- ID
- 566176
- Banca
- CESGRANRIO
- Órgão
- Petrobras
- Ano
- 2010
- Provas
- Disciplina
- Física
- Assuntos
Uma das grandezas que representa o fluxo de elétrons que atravessa um condutor é a intensidade da corrente elétrica, representada pela letra i. Trata-se de uma grandeza
De quanto deverá ser a magnitude do choque elétrico (f.e.m. induzida) se segurarmos as extremidades de uma bobina composta por 10 espiras de área A=1 [m2 ] e deixarmos passar ortogonalmente por esta bobina uma densidade de fluxo magnético constante com módulo dado por B=11 [T]?
Na questão , caso seja necessário, considere as seguintes informações.
1) As grandezas vetoriais estão representadas por letras em negrito. Por exemplo, a letra F (em negrito) indica o vetor força, enquanto a letra F (sem negrito) indica o módulo do vetor força.
2) As expressões trigonométricas estão abreviadas da seguinte forma:
seno = sen
cosseno = cos
tangente = tg
3) A aceleração da gravidade está representada por g = 10 m/s2.
Quando um motor elétrico é ligado em 120 V, uma corrente de 10,0 A circula pela bobina dele. A força contraeletromotriz induzida é 115 V. Assinale a alternativa que apresenta a corrente que fluirá na bobina, no instante em que o motor for desligado.
Na questão , caso seja necessário, considere as seguintes informações.
1) As grandezas vetoriais estão representadas por letras em negrito. Por exemplo, a letra F (em negrito) indica o vetor força, enquanto a letra F (sem negrito) indica o módulo do vetor força.
2) As expressões trigonométricas estão abreviadas da seguinte forma:
seno = sen
cosseno = cos
tangente = tg
3) A aceleração da gravidade está representada por g = 10 m/s2.
Uma haste metálica de comprimento L = 30 cm tem uma extremidade fixada de modo que a outra extremidade possa girar livremente, descrevendo um movimento circular. Supondo que a referida haste encontre-se imersa em um campo de indução magnética uniforme com B = 2,0 · 10–3 Wb/m2 e gire com velocidade angular ω = 60 rad/s, assinale a alternativa que apresenta a força eletromotriz induzida entre as extremidades da haste.
Para um farol de bicicleta acender, é necessário um pequeno gerador acoplado ao eixo de uma das rodas, de maneira que, quando o eixo gira, gira também um ímã envolto em uma bobina, surgindo, assim, uma corrente elétrica, que acende a lâmpada do farol.
A lei que explica o funcionamento de um gerador é a de
Uma bobina é ligada a um galvanômetro e mantida fixa num suporte enquanto um ímã pode ser movimentado livremente na direção do eixo longitudinal da bobina. Nestas condições, é correto afirmar que
Um condomínio de casas possui um posto de transformação para entrega de energia elétrica. O transformador é de 150 kVA, com entrada 13,8 kV e saída 127/220 V. Sobre esse posto de transformação, é correto afirmar:
Um fio, de comprimento 70 cm e seção transversal 4,0 mm2, é dobrado na forma de uma espira, sendo, então, colocado numa região do espaço onde existe um campo magnético variável que provoca, através dela, um fluxo dado por FB=3?t2 – 2?t, onde ? é a resistividade do material do fio e t é medido em segundos. Nessas condições, a intensidade da corrente elétrica induzida nessa espira, quando t = 5 s, é:
Muitos experimentos foram conseguidos no passado com o auxílio de materiais rudimentares. Um cientista no passado desenvolveu um motor rudimentar conhecido por _________________ para demonstrar que um condutor percorrido por uma corrente elétrica e mergulhado em um campo magnético fica sujeito a uma força magnética.
O transformador é um conversor de energia eletromagnética, cuja operação pode ser explicada em termos do comportamento de um circuito magnético excitado por uma corrente alternada. Sobre o princípio de funcionamento do transformador, analise as assertivas abaixo.
I. Todo transformador é uma máquina elétrica, cujo princípio de funcionamento está baseado nas Leis de Faraday e Lei de Lenz.
II. O transformador é constituído de duas ou mais bobinas de múltiplas espiras enroladas no mesmo núcleo magnético, isoladas deste, não existindo conexão elétrica entre a entrada e a saída do transformador.
III. Uma tensão contínua aplicada à bobina de entrada (secundário) provoca o fluxo de uma corrente variável, criando, assim, um fluxo magnético contínuo no núcleo.
É correto o que se afirma em
Considere dois condutores retilíneos (1 e 2) longos, paralelos e coplanares, percorridos por correntes elétricas (I1 e I2) e um ponto (B) entre os condutores, equidistante dos mesmos. Assinale a alternativa que indica uma afirmação fisicamente correta em relação a essa situação.
TEXTO 2
I
Corre em mim
(devastado)
um rio de revolta
e
cicio.
Por nada deste mundo
há de saber-se afogado,
senão por sua sede
e seu desvio!
II
Tudo que edifico
na origem milenar da espera
é poder
do que não pode
e se revela
ad mensuram.
(VIEIRA, Delermando. Os tambores da tempestade. Goiânia: Poligráfica, 2010. p. 23-24.)
No Texto 2, temos referência a desvio. Na Física,
constantemente nos deparamos com corpos desviados
em sua trajetória. Pode-se usar campos elétricos e/ou
magnéticos para desviar partículas carregadas, fazendo
que elas percorram trajetórias desejadas. Com relação
aos conceitos eletromagnéticos, marque a alternativa
correta:
Planetas, planetoides e satélites naturais que apresentam campo magnético possuem um núcleo condutor elétrico no qual, originalmente, foram induzidas correntes elétricas pelo campo magnético da estrela-mãe, as quais foram intensificadas pela autoindução, empregando a energia do movimento de rotação desses astros. O campo magnético do nosso planeta é de extrema importância para os seres vivos, pois, aprisionando uma grande parte das partículas com carga elétrica que o atingem, vindas do espaço, reduz drasticamente a radiação de fundo, que é danosa a eles.
Considerando essas informações, são feitas as seguintes afirmativas:
I. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre são constituídas por núcleos de hélio, elétrons, prótons e nêutrons livres.
II. As partículas aprisionadas pelo campo magnético terrestre, quando interagem com as partículas da atmosfera, podem dar origem às auroras austrais e boreais.
III. Um planeta que não apresenta campo magnético não tem correntes elétricas induzidas no seu núcleo.
A(s) afirmativa(s) correta(s) é/são:
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: 1 ton de TNT = 4,0 x 109 J. Aceleração da gravidade g = 10 m /s². 1 atm = 10⁵ Pa. Massa específica do ferro ρ = 8000 kg/m³ . Raio da Terra R = 6400 km. Permeabilidade magnética do vácuo μ₀ = 4Π x 10⁻⁷ N /A².
Um gerador elétrico alimenta um circuito cuja resistência equivalente varia de 50 a 150 Ω. dependendo das condições de uso desse circuito. Lembrando que, com resistencia mínima, a potencia util do gerador e máxima, entao, o rendimento do gerador na situaçao de resistencia máxima, é igual a
Assinale a opção que corresponde à ordem crescente dos valores de permeabilidade magnética dos materiais ferromagnéticos (µf) , dos materiais diamagnéticos (µd) e dos materiais paramagnéticos (µp).
Uma bobina B está orientada com sua base num plano horizontal, e por ela passa uma corrente no sentido anti-horário. Pelo centro da bobina passa um fio condutor L orientado verticalmente para cima, e por este fio passa uma corrente elétrica também orientada verticalmente. Se F1 é a força magnética exercida pelo campo magnético induzido pela corrente de L sobre a corrente de B, e se F2 é a força eletromagnética exercida pelo campo magnético induzido pela corrente de B sobre a corrente de L, então pode-se afirmar que:
Uma espira circular, de raio igual a 10 cm, percorrida por uma corrente elétrica de intensidade igual a 50 mA produz, no centro da espira, um vetor indução magnética de intensidade B. Para se obter um valor igual a 2B, mantendo constante a intensidade de corrente elétrica e o mesmo meio (µ0), é necessário que o novo raio da espira seja, em cm, de:
Dado: µ0 = 4π.10-7 T.m/A
O primário de um transformador com 10.000 espiras está alimentado por uma tensão contínua de 12 volts. Um componente elétrico ligado ao secundário deste transformador, que é composto de 1.000 espiras, estará submetido a uma tensão, em volts, de valor igual a
Hoje em dia, raramente aparece nos livros didáticos a força de ampère entre elementos de corrente. Em vez disso, utiliza-se normalmente do conceito do “campo magnético” para explicar as interações magnéticas, eletromagnéticas e eletrodinâmicas.
ASSIS, A. K. T; CHAIB, J. P. M. C. Eletrodinâmica de ampère. Campinas: Ed. Unicamp, 2011, com adaptações.
No que se refere à teoria física de ação a distância para o eletromagnetismo, é correto afirmar que o campo magnético é
Considere um fio retilíneo muito longo, de seção reta circular de raio R=0,2cm, por onde passa uma corrente i(t)=(2t-8), com t em segundos e i em ampères, uniformemente distribuída na área. No instante t=1s, o módulo, em tesla, do vetor campo magnético num ponto que dista 0,4cm do eixo longitudinal do fio é
Dados: μo é a constante de permeabilidade magnética; εoé a constante de permissividade elétrica.
Considere um indutor que tem a forma de um cilindro de 50cm de comprimento e um diâmetro de 4,0cm. Quando ele é alimentado por uma fem de 20V e sua corrente final é estabelecida, a energia armazenada pelo indutor fica limitada à sua região interna com uma densidade de 103J/m3 . Sendo sua resistência elétrica igual a 5,0Ω , qual a indutância, em mH, do indutor?
Um cíclotron, para acelerar prótons (massa dopróton ≅ 1,6 · 10-27 kg e carga elétrica do próton = 1,6 · 10-19 C), possui um campo magnético de 2,0 T e um raio máximo de 50 cm.
Considerando esse caso hipotético, julgue o item seguinte.
A frequência (f) do cíclotron, em hertz, é de π · 108 .
A corrente elétrica no enrolamento primário de um transformador corresponde a 10 A, enquanto no enrolamento secundário corresponde a 20 A.
Sabendo que o enrolamento primário possui 1200 espiras, o número de espiras do enrolamento secundário é:
Os carregadores de bateria sem fio de smartphones, também conhecidos como carregadores wireless, são dispositivos compostos de bobina e ligados à rede elétrica, que carregam as baterias dos aparelhos apenas pela proximidade, através do fenômeno de indução eletromagnética. Para isso, o smartphone deve ser apto à referida tecnologia, ou seja, também possuir uma bobina, para que nela surja uma força eletromotriz induzida que carregará a bateria.
Se na bobina de um carregador (indutora), paralela e concêntrica com a bobina de um smartphone (induzida), passa uma corrente i = 2sen (4πt) , com t em segundos, o gráfico que melhor representa a força eletromotriz induzida (ε) na bobina do smartphone, em função do tempo (t) é
Nas cidades as linhas de transmissão de energia passam próximas a áreas residenciais causando preocupação na comunidade local. Para evitar problemas, as empresas concessionárias tentam manter uma faixa na qual nenhuma construção pode ser realizada. Isso significa dizer que, para uma linha de transmissão de 525 A de corrente elétrica contínua, sendo de 10-5 T as recomendações internacionais sobre os limites de campos eletromagnéticos aceitáveis para exposição humana, a extensão dessa faixa, contando a partir do eixo do fio, é:
Adote μ = 4 π 10-7 T.m/A
Para demonstrar o processo de transformação de energia mecânica em elétrica, um estudante constrói um pequeno gerador utilizando:
• um fio de cobre de diâmetro D enrolado em N espiras circulares de área A;
• dois ímãs que criam no espaço entre eles um campo magnético uniforme de intensidade B; e
• um sistema de engrenagens que lhe permite girar as espiras em torno de um eixo com uma frequência f.
Ao fazer o gerador funcionar, o estudante obteve uma tensão máxima V e uma corrente de curto-circuito i.
Para dobrar o valor da tensão máxima V do gerador mantendo constante o valor da corrente de curto i, o estudante deve dobrar o(a)
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes: Constante da gravitação universal G = 7 x 10-11 m3/kg.s2. Aceleraçao da gravidade g = 10 m /s2. Velocidade do som no ar = 340 m/s. Raio da Terra R = 6400 km. Constante dos gases R = 8,3 J/mol.K. Indice adiabatico do ar y = CP/CV = 1,4. Massa molecular do ar Mar = 0,029 kg/mol. Permeabilidade magnetica do vacuo μ0 = 4π x 10-7 N/A2.
Pressão atmosferica 1,0 atm = 100 kPa. Massa específica da agua = 1 ,0 g/cm3
Baseando-se nos estudos de Michael Faraday, Maxwell unificou, em 1864, os fenômenos elétricos e magnéticos observáveis, em um trabalho que estabeleceu conexões entre as várias teorias da época, derivando uma das mais elegantes teorias já formuladas. Maxwell demonstrou, com essa nova teoria, que vários fenômenos elétricos e magnéticos poderiam ser descritos em apenas quatro equações, na forma diferencial, conhecidas atualmente como Equações de Maxwell.
Internet: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br> (com adaptações).
Um professor de Física leva para a sala de aula uma bússola, um pedaço de fio de cobre esmaltado, pilhas, porta-pilha, uma chave interruptora e um estilete.
Como ele está desenvolvendo o estudo de Eletromagnetismo pretende, com os instrumentos acima mencionados, mostrar o experimento de
A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor.
Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acessoem: 27 fev. 2012 (adaptado).
A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo
O rendimento energético de um transformador utilizado em uma máquina de soldagem com eletrodo revestido é da ordem de
Em um laboratório afastado de cidades, um técnico precisava preparar um tanque contendo 20 L de água a 50°C (densidade = 1 g/cm3 ), mas percebeu que o transformador parou de funcionar. Esse laboratório possuía uma cisterna enterrada na terra contendo água a 30°C e uma caixa d’água exposta ao sol, com água a 80°C. O técnico resolveu misturar a água dos dois reservatórios para obter a quantidade e a temperatura d’água desejada.
Quantos litros de água mais fria ele precisou empregar para completar 20 L?
Dado
capacidade calorífica da água = 4,186 J/(g.K) na faixa de temperatura considerada
A finalidade da utilização de transformadores no sistema de transmissão é
Uma partícula com velocidade <, carregada com carga q, foi laçada em uma região onde existe um campo de indução magnética B. Com relação a essa situação, assinale a opção correta.
O cartão magnético é um recurso indispensável nas transações bancárias, ou mesmo para ingressar em determinados locais. A tarja de um cartão é composta de partículas magnéticas à base de ferro espalhadas por uma película. Cada partícula magnética se assemelha a uma pequena barra (bastonete) muito estreita, com aproximadamente 0,50 μm de comprimento. No momento em que o cartão magnético é lido, a máquina eletrônica descodifica os dados do cartão. As “cabeças” de leitura consistem em pequenas espiras que identificam o comprimento do bastonete magnético pela força eletromotriz induzida quando o cartão é movimentado (ou quando as “cabeças” de leituras são movimentadas),interpretando o código binário gravado no cartão. Se os dados conferem, a transação bancária, ou a liberação da catraca, é concretizada. A força eletromotriz induzida nas pequenas espiras na“cabeça” de leitura é consequência da:
Com base nos conhecimentos sobre os fenômenos de indução magnética, é correto afirmar:
Tratando-se de um campo magnético produzido no eixo do solenoide percorrido por uma corrente elétrica, analise as proposições, marcando com V as verdadeiras e com F, as falsas.
( ) O módulo do campo magnético é proporcional ao número de espiras por unidade de comprimento do solenoide.
( ) A intensidade do campo magnético diminui quando uma barra de ferro é introduzida no seu interior.
( ) O módulo do campo magnético é proporcional à intensidade da corrente elétrica que percorre o solenoide.
A partir da análise dessas proposições, a alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a
Determine a intensidade do vetor indução magnética, em um ponto a 20 cm de um fio condutor longo, percorrido por uma corrente de intensidade 4 A.
Dado: µ = 4 π.10-7 T. m/A
Uma espira quadrada de lado 20,0cm está em uma região onde existe um campo magnético uniforme perpendicular ao plano da espira.
Sabendo-se que, em um intervalo de tempo Δt = 4,0s, a intensidade do campo magnético aumenta de 0,4T para 0,8T e que a resistência da espira R = 2,0Ω, é correto afirmar que a carga elétrica que passou pela espira nesse intervalo de tempo, em mC, é igual a
Com base nos conhecimentos sobre os fenômenos de indução magnética, é correto afirmar
Pesquisadores anunciaram ter utilizado nanotecnologia num protótipo capaz de recarregar celulares com a energia da vibração gerada pelo barulho do ambiente. O equipamento, do tamanho de um celular convencional, utiliza nanotubos de óxido de zinco que geram eletricidade ao serem distendidos ou comprimidos pelo barulho de conversas, de música ou de trânsito.
Disponível em: www.pagina22.com.br. Acesso em: 14 ago. 2015 (adaptado).
O equipamento em questão é capaz de obter energia elétrica através de que tipo de onda?
Sempre quando temos uma diferença de potencial muito grande entre nuvens ou entre nuvens e terra, podemos ter uma descarga elétrica. É justamente a essa descarga elétrica que damos o nome de raio. Dentro das nuvens, ocorrem as chamadas correntes de convecção. Muitas vezes, essas correntes de ar são tão fortes que as colisões entre o granizo e os cristais de gelo dentro da nuvem eletrizam os cristais com carga positiva e o granizo com carga negativa.
Disponível em:<https://www.infoenem.com.br/>
Existem diferentes opções de produção de energia elétrica, e todas elas apresentam vantagens e desvantagens. Relacione, a seguir, as colunas que representam a forma de produção de energia elétrica com o impacto ambiental que ela provoca:
Forma de produção:
1. Usinas hidrelétricas.
2. Usinas termoelétricas.
3. Baterias.
4. Usinas termonucleares.
Impacto ambiental:
( ) Gases na atmosfera que aumentam o efeito estufa.
( ) Contaminação do solo, do ar e da água por radionuclídeos.
( ) Degradação do solo por materiais pesados.
( ) Alagamento de grandes áreas e mudança do ecossistema da região.
A seqüência correta dessa associação é: