3ª Série - volume 3 2023

GABARITO A
RESOLUÇÃO
A potencia pode ser descrita da seguinte forma: P=U²/R Já que a resistencia R é um valor constante do chuveiro, temos que para P varia de forma diretamente proporcional a U². Na tabela, temos a informação de que o modelo de 220 V com o maior valor de potencia (Quente) consegue operar com a potencia maxima de 5500 W. Já que temos a relação diretamente proporcional, podemos fazer a razão entre a situação antes e depois. OBS: Colocaremos ‘ para identificar as grandezas depois. P’/P=(U’/U)² P’/5500=(127/220)² P’=1833 W.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
No trecho ABC: UABC=RABC.i1 10=570.i1 i1=1/57 A No trecho ADC: UADC=RADC.i2 10=590.i2 i2=1/59 A No trecho BC: Vemos que o potencial no ponto C é nulo, já que ele possui um fio terra. Logo VC=0. VB-VC=RBC.i1 VB=100.1/57 VB=1,75 V No trecho DC: VD-VC=RDC.i2 VD=120.1/59 VD=2,03 V Logo, a DDP entre B e D: VB-VD=1,75-2,03=-0,3 V É possível encontrar tanto indicações positivas quanto negativas em voltimetros digitais. Como vemos que o valor de VD>VB. Estamos no sentido negativo.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Devemos ligar o voltímetro em paralelo aos pontos aos quais queremos a diferença de potencial (voltagem).O amperímetro deve ser colocado em série para encontrar a intensidade da corrente elétrica. Logo, o voltímetro deve ser ligado em paralelo à geladeira, conectado entre fase e um neutro. O amperímetro deve ser ligado em série com a lâmpada e o outro amperímetro deve ser ligado em série ao circuito para medir a corrente total.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
Temos que R é a resistência elétrica de cada lâmpada. Com a chava na posição A, a lâmpada 2 fica em circuito aberto e as lâmpadas 1 e 3, em paralelo, produzindo uma resistência equivalente ReqA= R/2. Já com a chave ligada na posição B, as lâmpadas 1 e 3 ficam em paralelo e essa associação, por sua vez, fica em série com a lâmpada 2, produzindo uma resistência equiavalente ReqB = 3R/2. Vemos portanto que a resistência equivalente com a chave em A é menor do a resistência equivalente com a chave em B. Logo, a corrente que percorre a lâmpada 1 ,e consequentemente a potência dissipada por ela, é maior com a chave ligada na posição A do que em B. Em suma, a lâmpada 1 brilhará mais quando a chave estiver na posição A, já que a resistência equivalente nessa particular montagem é menor.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
Esse é o símbolo para fio terra. O fio terra é um dispositivo para evitar choques elétricos quando se toca no aparelho.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
Podemos definir a eficiência de algo como a razão entre a quantidade de produção pela quantidade de gasto. Logo, para esse caso, temos: Eficiência(ε) = Quantidade de luz produzida (Q)/energia elétrica consumida (E) A energia elétrica pode ser decomposta como o produto entre a potência pelo intervalo de tempo. Logo: ε=Q/Pot.t Para a lâmpada de 40W do enunciado: ε1=600lm/40.t Fazendo o test, usando essa relação, em todas as alternativas, encontramos apenas uma verdadeira: c) lampada de 8W ε2=600lm/8.t Logo, ε1<ε2

GABARITO C
RESOLUÇÃO
Michael Faraday, observou de forma experimental que a tensão média induzida e consequentemente a corrente elétrica induzida é muito maior quanto mais rápida for a variação do fluxo magnético no circuito. Tendo em mente que essa tensão média tem o nome de "força eletromotriz induzida" (voltagem). Com isso, ele definiu essa lei da seguinte maneira: "O módulo da força eletromotriz específica num circuito é igual à razão entre a variação do fluxo magnético nesse circuito, pelo intervalo de tempo em que essa variação se desenvolve". Finalizando então, quanto maior a intensidade do campo magnético, maior será o fluxo magnético, então existem três maneiras de aumentar a intensidade do campo magnético em uma bobina, conhecida também como solenoide, aumentando a intensidade da corrente elétrica ; a intensidade da corrente induzida depende da variação do fluxo magnético gerado pela corrente na bobina.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Como o potencial elétrico e a corrente são grandezas diretamente proporcionais. Para encontrarmos uma corrente máxima, devemos usar o valor máximo de potencial. Logo: Pmáx = U . imáx 6800 = 220 . imáx imáx = 30,9 A Foi dito no enunciado que o disjuntor possui uma margem de tolerância de 10%. Logo: I’máx = 1,1 . imáx = 1,1 . 30,9 = 33,99 A Com esse resultado, o disjuntor mais adequado para essa situação é o de 35 A.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
A pessoa ao entrar em contato com a cerca elétrica forma um circuito tal que sua resistência corporal (R) está em série com a resistência interna (r’) do gerador cuja tensão é de U = 10.000 V. Pela primeira lei de Ohm, U = Req.i, donde 1.104 = (r + 1.10³). 1.10-2 r + 1.10³ = 1.106 = 1.10³.10³ r = (1.10³ -1)1.10³ = (1.10³ -1)R r = 999R r ≅ 1000R

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Para manter a temperatura da sala agradável e constante, é necessário que o aparelho tenha a capacidade de manter essa temperatura, mesmo com a troca de calor das pessoas da sala com o ambiente. Para isso, precisamos que a corrente que passa pela fiação seja a máxima suportada sem provocar danos a mesmo ou o aparelho. As leis de ohm relacionam como seria a passagem dessa corrente pela fiação (considerando que ela possui uma resistência interna) e como essa resistência se comporta devido as dimensões dessa fiação. 1° Lei de Ohm: U=Ri. Logo, R=U/i 2° Lei de Ohm: R=ρl/A Ao compararmos as 2 equações: U/i=ρl/A i=UA/ρl Observando a equação encontrada, podemos ver que o valor da corrente (i) é diretamente proporcional a Área de seção transversal (A). Isso significa que para a corrente aumentar, a Área deve aumentar na mesma proporção.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
Temos uma questão de equilibrio de forças em que as nossas forças atuantes são: Força magnética e força elástica. Encontraremos o modulo de cada um para, a partir dai, encontrar o valor do campo. Calculando o comprimento do seguimento OC: OC=Vm.t OC=5.6.10-3=3.10-2 OC=3 cm O valor de OC serve como componente “x” no caso em que temos a deformação máxima da mola na Força elástica: Fel=K.xmáx=K.OC Fel=5.10-2.3 Fel=15.10-2 Para encontrarmos o sentido da força magnética, devemos usar a regra da mão direita. Através dessa regra, podemos concluir que o sentido da força magnética é para a esquerda, justamente no sentido oposto a força elástica. Fmag=B.i.L Fel=B.6.5.10-2 Através do equilíbrio de forças, podemos deduzir que: Fmag=Fel B.30.10-2=15.10-2 B=5.10-1T

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Os elementos constituintes desse gerador são uma bobina, acoplada ao eixo que gira de acordo com o movimento do pneu, e um ímã, que gera um campo magnético de direção e intensidade constantes na região da bobina. Para a lâmpada acender, é necessária a passagem de corrente elétrica no circuito; para que isso ocorra, deve -se fazer variar o fluxo ou a intensidade do campo magnético que atravessa a região da bobina. Tal variação só pode ser estabelecida se o circuito adquirir diferentes angulações em relação à direção do campo magnético do ímã, que é fixa. Dessa forma, o movimento do pneu possibilita, por meio de um eixo, a variação do fluxo magnético e a geração da corrente elétrica induzida, que acende a lâmpada.

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Ramo inferior composto pelo fio que contém o fusível: O fio que contém o fusível contém um resistor de resistência 120 ohm e está em paralelo com o fio de 60 ohms. Logo, o fio que contém o fusível tem metade da corrente circulando por ele em relação a corrente que circula pelo de 60 ohms. A corrente que divide por esse ramo inferior será a soma da corrente que circula pelo resistor de 120 ohms e da corrente que circula pelo resistor de 60 ohms, totalizando uma corrente de 1500 mA (1,5 A). Calculando a Req do ramo inferior: Req = (120.60)/(120 + 60) + 40 = 80 ohms Pela lei de Ohm: U = Req x i = 80 x 1,5 = 120 V

GABARITO D
RESOLUÇÃO
Aplicando diretamente a equação da potência P = Ui, resulta P = 600.2=1200W, que equivale à potência consumida pela churrasqueira elétrica.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
Com a bobina posicionada em um campo magnético variável, há indução de corrente elétrica (lei de Faraday-Lenz), o que aciona a transmissão de sinais.

GABARITO E
RESOLUÇÃO
Olhando para o relógio, você pode, de maneira aproximada, determinar o valor da potência: Valor da leitura atual = 2783 kWh Valor da leitura anterior = 2563 kWh Logo, o consumo foi de = 220 kWh Já que o custo de 1 kWh equivale a R$0,20. Podemos dizer que 220 kWh equivale a R$44,00

GABARITO B
RESOLUÇÃO
A intensidade do brilho das lampadas esta intimamente ligado a valor da corrente que passa pelas lampadas. Com isso em mente, devemos entender como a corrente se comporta no circuito e, assim, identificar quais lampadas brilham coma mesma intensidade. Chamaremos de i1 a corrente que sai do polo positivo da dd p e passa pela lampada L1. OBS: Por sinal, a lampada L1 será a lampada com maior brilho, já que é a unica que recebe o valor total da corrente. Ao chegar no primeiro nó, a corrente i1 será dividida em i2, que vai passar pelas lampadas L2 e L3, e i3 que segue por L4. Ao chegar no segundo nó, a corrente i3 será divida em i4, que vai passar pelas lampadas L5 e L6, e i5, que vai passar pelas lampadas L7 e L8. No enunciado é dito que as 8 lampadas incandescente possuem as mesmas especificações, logo, podemos concluir que todas possuem a mesma resistência, que vamos chamar de R. Olhando para o circuito, é possível ver que as lampadas L2 e L3; L5 e L6; L7 e L8 estão em serie, logo podemos concluir pela equação de associação em serie que: Req em serie=R+R=2R Logo, podemos substituir esses conjuntos de resistências por uma resistência só com valor de 2R. Isso nos faz concluir, através da Lei de Ohm, que: i4=i5 e i3=i4+L5 Isso significa que L4 brilha mais que L5,L6,L7 e L8 e que essas 4 brilham de forma igual. Agora que foi feito a Req em serie, é possível ver que temos algumas lampadas em paralelo. Utilizando a equação de associação em paralelo para encontrar o valor da corrente que por L4: Req em paralelo=4R²/4R=R Logo, podemos substituir esse conjunto de resistências por uma resistência só com valor de R. Isso nos faz concluir, através da Lei de Ohm, que: i3=i2 Isso significa que a corrente que passa por L2, L3 e L4 possuem o mesmo brilho. Por possuírem o mesmo brilho e por ser o conjunto com maior brilho, esse será o conjunto escolhido.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
Neste caso teremos que garantir que em nenhuma das 3 posições o disjuntor venha desarmar sem que esteja aquecendo demais. Para isso precisamos calcular a corrente que passa pelo circuito do chuveiro quando este mesmo estiver operando na sua potencia máxima de 3200 W. Sabemos que potência é o produto entre tensão e corrente, logo basta isolar a corrente e substituir os dados, vejamos: Pot=U.I 3200=110.I I=29,09 A Logo nosso disjuntor deverá ter capacidade um pouco a cima de 29,09 A, para garantir que não desarme em horas inoportunas e também que proteja contra curto na rede.

GABARITO C
RESOLUÇÃO
A potência é definida como a razão entre a energia transferida pelo intervalo de tempo: P=E/Δt A equação mostra como essas grandezas se relacionam. Logo, teremos a potencia em seu valor máximo quando a Energia transmitida for a maior possível dentro do menor intervalo de tempo possível.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
A questão demonstra uma partícula carregada que descreve um movimento helicoidal por conta de uma força magnética. Nessa situação, podemos dizer que a força magnética cumpre o papel da força resultante centrípeta. Fmag=Fcp q.v.b.senӨ=m.v²/R Para essa situação, senӨ=1. Simplificando a expressão temos: q.b=mv/R q.b.R=mv Podemos descrever a velocidade como: q.b.R=m.N.2π.R/Δt Colocando em função da massa: m=q.b.Δt / N.2π Para ficar igual a alternativa, defina Δt=t m=q.b.t / 2π.N

GABARITO A
RESOLUÇÃO
A propriedade associada ao brilho, ou intensidade luminosa, é a amplitude. A saber, a intensidade de uma onda eletromagnética é proporcional ao quadrado de sua amplitude. A frequência e o comprimento de onda estão associados à cor. Não têm relação com a intensidade. A fase e a velocidade estão mais associadas ao atraso e à propagação da onda. Não têm relação com a intensidade.

GABARITO A
RESOLUÇÃO
De acordo com a regra da mão esquerda é possível perceber que a força magnética sobre a carga positiva é apontada para baixo e a carga negativa é oposta, logo apontada para cima.

GABARITO B
RESOLUÇÃO
Nesta questão é possível observar que as soluções são as pilhas, ou seja, são dois geradores em série, e pela ordem que é apresentada as soluções já podemos descartar a letra C. Sendo o voltímetro em paralelo com resistor, que no caso é o cronômetro.