Questões de Vestibular Sobre eletricidade em física

Suponha uma pequeníssima esfera contendo 12 nêutrons, 11 prótons e 10 elétrons, ao redor da qual gira um elétron a 1,6 × 10^–10 m de seu centro, no vácuo.

Considerando a carga elementar e = 1,6 × 10^–19 C e a constante eletrostática do vácuo k₀ = 9 × 10⁹ N · m² / C² , a intensidade da força elétrica entre a esfera e o elétron é

Para obter experimentalmente a curva da diferença de potencial U em função da intensidade da corrente elétrica i para uma lâmpada, um aluno montou o circuito a seguir. Colocando entre os pontos A e B resistores com diversos valores de resistência, ele obteve diferentes valores de U e de i para a lâmpada.

Considerando que a bateria de 9,0 V, os aparelhos de medida e os fios de ligação sejam ideais, quando o aluno obteve as medidas U = 5,70 V e i = 0,15 A, a resistência do resistor colocado entre os pontos A e B era de

Em 2016, as lâmpadas incandescentes tiveram sua venda definitivamente proibida no país, por razões energéticas. Uma lâmpada fluorescente, considerada energeticamente eficiente, consome 28 W de potência e pode produzir a mesma intensidade luminosa que uma lâmpada incandescente consumindo a potência de 100 W. A vida útil média da lâmpada fluorescente é de 10.000 h e seu preço médio é de R$ 20,00, enquanto a lâmpada incandescente tem vida útil de 1.000 h e cada unidade custaria, hoje, R$ 4,00. O custo da energia é de R$ 0,25 por quilowatt-hora. O valor total, em reais, que pode ser poupado usando uma lâmpada fluorescente, ao longo da sua vida útil, ao invés de usar lâmpadas incandescentes para obter a mesma intensidade luminosa, durante o mesmo período de tempo, é

Atualmente são usados LEDs (Light Emitting Diode) na iluminação doméstica. LEDs são dispositivos semicondutores que conduzem a corrente elétrica apenas em um sentido. Na figura, há um circuito de alimentação de um LED (L) de 8 W, que opera com 4 V, sendo alimentado por uma fonte (F) de 6 V.

O valor da resistência do resistor (R), em Ω, necessário para que o LED opere com seus valores nominais é, aproximadamente,

O consumo elétrico de uma unidade residencial foi medido pelo seu proprietário, e o resultado obtido foi expresso pelo gráfico ao lado, que descreve o consumo de corrente elétrica (i) da residência ao longo das 24 horas do dia (t). A unidade residencial é alimentada por uma tensão de 110 V.

Considerando os dados expressos no gráfico, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da maior potência elétrica consumida ao longo do dia.

Na área de Eletrodinâmica, em circuitos elétricos, são comuns associações entre capacitores e entre resistores. A respeito do assunto, considere as seguintes afirmativas:

1. Numa associação de resistores em série, o resistor equivalente sempre tem resistência maior que qualquer uma das resistências dos resistores que formam a associação.

2. Numa associação de capacitores em paralelo, a tensão aplicada ao capacitor equivalente é dada pela soma das tensões em cada capacitor que forma a associação.

3. Numa associação de capacitores em série, a carga em cada capacitor é a mesma, e o capacitor equivalente tem uma carga igual à de cada capacitor da associação.

Assinale a alternativa correta.

Observe o gráfico, que representa a curva característica de operação de um gerador:

Com base nos dados, a resistência interna do gerador, em ohm, é igual a:

Duas lâmpadas, L₁ e L₂ , estão conectadas em paralelo a uma bateria de automóvel. A corrente em L₁ é igual a 1/3 da corrente em L₂ .

Admita que P₁ e P₂ sejam as potências dissipadas, respectivamente, por L₁ e L₂ .

A razão corresponde a:

O poraquê é um peixe elétrico que vive nas águas amazônicas. Ele é capaz de produzir descargas elétricas elevadas pela ação de células musculares chamadas eletrócitos. Cada eletrócito pode gerar uma diferença de potencial de cerca de 0,14 V. Um poraquê adulto possui milhares dessas células dispostas em série que podem, por exemplo, ativar-se quando o peixe se encontra em perigo ou deseja atacar uma presa.
A corrente elétrica que atravessa o corpo de um ser humano pode causar diferentes danos biológicos, dependendo de sua intensidade e da região que ela atinge. A tabela indica alguns desses danos em função da intensidade da corrente elétrica.
Considere um poraquê que, com cerca de 8000 eletrócitos, produza uma descarga elétrica sobre o corpo de uma pessoa. Sabendo que a resistência elétrica da região atingida pela descarga é de 6000 Ω, de acordo com a tabela, após o choque essa pessoa sofreria

Em um experimento de eletrostática, um estudante dispunha de três esferas metálicas idênticas, A, B e C, eletrizadas, no ar, com cargas elétricas 5Q, 3Q e –2Q, respectivamente.
Utilizando luvas de borracha, o estudante coloca as três esferas simultaneamente em contato e, depois de separá-las, suspende A e C por fios de seda, mantendo-as próximas. Verifica, então, que elas interagem eletricamente, permanecendo em equilíbrio estático a uma distância d uma da outra. Sendo k a constante eletrostática do ar, assinale a alternativa que contém a correta representação da configuração de equilíbrio envolvendo as esferas A e C e a intensidade da força de interação elétrica entre elas.

Um resistor ôhmico foi ligado a uma fonte de tensão variável, como mostra a figura.

Suponha que a temperatura do resistor não se altere significativamente com a potência dissipada, de modo que sua resistência não varie. Ao se construir o gráfico da potência dissipada pelo resistor em função da diferença de potencial U aplicada a seus terminais, obteve-se a curva representada em:

Quatro resistores, cada um deles com valor R, estão conectados por meio de fios condutores ideais, segundo o circuito representado na figura abaixo. O circuito é alimentado por um gerador ideal que fornece uma tensão elétrica constante. Inicialmente, o circuito foi analisado segundo a situação 1 e, posteriormente, os pontos A e B foram interligados por meio de um fio condutor, de acordo com a situação 2. 

Com base nessas informações, identifique como verdadeiras (V) ou falsas (F) as seguintes afirmativas:
( ) A intensidade de corrente elétrica no gerador é a mesma para as duas situações representadas. ( ) Ao se conectar o fio condutor entre os pontos A e B, a resistência elétrica do circuito diminui. ( ) Na situação 2, a intensidade de corrente elétrica no gerador aumentará, em relação à situação 1. ( ) A diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B, na situação 1, é maior que zero.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Sabemos que a função dos fusíveis é proteger a instalação elétrica, atuando como um interruptor de segurança. O fusível, em qualquer instalação, deve possuir amperagem menor do que a suportada pela fiação, mas maior que a corrente que pode ser atingida pela instalação.

Considere uma sala de estar, com instalação para uma TV de 250 W, três lâmpadas de 60 W, um ventilador de 150 W e um home theater de 600 W, ligados a uma tensão de 110 V. Calcule a corrente elétrica do circuito se todos eles forem ligados ao mesmo tempo. Baseado nisto, assinale a alternativa que contém fiação e o fusível mais adequados para garantir a segurança do circuito desta instalação.

Duas lâmpadas, submetidas a uma mesma tensão, iluminam de maneira diferente. Isso se explica devido ao fato de que diferentes potências geram diferentes intensidades de correntes elétricas. Considere duas lâmpadas, uma (L1) de 100 W e uma e outra (L2) que produz corrente elétrica de 0,91 A, submetidas a uma tensão de 220 V.

Assinale a alternativa que contém a intensidade de corrente elétrica da lâmpada (L1) e a potência da lâmpada (L2), respectivamente:

Considere uma carga elétrica de carga Q = + 12,0 x 10^-6 C. Qual a intensidade do campo elétrico (E) que ela produz sobre uma carga de prova localizada à 0,3 m de distância? (Dado: K = 9,0 x 10^-6 N.m²/C²).

Observe o circuito da figura abaixo.

Sabendo que a corrente que passa pelo circuito é de 1,5 A, assinale a alternativa que contém a resistência equivalente do circuito e a tensão que passa entre A e B, respectivamente:

O mostrador digital de um amperímetro fornece indicação de 0,40 A em um circuito elétrico simples contendo uma fonte de força eletromotriz ideal e um resistor ôhmico de resistência elétrica 10 Ω.

Se for colocado no circuito um outro resistor, de mesmas características, em série com o primeiro, a nova potência elétrica dissipada no circuito será, em watts,

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere as informações a seguir.

Em Física de Partículas, uma partícula é dita elementar quando não possui estrutura interna. Por muito tempo se pensou que prótons e nêutrons eram partículas elementares, contudo as teorias atuais consideram que essas partículas possuem estrutura interna. Pelo modelo padrão da Física de Partículas, prótons e nêutrons são formados, cada um, por três partículas menores denominadas quarks. Os quarks que constituem tanto os prótons quanto os nêutrons são dos tipos up e down, cada um possuindo um valor fracionário do valor da carga elétrica elementar e (e = 1,6 x 10-19 C). A tabela abaixo apresenta o valor da carga elétrica desses quarks em termos da carga elétrica elementar e.

Assinale a alternativa que melhor representa os quarks que constituem os prótons e os nêutrons.

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere a figura abaixo, que representa as linhas de força do campo elétrico gerado por duas cargas puntuais Q_A e Q_B.

A soma Q_A + Q_B é, necessariamente, um número

Na Idade Média, a maior parte do conhecimento e da cultura era guardada nos mosteiros, principalmente em pergaminhos. Estes trabalhos eram ilustrados com iluminuras (pinturas que recebiam folhas de ouro que ornavam a imagem). Em um museu, uma destas iluminuras está exposta numa parede e, para ser mais facilmente enxergada, ela é iluminada por uma lâmpada de resistência elétrica 100 Ω ligada numa tomada que fornece 110 V de tensão elétrica, permanecendo ligada 10 h por dia, todos os dias. Ao final de uma semana, a energia consumida por esta lâmpada, em quilowatts-hora, é de, aproximadamente,