LISTA DE EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO DE FÍSICA 2 Semestre

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1 GOIÂNIA, / / 2015 PROFESSOR: Fabrízio Gentil Bueno DISCIPLINA: FÍSICA SÉRIE: 3 o ALUNO( (a): NOTA: No Anhanguera você é + Enem LISTA DE EXERCÍCIOS DE RECUPERAÇÃO DE FÍSICA 2 Semestre 01 - (PUC SP) Na figura abaixo temos a representação de dois condutores retos, extensos e paralelos. A intensidade da corrente elétrica em cada condutor é de 20 2A nos sentidos indicados. O módulo do vetor indução magnética resultante no ponto P, sua direção e sentido estão mais bem representados em Adote µ 0 = 4π 10 7 T m/a 4 a) T e 4 b) T e c) T e d) T e 7 e) T e 02 - (UDESC)

2 Dois fios retilíneos e de tamanho infinito, que conduzem correntes elétricas i 1 e i 2 em sentidos opostos, são dispostos paralelamente um ao outro, como mostra a Figura 5. A intensidade de i 1 e a metade da intensidade de i 2 e a distancia entre os dois fios ao longo da linha ox e d. Considere as seguintes proposições sobre os campos magnéticos produzidos pelas correntes i 1 e i 2 nos pontos localizados ao longo da linha ox: I. À esquerda do fio 1 não existe ponto no qual o campo magnético resultantee seja nulo. II. Nos pontos localizados entre o fio 1 e o fio 2, os campos magnéticos produzidos por ambas as correntes tem o mesmo sentido. III. À direita do fio 2 existe um ponto no qual o campo magnético resultante é nulo. IV. O campo magnético resultante é nulo no ponto que fica à distancia 3d/4 à esquerda do fio 2. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. c) Somente a afirmativa III e verdadeira. d) Somente a afirmativa II e verdadeira. e) Somente a afirmativa IV e verdadeira. 03 -(IFPE) Uma bobina chata representa um conjunto de N espiras que estão justapostas, sendo essas espiras todas iguais e de mesmo raio. Considerando que a bobina da figura abaixo tem resistência de R = 8 Ω, possui 6 espiras, o raio mede 10 cm, e ela é alimentada por um gerador de resistência interna de 2Ω e força eletromotriz de 50 V, a intensidade do vetor indução magnética no centro da bobina, no vácuo, vale: Dado: µ o = 4 π 10 7 T.m/A (permeabilidade magnética no vácuo)

3 a) 2 π 10 5 T b) 4 π 10 5 T c) 6 π 10 5 T d) 8 π 10 5 T e) 9 π 10 5 T 04 -(UESPI) Três fios delgados e infinitos, paralelos entre si, estão fixos no vácuo. Os fios são percorridos por correntes elétricas constantes de mesma intensidade, i. A figura ilustra um plano transversal aos fios, identificando o sentido ( ou ) da corrente em cada fio. Denotando a permeabilidade magnética no vácuo por μ 0, o campo magnético no centro da circunferência de raio R tem módulo dado por: a) μ 0 i/(πr) b) μ 0 i/(2πr) c) 3μ 0 i/(2πr) d) 5 μ 0 i/(πr) e) 5 μ 0 i/(2πr)

4 05 -(FMABC) A figura representa um longo fio retilíneo percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 4mA. Podemos afirmar que a intensidade do campo magnético Bno ponto P, distante d = 8cm do fio, vale Considere: µ 0 = 4π10-7 ( SI ) a) T b) T c) T d) T e) T 06 -(FMABC) No solenoide da figura, cujo comprimento é de 10cm, temos um fino fio enrolado uniformemente e com revestimento isolante. Ele é percorrido por uma corrente elétrica de intensidadee 10A. Podemos dizer que a relação (B AR /B NÚCLEO ) entre as intensidades do vetor indução magnético no interior do solenóide, inicialmente preenchido apenas com ar, e depois, percorrido por uma corrente de 1A mas totalmente preenchido com um núcleo ferromagnético, cuja permeabilidade magnética é 100 vezes a do ar, vale (Adote: µ ar µ 0 = 4π10-7, SI)

5 a) 10-1 b) 10 1 c) 10-2 d) 10 2 e) (UNIMONTES MG) A intensidade do campo magnético a 20 cm de um fio retilíneo e muito longo, conduzindo uma corrente de 20 A, é igual a T. Se a corrente for duplicada, o valor do campo magnético a 10 cm do fio será a) T. b) T. c) T. d) T (UESPI) A figura ilustra um fio metálico bem fino, retilíneo e infinito, percorrido por uma corrente elétrica de valor constante i. O sistema encontra-se no vácuo, onde a permeabilidade magnética é denotada por µ 0. Para tal situação, assinale a alternativa que apresenta o valor correto do módulo do campo magnético gerado por tal corrente, em função da distância r ao fio:

6 a) zero b) µ 0i /(2r) c) µ i /(2 r) 0 π d) µ i /(2r 2 ) 0 2 e) µ i /(2 r ) 0 π 09 - (UDESC) Um fio retilíneo e horizontal, com 15g de massa e 1,0m de comprimento, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i. O fio está a uma altura h do chão e há um campo magnético uniforme B=0,50T entrando no plano desta página, como mostra a Figura 3. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o valor e o sentido da corrente elétrica, para que o fio flutue permanecendo em repouso. a) 0,3A, para a direita b) 0,3A, para a esquerda c) 300A, para a direita d) 300A, para a esquerda e) 30A, para a direita 10 - (UCS RS) Os motores elétricos são importantes instrumentos na vida moderna, pois elevadores, liquidificadores, aspiradores de pó e vários outros equipamentos de uso cotidiano dependem deles. O princípio de funcionamento desses motores é baseado na interação entre corrente elétrica e campo magnético. Considere um fio reto de 0,2 m de comprimento, no qual circula uma corrente elétrica de 2 A. Esse fio

7 está submetido a um campo magnético de 0,09 T, cujo sentido faz 30º com o sentido da corrente. Qual é o módulo da força magnética sobre o fio? Considere cos30º = 0,87 e sen30º = 0,5. a) 0,018 N b) 0,028 N c) 0,038 N d) 0,110 N e) 0,509 N 11 -(UFU MG) Considere um fio condutor suspenso por uma mola de plástico na presença de um campo magnético uniforme que sai da página, como mostrado na figura abaixo. O módulo do campo magnético é B=3T. O fio pesa 180 g e seu comprimento é 20 cm. Considerando g = 10m/s, o valor e o sentido da corrente que deve passar pelo fio para remover a tensão da mola é: a) 3 A da direita para a esquerda. b) 7 A da direita para a esquerda. c) 0,5 A da esquerda para a direita. d) 2,5 A da esquerda para a direita (UDESC)

8 A força entre dois fios condutores paralelos, perpendiculares ao plano da página, ambos com 10,0 m de comprimento e separados por 5,00 cm, é de repulsão. A corrente elétrica em ambos é de 20,0 A. A alternativa que melhor representa a força é: a) b) c) d) e) 13 -(UNIMONTES MG) A intensidade da força de atração, por unidade de comprimento, entre dois fios paralelos, separados por R = 1,5 cm, conduzindo uma corrente I = 20 A, cada um, é igual a, aproximadamente, Dado: Permeabilidade magnética no vácuo = µ 0 µ 0 = 4π 10-7 Tm/A. a) 1, (N/m). b) 5, (N/m). c) 3, (N/m). d) 4, (N/m) (UEFS BA)

9 Considere-se um fio reto e longo e dois pontos P e Q, tais que a distância de P ao fio é o triplo da distância de Q ao fio. Sabendo-se que, quando uma corrente de intensidade i atravessa o fio gera, em P, um campo de indução magnética de intensidade B, é correto afirmar que, se uma corrente de intensidade 3i atravessa o mesmo fio, gerará, no ponto Q, um campo de indução de intensidade igual a a) 5B b) 6B c) 7B d) 8B e) 9B 15 - (UFAL) Numa certa região, o campo magnético gerado pela Terra possui uma componente B x paralela à superfície terrestre, com intensidade de T, e uma componente B z perpendicular à superfície terrestre, com intensidade de T. Nessa região, uma linha de transmissão paralela à componente B x é percorrida por uma corrente elétrica de 5000 A. A força magnética por unidade de comprimento que o campo magnético terrestre exerce sobre essa linha de transmissão possui intensidade igual a: a) 0,10 N/m b) 0,25 N/m c) 1,0 N/m d) 2,5 N/m e) 10 N/m 16 - (UNESP) Parte de uma espira condutora está imersa em um campo magnético constante e uniforme, perpendicular ao plano que a contém. Uma das extremidades de uma mola de constante elástica isolado e a outra a um lado dessa espira, que mede 10cm de comprimento. k = 2,5 N/m está presa a um apoio externo

10 Inicialmente não há corrente na espira e a mola não está distendida nem comprimida. Quando uma corrente elétrica de intensidade i = 0,50 A percorre a espira, no sentido horário, ela se move e desloca de 1,0cm a extremidade móvel da mola para a direita. Determine o módulo e o sentido do campo magnético (PUC RJ) Cientistas creem ter encontradoo o tão esperado bóson de Higgs em experimentos de colisão próton- LHC. Os próton com energia inédita de 4 TeV (tera elétron-volts) no grande colisor de hádrons, prótons, de massa 1, kg e carga elétrica 1, C, estão praticamente à velocidade da luz ( m/s) e se mantêm em uma trajetória circular graças ao campo magnético de 8 Tesla, perpendicular à trajetória dos prótons. Com estes dados, a força de deflexão magnética sofrida pelos prótons no LHC é em Newton: a) 3, b) 1, c) 4, d) 5, e) 1, (UDESC) Um campo elétrico de 1,5kV/m, vertical para cima, e um campo magnético de 0,4T atuam sobre um elétron em movimento horizontal para a direita, de modo que a trajetória do elétron não é alterada. Lembrando que e representam, respectivamente, campo magnético saindo desta folha e campo magnético entrando nesta folha. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade do elétron e a direção do campo magnético, na sequência: a) 3750 m/s ; b) 3,750 m/s ;

11 c) 37,50 m/s ; d) 3750 m/s ; e) 3,750 m/s ; 19 -(PUC MG) A força de Lorentz refere-se à força que o campo magnético faz sobre cargas elétricas em movimento. No equador, o campo magnético da Terra é praticamente horizontal (paralelo à superfície) e vale aproximadamente 1, T e aponta para o Norte. Considere uma linha de transmissão de energia elétrica nas proximidades do equador com 1000 m de comprimento, percorrida por uma corrente contínua de 500A, orientada de Oeste para Leste. Sobre a força exercida pelo campo magnético terrestre sobre esse trecho da linha de transmissão, é CORRETO afirmar: a) F = 0, pois o campo magnético e a corrente são mutuamente perpendiculares. b) F = 50N vertical para cima em relação à superfície da Terra. c) F = 10 N, orientada de Sul para Norte. d) F = 0, pois o campo magnético não exerce forças sobre cargas elétricas em repouso como é o caso da corrente continua (UEFS BA) Uma partícula eletrizada com a carga igual a C desloca-se com velocidade de módulo igual a m/s, formando um ângulo de 30 o com a linha de indução magnética de um campo magnético uniforme de intensidade 1,6.10 3T, conforme mostra a figura. A força magnética, em 10 8 N, que atua sobre a partícula é igual a

12 a) 48 b) 58 c) 68 d) 78 e) (FPS PE) Um jogador de golf desfere uma tacada, imprimindo à bola uma velocidade inicial com módulo v 0 = 20 m/s e ângulo θ = 45º em relação ao eixo-x horizontal, de acordo com a figura abaixo. Desprezando a resistência aerodinâmica do ar e considerando que o módulo da aceleração da gravidade vale g = 10 m/s 2, determine o alcance máximo A da bola de golf. a) 4 metros b) 200 metros c) 100 metros d) 20 metros e) 2 metros 22 - (MACK SP) Uma bola de futebol, ao ser chutada por um garoto, sai do solo com velocidade de 30,0 m/s, formando um ângulo de 60º acima da horizontal. Desprezando a resistência do ar, a velocidade da bola no ponto mais alto da trajetória será de Dados: 2 Aceleração da gravidade no local = 10m/s,cos60 = 0,5 e sen60 = 0,87

13 a) 11,1 m/s b) 15,0 m/s c) 18,0 m/s d) 26,1 m/s e) 30,2 m/s 23 - (PUC RJ) Um projétil é lançado com uma velocidade escalar inicial de 20 m/s com uma inclinação de 30º com a horizontal, estando inicialmente a uma altura de 5,0 m em relação ao solo. A altura máxima que o projétil atinge, em relação ao solo, medida em metros, é: Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s 2 a) 5,0 b) 10 c) 15 d) 20 e) (UECE) Um projétil é lançado horizontalmente sob a ação de gravidade constante, de cima de uma mesa, com velocidade inicial cujo módulo é V 0. Ao atingir o nível do solo, o módulo de sua velocidade é 3V 0. Logo, o módulo de sua velocidade vertical neste nível, desprezando-se qualquer tipo de atrito, é a) 2 V 0. b) 4 V 0. c) 2 V 0. d) 8 V 0.

14 25 - (MACK SP) Uma bola é chutada a partir de um ponto de uma região plana e horizontal, onde o campo gravitacional é considerado uniforme, segundo a direção vertical descendente. A trajetória descrita pela bola é uma ρ 2 parábola, g = 10m / s e a resistência do ar é desprezível. Considerando os valores da tabela ao lado, conclui-se que o ângulo α de lançamento da bola foi, aproximadamente, a) 15º b) 30º c) 45º d) 50º e) 75º 26 - (UEFS BA) Um jogador chutou uma bola que se encontrava parada sobre uma quadra de futebol, com velocidade de módulo 10,0m/s e direção de 45 em relação à horizontal. Um outro jogador recebeu a bola no instante em que ela tocou a quadra novamente, sem ter sido interceptada. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0m/s 2, sen45 e cos45 iguais a 0,7 e desprezando-se a resistência do ar, a distância entre os jogadores, em metros, era, aproximadamente, igual a a) 6,0 b) 7,0 c) 8,0 d) 9,0 e) 10,0

15 27 - (UNESP) O gol que Pelé não fez Na copa de 1970, na partida entre Brasil e Tchecoslováquia, Pelé pega a bola um pouco antes do meio de campo, vê o goleiro tcheco adiantado, e arrisca um chute que entrou para a história do futebol brasileiro. No início do lance, a bola parte do solo com velocidade de 108 km/h (30 m/s), e três segundos depois toca novamente o solo atrás da linha de fundo, depois de descrever uma parábola no ar e passar rente à trave, para alívio do assustado goleiro. Na figura vemos uma simulação do chute de Pelé. ( Adaptado.) Considerando que o vetor velocidade inicial da bola após o chute de Pelé fazia um ângulo de 30º com a horizontal (sen30º = 0,50 e cos30º = 0,85) e desconsiderando a resistência do ar e a rotação da bola, pode-se afirmar que a distância horizontal entre o ponto de onde a bola partiu do solo depois do chute e o ponto onde ela tocou o solo atrás da linha de fundo era, em metros, um valor mais próximo de a) 52,0. b) 64,5. c) 76,5. d) 80,4. e) 86, (UNIRG) A figura abaixo ilustra dois objetos lançados no mesmo instante, um deles é lançado a partir de uma altura de 20m em relação ao solo com velocidade v 1 na direção horizontal e o outro é lançado a partir do solo com velocidade v 2 formando um ângulo θ com a horizontal. Considere a aceleração da gravidade g igual a 10m/s 2.

16 Assinale a alternativa que ilustra CORRETAMENTE as trajetórias dos dois objetos: a) b) c) d) 29 - (UEFS BA)

17 Um projétil é lançado obliquamente a partir do solo horizontal com velocidade V 0, cujo módulo é igual a 108,0km/h, segundo um ângulo θ conforme a figura. Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade igual a 10,0m/s 2, sen θ = 0,6, cos θ = 0,8 e desprezando-se a resistência do ar, a altura máxima atingida pelo projétil e o seu alcance horizontal correspondem, respectivamente, a a) 11,3m e 72,0m b) 16,2m e 86,4m c) 20,0m e 15,0m d) 45,0m e 60,0m e) 80,0m e 20,0m 30 - (UFG GO) Um torcedor sentado na arquibancada, a uma altura de 2,2 m em relação ao nível do campo, vê um jogador fazer um lançamento e percebe que a bola permaneceu por 2,0 segundos acima do nível em que se encontra. Considerando-se que o ângulo de lançamento foi de 30º, calcule: Dados: g = 10 m/s 2 3 1,7 a) a velocidade de lançamento da bola; b) o alcance do lançamento da bola. TEXTO: 1 - Comum à questão: 31 Se necessário considerar os dados abaixo: Aceleração da gravidade: 10 m/s 2 Densidade da água: 1 g/cm 3 = 10 3 kg/m 3 Calor específico da água: 1 cal/g. C

18 Carga do elétron = 1,6 x C Massa do elétron = 9 x kg Velocidade da luz no vácuo = 3 x 10 8 m/s Constante de Planck = 6,6 x J.s sen 37 = 0,6 cos 37 = 0,8 31 -(UFPE) Um elétron entra com velocidade v e = m/s entre duas placas paralelas carregadas eletricamente. As placas estão separadas pela distância d = 1,0 cm e foram carregadas pela aplicação de uma diferença de potencial V = 200 volts. Qual é o módulo do campo magnético, B, que permitirá ao elétron passar entre as placas sem ser desviado da trajetória tracejada? Expresse B em unidades de 10 3 tesla. GABARITO: 1) Gab: C 2) Gab: D 3) Gab: C 4) Gab: B 5) Gab: B 6) Gab: A 7) Gab: A 8) Gab: C 9) Gab: A 10) Gab: A 11) Gab: A 12) Gab: C 13) Gab: B 14) Gab: E 15) Gab: B 16) Gab: B=0,5 T, saindo d plano da folha 17) Gab: A 18) Gab: A 19) Gab: B 20) Gab: A 21) Gab: D 22) Gab: B 23) Gab: B 24) Gab: D 25) Gab: D 26) Gab: E 27) Gab: C 28) Gab: C 29) Gab: B 30) Gab: a) v o = 24 m/s b) 49 m 31) Gab: B = T

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