Questões de Vestibular Sobre eletricidade em física

Considere um circuito contendo um gerador de resistência interna r constante e não nula. O gráfico que representa a variação da tensão elétrica U em função da corrente i, estabelecida nesse circuito, é:

A diferença de potencial elétrico, U , é proporcional à corrente elétrica, i , em um trecho de um circuito elétrico resistivo, com constante de proporcionalidade dada pela resistência equivalente, R_eq , no trecho do circuito. Além disso, no caso de resistores dispostos em série, a resistência equivalente é dada pela soma das resistências ( R_eq = R₁ + R₂ + ...) . A corrente elétrica, , I_B no trecho B do circuito abaixo é três vezes maior que a corrente elétrica no trecho A , ou seja, I_B / I_A = 3. Quanto vale a resistência R_B2 ?

Na questão, sempre que necessário, use π = 3 e g =10 m/s².

Em outro processo de esterilização, uma lâmpada UV de potência P = 60 W funciona sob uma diferença de potencial elétrico U = 100 V. A potência elétrica pode ser expressa também em kVA, sendo 1 kVA = 1000 V x 1 A = 1000 W.  A corrente elétrica i do circuito que alimenta a lâmpada é igual a  

Uma esfera metálica de massa m e carga elétrica + q descansa sobre um piso horizontal isolante, em uma região em que há um campo elétrico uniforme e também horizontal, de intensidade E, conforme mostrado na figura. Em certo instante, com auxílio de uma barra isolante, a esfera é erguida ao longo de uma linha vertical, com velocidade constante e contra a ação da gravidade, a uma altura total h, sem nunca abandonar a região de campo elétrico uniforme.

Ao longo do movimento descrito, os trabalhos realizados pela força gravitacional e pela força elétrica sobre a esfera são, respectivamente:

Em uma luminária de mesa, há duas lâmpadas que podem ser acesas individualmente ou ambas ao mesmo tempo, com cada uma funcionando sob a tensão nominal determinada pelo fabricante, de modo que a intensidade luminosa de cada lâmpada seja sempre a mesma. Entre os circuitos apresentados, indique aquele que corresponde a um arranjo que permite o funcionamento conforme essa descrição.

Note e adote:

Suponha que as lâmpadas funcionem de maneira ôhmica, ou seja, da mesma forma que um resistor.

Dois balões negativamente carregados são utilizados para induzir cargas em latas metálicas, alinhadas e em contato, que, inicialmente, estavam eletricamente neutras.

Conforme mostrado na figura, os balões estão próximos, mas jamais chegam a tocar as latas. Nessa configuração, as latas 1, 2 e 3 terão, respectivamente, carga total:

Note e adote:

O contato entre dois objetos metálicos permite a passagem de cargas elétricas entre um e outro.

Suponha que o ar no entorno seja um isolante perfeito.

A figura a seguir ilustra um gráfico da potência dissipada P por quatro diferentes resistores quando submetidos a uma passagem de corrente de intensidade i. Assim, é CORRETO afirmar que

A equipe do Robolab, do curso de Física de Materiais da Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco, desde o início da pandemia, realizou a entrega de mais de mil protetores faciais impressos para diversos hospitais e instituições de saúde em todo o Estado de Pernambuco. Essa equipe utilizou quatro impressoras 3D de 400 W idênticas.
Disponível em: http://www.upe.br/noticias/curso-de-f%C3%ADsica-de-materiais-entrega-mais-de-1000-protetores-faciaisimpressos-em-3d-para-profissionais-de-saúde-do-estado-de-pernambuco.html. Acesso em: 18 set. 2020. (Adaptado)
Com referência à instalação das impressoras, ilustramos um esquema na figura a seguir. Cada protetor facial consome aproximadamente 25 g de filamento de PLA (poliácido láctico) em 1,5 h de impressão. Supondo que o custo efetivo do kWh em Pernambuco é de R$ 1,10 e que o filamento PLA é orçado em R$ 120,00/kg, estime o valor necessário para produzir 1000 protetores faciais.

O circuito de uma lâmpada piscante, bastante utilizado como sinalização nas obras de estrada, é apresentado na figura abaixo. Nele, um capacitor C = 0,3 μF, inicialmente descarregado, é ligado em paralelo com uma pequena lâmpada fluorescente L (de capacitância desprezível). O funcionamento do circuito se dá a partir de ciclos de carregamento e descarregamento do capacitor, durante o qual a lâmpada pisca uma vez por ciclo. Há passagem de corrente através da lâmpada sempre que seus terminais atingem a tensão de ruptura V_L = 86, 0 V. Qual deve ser a força eletromotriz (fem) da fonte para que, durante a etapa de carregamento, a corrente final seja 60% da corrente inicial que atinge o capacitor?

Uma das aplicações científicas/tecnológica do conhecimento da eletrostática foi a invenção da impressora a jato de tinta. Esta impressora usa pequenas gotas de tinta que podem ser eletricamente neutras ou eletrizadas positiva ou negativamente. No funcionamento da impressora essas gotas penetram as placas defletoras onde existe um campo elétrico uniforme “E”. As gotas atingem o papel formando as letras. Observando a figura a seguir nota-se o percurso de três gotas atravessando a região entre as placas até atingir o papel em baixo. Na figura abaixo a direção do campo elétrico está indicada emergindo da placa A para placa B. As gotas 1, 2 e 3, observando seus desvios, respectivamente estão:

Um experimento conduzido por estudantes, no laboratório, visava obter a força com a qual as armaduras planas de um capacitor carregado são atraídas entre si. O setup do experimento consiste num capacitor carregado com sua armadura plana erguida por intermédio de uma massa, m = 90 g, suspensa por polias, que está descendo com velocidade constante, conforme mostrado na figura abaixo. O capacitor possui área superficial de A = 2 π cm²em cada armadura e está desconectado de qualquer fonte. Nessa condição, qual a carga armazenada na placa positiva do capacitor?

Procurando economizar energia, Sr. Artur substituiu seu televisor de LCD de 100 W por um de LED de 60 W, pelo qual pagou R$ 1.200,00. Considere que o Sr. Artur utilizará seu novo televisor, em média, durante cinco horas por dia e que 1 kWh de energia elétrica custe R$ 0,50. O valor pago pelo novo televisor corresponderá à energia elétrica economizada devido à troca dos televisores em, aproximadamente,

Uma família saiu de casa no mês de julho de 2020 e esqueceu de desligar da tomada alguns dos aparelhos elétricos de sua residência, deixando-os em stand-by (modo de espera). As figuras mostram as indicações no medidor da energia elétrica na residência nos dias 01.07.2020 e 30.07.2020, período de 30 dias em que essa família esteve ausente.

A potência total de todos os aparelhos que permaneceram em modo de espera durante a ausência da família é de

O motor de um carro elétrico tem seu eixo acoplado a uma polia de raio r. Esta polia é acoplada mecanicamente a outra maior, de raio R, por uma correia inextensível e que não desliza nas polias. Considerando apenas os pontos de contato entre as polias e a correia, é correto afirmar que a velocidade

Em alguns dispositivos médicos, onde há passagem de fluidos através de tubos plásticos para veias de pacientes, há necessidade de um detector de bolhas nos dutos. Uma das formas de se detectar bolhas é através da construção de um capacitor em que o tubo com o líquido passa entre as placas. Nesse dispositivo, a capacitância muda quando há mudança do material dentro do tubo, como durante a passagem de uma bolha. Suponha que a capacitância seja

Uma bateria de força eletromotriz ε e resistência interna r é ligada a um resistor ôhmico de resistência R, que, nessa situação, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade I. Se essa bateria for associada em paralelo com outra bateria idêntica e o conjunto, assim formado, for ligado ao mesmo resistor R, a intensidade da corrente elétrica I’ que o percorrerá será tal que

Uma esfera metálica oca, cujo raio da superfície externa é R, está eletrizada com carga positiva e localizada no vácuo. Considere o ponto X, localizado no centro da esfera, e dois pontos, Y e Z, localizados fora da esfera e distando, respectivamente, R e 3R da superfície externa da esfera. Adotando-se o potencial elétrico como nulo a uma distância infinita da esfera e denominando-se V_X, V_Y e V_Z os potenciais elétricos dos pontos X, Y e Z, respectivamente, tem-se: