11 QUESTÃO 40 Trata-se de uma ponte de ollng Stones dsfarçada. Observe as cores dos resstores e veja como eu redesenhe, grando o resstor azul em 90 graus. É um caso de smetra com LINHS OOCIONIS! partr daí é fácl! Não passa corrente no resstor azul, ele pode ser retrado do crcuto! oa Sorte! U = 0V ágna (101)