1. Conteúdo: Atividades de Recuperação Paralela de Física A 3 º ano Ensino Médio Aulas 1 e 2 Potência elétrica e o quilowatt-hora. Aulas 3 e 4 Resistência elétrica e primeira lei de Ohm. Aula 5 Segunda lei de Ohm. Aulas 6 e 7 Associação de resistores em série. Aulas 8 e 9 Associação de resistores em paralelo. Aulas 10 e 11 Associação de resistores e plantas baixas de resistências. Aula 12 Associação de resistores e plantas baixas de residências. 2. Objetivos: Apresentar a expressão da potência elétrica e da unidade de energia quilowatt-hora. Definição de resistência elétrica e o resistor como um dispositivo elétrico. Explicar a expressão da 1ª e 2ª lei de Ohm. Estudar a associação de resistores em série. Estudar a associação de resistores em paralelo. Aplicar os conhecimentos de eletrodinâmica no estudo de dispositivos elétricos em circuitos residenciais. 3. Orientação de estudos O roteiro foi montado especialmente para reforçar os conceitos dados em aula. Com os exercícios, você deve fixar os seus conhecimentos e encontrar dificuldades que devem ser sanadas com seu professor, plantões de dúvidas, Plataforma Anglo e Plurall. Leia com atenção o enunciado do problema antes de começar a resolvê-lo. Esta parece ser uma dica desnecessária, mas não é. É muito comum o aluno não entender detalhes envolvidos na situação devido a uma leitura superficial do enunciado. Você deve realizar todas as leituras dos capítulos propostos neste estudo dirigido e procurar ajuda, caso necessário, para solucionar suas dúvidas. Faça um desenho esquemático da situação envolvida no problema. Se o problema se desenvolve em várias etapas, faça um esquema que mostre a evolução da situação, mesmo que isso resulte em mais trabalho. Indique no esquema as variáveis escalares e vetoriais envolvidas e associe essas variáveis a símbolos e abreviações consistentes. Não utilize o mesmo símbolo ou abreviação para variáveis diferentes Para resolver os exercícios: a) Leia atentamente toda a questão; b) Destaque, separadamente, os dados fornecidos e os pedidos da questão; c) Não avance se não entendeu o enunciado. Quando há compreensão, a resolução dos exercícios se torna mais fácil; d) Os exercícios propostos normalmente seguem uma ordem crescente de dificuldade. Faça todos com atenção; não pule os que achar difíceis; 1 Prof. Fernando Augusto / 2018
e) Organize os cálculos com capricho; f) Resolva as expressões por parte e lembre-se de substituir os resultados parciais; g) Após a resolução, verifique se você cumpriu as exigências da questão. h) Lembre-se sempre de escrever a resposta da questão. Para resolver problemas: a) Leia com atenção, até entendê-los perfeitamente; b) Encontre ligação entre o que é dado e o que é pedido; c) Busque diferentes caminhos para resolvê-los, planejando sua solução através de esquemas, perguntas, fórmulas etc; d) Confira se os dados foram copiados corretamente; e) Efetue os cálculos com a máxima atenção; f) Revise os cálculos, pois a maioria dos erros nos problemas está nas operações; g) Releia a pergunta, para respondê-la adequadamente. Refaça os exercícios da sua apostila das aulas pedidas nos exercícios de classe e Tarefa mínima com muita atenção, pois estes exercícios são muito importantes para sua assimilação. Tenha um ótimo estudo! Exercícios em testes com gabarito 1 - Um fio de cobre com resistividade 1,69 x 10-8 Ωm é enrolado em um suporte cilíndrico, com raio 10 cm, com 500 voltas. Sendo o raio do fio 2 mm, sua resistência elétrica, em ohms, é a) 0,42 b) 4,20 c) 42,00 d) 420,00 e) 4200,00 2- A resistência elétrica do corpo de uma certa pessoa é de 10 Ω. Se esta pessoa, estando descalça sobre uma superfície condutora, descuidadamente, encostar a mão num fio desencapado, com um potencial elétrico de 120 V em relação à superfície e, em função disso, levar um choque, a intensidade da corrente elétrica que atravessará o seu corpo será de a) 12 A. b) 120 A. c) 0,12 A. d) 120 A. e) 1 A. 3- Uma companhia distribuidora de eletricidade utiliza em seus postes de transmissão dois tipos de cabos. Os dois modelos de cabos são constituídos por fios cilíndricos de alumínio com resistividade igual a 2,8.10-8 Ω.m. Um modelo é constituído por um maço de 7 fios de alumínio enquanto que o outro é constituído por um maço de 19 fios. Considerando-se que os fios têm comprimentos iguais, a relação entre as resistências elétricas do cabo mais fino em comparação ao cabo mais grosso é, aproximadamente, a) 0,4. b) 2,7. 2 Prof. Fernando Augusto / 2018
c) 12,0. d) 26,0. e) 133,0. 4- Um pássaro pousa em um dos fios de uma linha de transmissão de energia elétrica. O fio conduz uma corrente elétrica i = 1.000 A e sua resistência, por unidade de comprimento, é de 5,0 x 10-5 Ω/m. A distância que separa os pés do pássaro, ao longo do fio, é de 6,0 cm. A diferença de potencial, em milivolts (mv), entre os seus pés é: a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0 5- Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta Cr$ 180,00 de energia elétrica por mês. Se a tarifa cobrada é de Cr$ 2,00 por quilowatt-hora, então a potência desse aparelho elétrico é: a) 90 W b) 360 W c) 2.700 W d) 3.000 W e) 10.800 W Exercícios extras para fixação: 01 Um forno elétrico de potência 600 W, ligado a uma tensão de 120 V necessita de quanta corrente elétrica passando por ele para seu funcionamento normal? 02 - Um resistor de 4,0 Ω está ligado a uma rede de 100 V. Qual o valor da sua potência dissipada? 03 A potência elétrica dissipada em um aquecedor cuja resistência de 20 Ω precisa que 10 A passe por ele é de? 04 Uma pessoa demora em média 10 minutos para um banho. Supondo que ela utilize de um chuveiro elétrico de potência 7200 W, ligado a uma tensão de 110V, responda: a) Qual a Energia elétrica consumida em um mês (30 dias), em kwh? b) Supondo o valor cobrado pelo kwh igual a R$ 0,40, quanto sairia o gasto apenas com o chuveiro? 05 (PUC 2017) Há alguns anos a iluminação residencial era predominantemente feita por meio de lâmpadas incandescentes. Atualmente, dando-se atenção à política de preservação de bens naturais, estas lâmpadas estão sendo trocadas por outros tipos de lâmpadas muito mais econômicas, como as fluorescentes compactas e de LED. Numa residência usavam-se 10 lâmpadas incandescentes de 100 W que ficavam ligadas em média 5 horas por dia. Estas lâmpadas foram substituídas por 10 lâmpadas fluorescentes compactas que consomem 20 W cada uma e também ficam ligadas em média 5 horas por dia. Adotando o valor R$ 0,40 para o preço do quilowatt-hora, a economia que esta troca proporciona em um mês de trinta dias é de: (A) R$ 18,00. (B) R$ 48,00. 3 Prof. Fernando Augusto / 2018
(C) R$ 60,00. (D) R$ 120,00. (E) R$ 248,00 06 Para a iluminação do navio são utilizadas 2000 lâmpadas de 60 W e 300 lâmpadas de 200 W, todas submetidas a uma tensão de 120 V, que ficam acesas, em média, 12 horas por dia. Considerando esses dados, determine: a) a corrente elétrica total necessária para mantê-las acesas; b) o custo aproximado, em reais, da energia por elas consumida em uma viagem de 10 dias, sabendo-se que o custo do kwh é R$ 0,40. 07 Uma Lâmpada L com as seguintes características: 20 W 120V. Qual o valor da sua resistência elétrica? 08 Uma Lâmpada L com as seguintes características: 60 W 100V. Qual o valor da sua resistência elétrica? 09 - Em uma aula de Física, o professor apresenta para seus alunos três lâmpadas com as seguintes especificações: L1: 20 W 120 V, L2: 40 W 120 V e L3: 10 W 120 V. Calcule a resistência equivalente nos seguintes casos: 10 Supondo as mesmas condições do exercício 09, calcule a corrente elétrica que passa em cada lâmpada nos seguintes casos: 4 Prof. Fernando Augusto / 2018
11 Com base no exercício anterior, o que aconteceria com a corrente elétrica em cada resistor, caso a lâmpada L1 queimasse? 12 Considere o circuito elétrico que esquematiza dois modos de ligação de duas lâmpadas elétricas iguais, com valores nominais de tensão e potência elétrica 60 V e 60 W, respectivamente. Modo A ambiente totalmente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto A, mantém as lâmpadas L 1 e L acesas. 2 Modo B ambiente levemente iluminado: a chave Ch, ligada no ponto B, mantém apenas a lâmpada L 1 acesa, com potência menor do que a nominal, devido ao resistor R de resistência ôhmica constante estar ligado em série com L 1. Considerando que as lâmpadas tenham resistência elétrica constante, que os fios tenham resistência elétrica desprezível e que a diferença de potencial de 120V que alimenta o circuito seja constante, calcule a energia elétrica consumida, em kwh, quando as lâmpadas permanecem acesas por 4h, ligadas no modo A ambiente totalmente iluminado. Determine a resistência elétrica do resistor R, para que, quando ligada no modo B, a lâmpada L1 dissipe uma potência de 15W. 13 Telas sensíveis ao toque são utilizadas em diversos dispositivos. Certos tipos de tela são constituídos, essencialmente, por duas camadas de material resistivo, separadas por espaçadores isolantes. Uma leve pressão com o dedo, em algum ponto da tela, coloca as placas em contato nesse ponto, alterando o circuito elétrico do dispositivo. As figuras mostram um esquema elétrico do circuito equivalente à tela e uma ilustração da mesma. Um toque na tela corresponde ao fechamento de uma das chaves Cn, alterando a resistência equivalente do circuito. A bateria fornece uma tensão V = 6 V e cada resistor tem 0,5 kω de resistência. 5 Prof. Fernando Augusto / 2018
Determine, para a situação em que apenas a chave C2 está fechada, o valor da a) resistência equivalente RE do circuito; b) tensão VAB entre os pontos A e B; c) corrente i através da chave fechada C2; d) potência P dissipada no circuito 14 - 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 30 A, interrompendo o circuito. Que outros aparelhos podem estar ligados ao mesmo tempo que o chuveiro elétrico sem "queimar" o fusível? a) Geladeira, lâmpada e TV. b) Geladeira e TV. c) Geladeira e lâmpada. d) Geladeira. e) Lâmpada e TV. 15 - A especificação de fábrica garante que uma lâmpada ao ser submetida a uma tensão de 120 V, tem potência de 100 W. O circuito a seguir pode ser utilizado para controlar a potência da lâmpada, variando-se a resistência R. Para que a lâmpada funcione com uma potência de 25 W, a resistência R deve ser igual a: a) 25 Ω b) 36 Ω c) 72 Ω d) 144 Ω e) 288 Ω 6 Prof. Fernando Augusto / 2018
16 Calcule o valor da resistência R no circuito abaixo: 17. No trecho de circuito abaixo, a resistência de 3 Ω dissipa 27 W. A ddp entre os pontos A e B vale: 18. No trecho de circuito elétrico abaixo, a ddp entre A e B é 60 V e a corrente i1 tem intensidade de 1 A. O valor da resistência do resistor R é de: 7 Prof. Fernando Augusto / 2018
Atividades de Recuperação Paralela de Física B 3 º ano Ensino Médio. Leia as orientações de estudos antes de responder as questões Conteúdos para estudos: Busque fazer um resumo da matéria vista em sala de aula Refaça os exercícios feitos em sala de aula Refaça os exercícios cobrados nas provas durante o trimestre 1. As resoluções devem ser claras e organizadas. A falta de organização poderá acarretar a não correção e a anulação da resposta. Conteúdos: Ima campo magnético força magnética de lorentz regra da mão esquerda regra da mão direita força magnética aplicada a uma carga elétrica corrente elétrica e campo Magnetico em um condutor metálico (fio, espira e bobina) indução magnética campo magnético induzido corrente elétrica induzida Atividades: Livro 5 Unidade 2 Capítulo 1 Exercícios 1 ao 15 (Introdução ao magnetismo, características dos imãs) Livro 5 Unidade 2 Capítulo 2 Exercícios 1 ao 17 (Campo magnético gerado por um condutor metálico) Exerícios 18 ao 26 ( Experiência de Orsted) Livro 5 Unidade 2 Capítulo 3 Exercícios 1 ao 10 (Força Magnética : conceitos) Exercícios 11 ao26 (Trajetória de uma partícula carregada em uma região de campo magnético uniforme) Exercício 26 ao 40 ( Período e raio da trajetória) 8 Prof. Fernando Augusto / 2018