Cincias da Natureza e suas Tecnologias

Fsica

400 questes Enem e similares,

resolvidas e comentadas

Prof. Chaban

Dedicatria

Esta obra dedicada a todo jovem e adolescente que se encontra em seu rito moderno de

passagem para a idade adulta, ou seja, enfrentando um vestibular em sua ltima verso, o

Exame Nacional do Ensino Mdio, Enem.

ndice

Fenmenos eltricos e magnticos

Parte 1 Eletrodinmica

Parte 2 Eletrosttica

Parte 3 Eletromagnetismo

O movimento o equilbrio e a descoberta das leis fsicas

Parte -4 Energia Trabalho e Potncia

Parte 5 Hidrosttica

Parte -6 Esttica

Parte 7 Cinemtica

Oscilaes ondas ptica e radiaes

Parte 8 ptica

Parte 9 Ondas

O calor e os fenmenos trmicos

Parte - 10 Termologia

A mecnica e o funcionamento do Universo

Parte 11 Gravitao Universal

Resolues

Quem Chaban

Prefcio

O Enem foi um pouco alm de apenas mudar a denominao das disciplinas. A nova forma

de avaliao imposta aos jovens desejosos de uma vaga no terceiro grau trs a

interdisciplinaridade e, principalmente, a nfase maior na aplicao prtica dos conceitos

fsicos em detrimento de simples clculos. Diante deste desafio, o prof. Chaban resolveu

publicar esta pequena obra para ajud-los a compreender como o Enem cobra a disciplina

agora chamada de Cincias da Natureza e suas Tecnologias.

Indicaes teis

Os links indicados abaixo exigem uma conexo com a internet.

Existem muitas frmulas a serem decoradas??????

Tente: http://www.chaban.com.br/song

Quer saber como funciona uma usina hidreltrica?

https://www.youtube.com/v/WpIGGtN5BTA

E uma usina termeltrica?

https://www.youtube.com/v/UMVp-Xm8lwQ

A corrente eltrica.

https://www.youtube.com/v/WpIGGtN5BTA

Corrente alternada.

https://www.youtube.com/v/dGkwpug0298

Gostaria de dar uma geral em alguns aspectos da fsica, teoria e exerccios?

http://www.chaban.com.br/fisicayoutube

Outras obras do mesmo autor. Aguarde para breve lanamento do primeiro volume da coleo:

Fsica para Q.I. de dois dgitos

Vol 1 Ondulatria

No necessrio ser nenhum gnio para compreender a fsica do ensino mdio. Ela faz parte

de sua vida, est contigo em seu dia-a-dia. Ela nasceu quando nossos ancestrais construram

o primeiro tacape. Qualquer um que consegue achar o caminho de sua casa todos os dias

perfeitamente capaz de compreend-la, a genialidade no um pr-requisito. Duvida? Ento

leia!

Fenmenos eltricos e magnticos - Parte 1

(Eletrodinmica)

Questo 1.1 Enem 2012 Para ligar ou desligar uma mesma lmpada a partir de dois interruptores,

conectam-se os interruptores para que a mudana de posio de um deles faa ligar ou

desligar a lmpada, no importando qual a posio do outro. Esta ligao conhecida como

interruptores paralelos. Este interruptor uma chave de duas posies constituda por um

polo e dois terminais, conforme mostrado nas figuras de um mesmo interruptor. Na Posio I

a chave conecta o polo ao terminal superior, e na Posio II a chave o conecta ao terminal

inferior.

O circuito que cumpre a finalidade de funcionamento descrita no texto :

a) b)

c) d)

e)

Resoluo

Questo 1.2 Enem 2011 Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito eltrico que assistiu

na escola, resolve desmontar sua lanterna. Utilizando-se da lmpada e da pilha, retiradas do

equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas, faz as seguintes ligaes com a

inteno de acender a lmpada:

Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a lmpada acendeu?

a) (1), (3), (6) b) (3), (4), (5) c) (1), (3), (5) d) (1), (3), (7) e) (1), (2), (5)

Resoluo

Questo 1.3 Enem 2011 Em um manual de um chuveiro eltrico so encontradas informaes sobre

algumas caractersticas tcnicas, ilustradas no quadro, como a tenso de alimentao, a

potncia dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusvel, e a rea da seo transversal

dos condutores utilizados.

CARACTERSTICAS TCNICAS

Especificao

Modelo A B

Tenso (V~) 127 220

Potncia

(Watt)

Seletor de Temperatura

Multitemperaturas

0 0

2440 2540

4400 4400

5500 6000

Disjuntor ou fusvel (Ampere) 50 30

Seo dos condutores 2(mm ) 10 4

Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava

lig-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a

ser utilizado para uma correta instalao de um chuveiro do modelo B devia possuir

amperagem 40% menor. Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando

mesma potncia de 4 400 W, a razo entre as suas respectivas resistncias eltricas, AR e BR

que justifica a diferena de dimensionamento dos disjuntores, mais prxima de:

a) 0,3. b) 0,6. c) 0,8. d) 1,7. e) 3,0.

Resoluo

Questo 1.4 Enem 2010 Observe a tabela seguinte. Ela traz especificaes tcnicas constantes no

manual de instrues fornecido pelo fabricante de uma torneira eltrica.

Especificaes Tcnicas

Modelo Torneira

Tenso Nominal (volts) 127 220

Potncia

Nominal

(Watts)

(Frio) Desligado

(Morno) 2 800 3 200 2 800 3200

(Quente) 4 500 5 500 4 500 5500

Corrente Nominal

(Ampres)

35,4 43,3 20,4 25,0

Fiao Mnima (At

30m)

6 mm2 10

mm2

4

mm2

4

mm2

Fiao Mnima (Acima

30 m)

10

mm2

16

mm2

6

mm2

6

mm2

Disjuntor (Ampre) 40 50 25 30

Disponvel em: http://www.cardeal.com.br.manualprod/Manuais/Torneira%20

Suprema/ManualTorneiraSupremaroo.pdf Considerando que o modelo de maior potncia da verso 220 V da torneira suprema foi

inadvertidamente conectada a uma rede com tenso nominal de 127 V, e que o aparelho est

configurado para trabalhar em sua mxima potncia. Qual o valor aproximado da potncia ao

ligar a torneira?

a) 1.830 W b) 2.800 W c) 3.200 W d) 4.030 W e) 5.500 W

Resoluo

Questo 1.5 Enem 2 aplicao 2010 Quando ocorre um curto-circuito em uma instalao eltrica,

como na figura, a resistncia eltrica total do circuito diminui muito, estabelecendo-se nele

uma corrente muito elevada.

O superaquecimento da fiao,

devido a esse aumento da corrente

eltrica, pode ocasionar incndios,

que seriam evitados instalando-se

fusveis e disjuntores que

interrompem que interrompem essa

corrente, quando a mesma atinge

um valor acima do especificado

nesses dispositivos de proteo.

Suponha que um chuveiro instalado

em uma rede eltrica de 110 V, em

uma residncia, possua trs

posies de regulagem da

temperatura da gua. Na posio

vero utiliza 2100 W, na posio

primavera, 2400 W e na posio

inverno, 3200 W.

Deseja-se que o chuveiro funcione em qualquer uma das trs posies de regulagem de

temperatura, sem que haja riscos de incndio. Qual deve ser o valor mnimo adequado do

disjuntor a ser utilizado?

a) 40 A b) 30 A c) 25 A d) 23 A e) 20 A

Resoluo

Questo 1.6 Enem 2010 Todo carro possui uma caixa de fusveis, que so utilizados para proteo dos

circuitos eltricos. Os fusveis so constitudos de um material de baixo ponto de fuso,

como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente eltrica

igual ou maior do que aquela que so capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma

srie de fusveis e os valores de corrente por eles suportados.

Fusvel Corrente

Eltrica (A)

Azul 1,5

Amarelo 2,5

Laranja 5,0

Preto 7,5

Vermelho 10,0

Um farol usa uma lmpada de gs halognio de 55 W de potncia que opera com 36 V. Os

dois faris so ligados separadamente, com um fusvel para cada um, mas, aps um mau

funcionamento, o motorista passou a conect-los em paralelo, usando apenas um fusvel.

Dessa forma, admitindo-se que a fiao suporte a carga dos dois faris, o menor valor de

fusvel adequado para proteo desse novo circuito o

a) azul. b) preto. c) laranja. d) amarelo. e) vermelho.

Resoluo

Questo 1.7 Enem 2010 A energia eltrica consumida nas residncias medida, em quilowatt-hora, por

meio de um relgio medidor de consumo. Nesse relgio, da direita para esquerda, tem-se o

ponteiro da unidade, da dezena, da centena e do milhar. Se um ponteiro estiver entre dois

nmeros, considera-se o ltimo nmero ultrapassado pelo ponteiro. Suponha que as medidas

indicadas nos esquemas seguintes tenham sido feitas em uma cidade em que o preo do

quilowatt-hora fosse de R$ 0,20.

O valor a ser pago pelo consumo de energia eltrica registrado seria de

a) R$ 41,80. b) R$ 42.00. c) R$ 43.00. d) R$ 43,80. e) R$ 44,00.

Resoluo

Questo 1.8 Enem 2009 Considere a seguinte situao hipottica: ao preparar o palco para a

apresentao de uma pea de teatro, o iluminador deveria colocar trs atores sob luzes que

tinham igual brilho e os demais, sob luzes de menor brilho. O iluminador determinou, ento,

aos tcnicos, que instalassem no palco oito lmpadas incandescentes com a mesma

especificao (L1 a L8), interligadas em um circuito com uma bateria, conforme mostra a

figura.

Nessa situao, quais so as trs lmpadas que acendem com o mesmo brilho por

apresentarem igual valor de corrente fluindo nelas, sob as quais devem se posicionar os trs

atores?

a) L1, L2 e L3. b) L2, L3 e L4. c) L2, L5 e L7. d) L4, L5 e L6.

e) L4, L7 e L8.

Resoluo

Questo1.9 Enem 2009 A instalao eltrica de uma casa envolve vrias etapas, desde a alocao dos

dispositivos, instrumentos e aparelhos eltricos, at a escolha dos materiais que a compem,

passando pelo dimensionamento da potncia requerida, da fiao necessria, dos

eletrodutos*, entre outras. Para cada aparelho eltrico existe um valor de potncia associado.

Valores tpicos de potncias para alguns aparelhos eltricos so apresentados no quadro

seguinte:

Aparelhos Potncia (W)

Aparelho de som 120

Chuveiro eltrico 3.000

Ferro eltrico 500

Televisor 200

Geladeira 200

Rdio 50

*Eletrodutos so condutos por onde passa a fiao de uma instalao eltrica, com a

finalidade de proteg-la.

A escolha das lmpadas essencial para obteno de uma boa iluminao. A potncia da

lmpada dever estar de acordo com o tamanho do cmodo a ser iluminado. O quadro a

seguir mostra a relao entre as reas dos cmodos (em m2) e as potncias das lmpadas (em

W), e foi utilizado como referncia para o primeiro pavimento de uma residncia.

rea do

Cmodo (m2)

Potncia da Lmpada (W)

Sala/copa

/cozinha

Quarto, varanda

e

corredor

banheiro

At 6,0 60 60 60

6,0 a 7,5 100 100 60

7,5 a 10,5 100 100 100

Obs.: Para efeitos dos clculos das reas, as paredes so desconsideradas.

Considerando a planta baixa fornecida, com todos os aparelhos em funcionamento, a

potncia total, em watts, ser de

a) 4.070. b) 4.270. c) 4.320. d) 4.390. e) 4.470.

Resoluo

Questo 1.10 Enem 2009 possvel, com 1 litro de gasolina, usando todo o calor produzido por sua

combusto direta, aquecer 200 litros de gua de 20 C a 55 C. Pode-se efetuar esse mesmo

aquecimento por um gerador de eletricidade, que consome 1 litro de gasolina por hora e

fornece 110 V a um resistor de 11 , imerso na gua, durante um certo intervalo de tempo.

Todo o calor liberado pelo resistor transferido gua.

Considerando que o calor especfico da gua igual a 4,19 J g-1

C-1

, aproximadamente qual

a quantidade de gasolina consumida para o aquecimento de gua obtido pelo gerador, quando

comparado ao obtido a partir da combusto?

a) A quantidade de gasolina consumida igual para os dois casos.

b) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador duas vezes maior que a consumida na

combusto.

c) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador duas vezes menor que a consumida na

combusto.

d) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador sete vezes maior que a consumida na

combusto.

e) A quantidade de gasolina consumida pelo gerador sete vezes menor que a consumida na

combusto.

Resoluo

Questo1.11 Enem cancelado 2009 Os motores eltricos so dispositivos com diversas aplicaes,

dentre elas, destacam-se aquelas que proporcionam conforto e praticidade para as pessoas.

inegvel a preferncia pelo uso de elevadores quando o objetivo o transporte de pessoas

pelos andares de prdios elevados. Nesse caso, um dimensionamento preciso da potncia dos

motores utilizados nos elevadores muito importante e deve levar em considerao fatores

como economia de energia e segurana. Considere que um elevador de 800 kg, quando

lotado com oito pessoas ou 600 kg, precisa ser projetado. Para tanto, alguns parmetros

devero ser dimensionados. O motor ser ligado rede eltrica que fornece 220 volts de

tenso. O elevador deve subir 10 andares, em torno de 30 metros, a uma velocidade

constante de 4 metros por segundo. Para fazer uma estimativa simples de potncia necessria

e da corrente que deve ser fornecida ao motor do elevador para ele operar com lotao

mxima, considere que a tenso seja contnua, que a acelerao da gravidade vale 10 m/s2 e

que o atrito pode ser desprezado. Nesse caso, para um elevador lotado, a potncia mdia de

sada do motor do elevador e a corrente eltrica mxima que passa no motor sero

respectivamente de

a) 24 kW e 109 A. b) 32 kW e 145 A. c) 56 kW e 255 A.

d) 180 kW e 818 A. e) 240 kW e 1090 A.

Resoluo

Questo 1.12 Enem cancelado 2009 Uma estudante que ingressou na universidade e, pela primeira vez,

est morando longe da sua famlia, recebe a sua primeira conta de luz:

Se essa estudante comprar um secador de cabelos que consome 1000 W de potncia e

considerando que ela e suas 3 amigas utilizem esse aparelho por 15 minutos cada uma

durante 20 dias no ms, o acrscimo em reais na sua conta mensal ser de

a) R$ 10,00. b) R$ 12,50. c) R$ 13,00. d) R$ 13,50. e) R$ 14,00.

Resoluo

Questo 1.13 Enem 2005 Podemos estimar o consumo de energia eltrica de uma casa considerando as

principais fontes desse consumo. Pense na situao em que apenas os aparelhos que constam

da tabela a seguir fossem utilizados diariamente da mesma forma.

Tabela: A tabela fornece a potncia e o tempo efetivo de uso dirio de cada aparelho

domstico.

Aparelho Potncia

Tempo de

uso dirio

(horas)

Ar

condicionado 1,5 8

Chuveiro

eltrico 3,3 1/3

Freezer 0,2 10

Geladeira 0,35 10

Lmpadas 0,1 6

Supondo que o ms tenha 30 dias e que o custo de 1kWh R$ 0,40, o consumo de energia

eltrica mensal dessa casa, de aproximadamente

a) R$ 135. b) R$ 165. c) R$ 190. d) R$ 210. e) R$ 230.

Medidor Consum

o Leitura

C

d Emisso

Id.

Bancria

Nmero

713131

2

Consumi

dor

951672

Leitu

ra

7295

kWh

260

Dia

31

M

s

03

21 01/04/200

9

Banc

o

222

Agnci

a

999-7

Municpio

S. Jos das

Moas

Consumo dos ltimos 12 meses em kWh Descrio

253 Mar/08 278 Jun/08 272 Set/08 265 Dez/08 Fornecimento

ICMS 247 Abr/08 280 Jul/08 270 Out/08 266 Jan/09

255 Mai/08 275 Ago/08 260 Nov/08 268 Fev/09

Base de Clculo

ICMS Alquota Valor Total

R$ 130,00 25% R$ 32,50 R$ 162,50

Resoluo

Questo 1.14 Enem 2002 Na comparao entre diferentes processos de gerao de energia, devem ser

considerados aspectos econmicos, sociais e ambientais. Um fator economicamente

relevante nessa comparao a eficincia do processo. Eis um exemplo: a utilizao do gs

natural como fonte de aquecimento pode ser feita pela simples queima num fogo (uso

direto), ou pela produo de eletricidade em uma termoeltrica e uso de aquecimento eltrico

(uso indireto). Os rendimentos correspondentes a cada etapa de dois desses processos esto

indicados entre parnteses no esquema.

Na comparao das

eficincias, em termos

globais, entre esses dois

processos (direto e indireto),

verifica-se que

a) a menor eficincia de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da termoeltrica.

b) a menor eficincia de P2 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento na distribuio.

c) a maior eficincia de P2 deve-se ao alto rendimento do aquecedor eltrico.

d) a menor eficincia de P1 deve-se, sobretudo, ao baixo rendimento da fornalha.

e) a menor eficincia de P1 deve-se, sobretudo, ao alto rendimento de sua distribuio.

Resoluo

Questo 1.15 Enem 2002 Os nmeros e cifras envolvidos, quando lidamos com dados sobre produo e

consumo de energia em nosso pas, so sempre muito grandes. Apenas no setor residencial,

em um nico dia, o consumo de energia eltrica da ordem de 200 mil MWh. Para avaliar

esse consumo, imagine uma situao em que o Brasil no dispusesse de hidreltricas e

tivesse de depender somente de termoeltricas, onde cada kg de carvo, ao ser queimado,

permite obter uma quantidade de energia da ordem de 10 kWh. Considerando que um

caminho transporta, em mdia, 10 toneladas de carvo, a quantidade de caminhes de

carvo necessria para abastecer as termoeltricas, a cada dia, seria da ordem de

a) 20. b) 200. c) 1.000. d) 2.000. e) 10.000

Resoluo

Questo 1.16 Enem 2002 Entre as inmeras recomendaes dadas para a economia de energia eltrica

em uma residncia, destacamos as seguintes:

- Substitua lmpadas incandescentes por fluorescentes compactas.

- Evite usar o chuveiro eltrico com a chave na posio "inverno" ou "quente".

- Acumule uma quantidade de roupa para ser passada a ferro eltrico de uma s vez.

- Evite o uso de tomadas mltiplas para ligar vrios aparelhos simultaneamente.

- Utilize, na instalao eltrica, fios de dimetros recomendados s suas finalidades.

A caracterstica comum a todas essas recomendaes a proposta de economizar energia

atravs da tentativa de, no dia, reduzir

a) a potncia dos aparelhos e dispositivos eltricos.

b) o tempo de utilizao dos aparelhos e dispositivos.

c) o consumo de energia eltrica convertida em energia trmica.

d) o consumo de energia trmica convertida em energia eltrica.

e) o consumo de energia eltrica atravs de correntes de fuga.

Resoluo

Questo 1.17 Enem 2001 O consumo total de energia nas residncias brasileiras envolve diversas fontes,

como eletricidade, gs de cozinha, lenha etc. O grfico mostra a evoluo do consumo de

energia eltrica residencial, comparada com o consumo total de energia residencial, de 1970

a 1995.

*tep = toneladas equivalentes

de petrleo

Fonte: valores calculados

atravs dos dados obtidos de:

http://infoener.iee.usp.br/1999.

Verifica-se que a participao

percentual da energia eltrica

no total de energia gasto nas

residncias brasileiras cresceu

entre 1970 e 1995, passando,

aproximadamente, de

a) 10% para 40%. b) 10% para 60%. c) 20% para 60%.

d) 25% para 35%. e) 40% para 80%.

Resoluo

TEXTO PARA AS PRXIMAS 2 QUESTES:

A distribuio mdia, por tipo de equipamento, do consumo de energia eltrica nas

residncias no Brasil apresentada no grfico.

Questo 1.18 Enem 2001 Em associao com os dados do grfico, considere as variveis:

I. Potncia do equipamento.

II. Horas de funcionamento.

III. Nmero de equipamentos.

O valor das fraes percentuais do consumo de energia depende de

a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas. d) II e III, apenas.

e) I, II e III.

Resoluo

Questo 1.19 Enem 2001 Como medida de economia, em uma residncia com 4 moradores, o consumo

mensal mdio de energia eltrica foi reduzido para 300kWh. Se essa residncia obedece

distribuio dada no grfico, e se nela h um nico chuveiro de 5000W, pode-se concluir que

o banho dirio de cada morador passou a ter uma durao mdia, em minutos, de

a) 2,5. b) 5,0. c) 7,5. d) 10,0. e) 12,0.

Resoluo

Questo 1.20 Enem 1999 Lmpadas incandescentes so normalmente projetadas para trabalhar com a

tenso da rede eltrica em que sero ligadas. Em 1997, contudo, lmpadas projetadas para

funcionar com 127V foram retiradas do mercado e, em seu lugar, colocaram-se lmpadas

concebidas para uma tenso de 120V. Segundo dados recentes, essa substituio representou

uma mudana significativa no consumo de energia eltrica para cerca de 80 milhes de

brasileiros que residem nas regies em que a tenso da rede de 127V. A tabela a seguir

apresenta algumas caractersticas de duas lmpadas de 60W, projetadas respectivamente para

127V (antiga) e 120V (nova), quando ambas encontram-se ligadas numa rede de 127V.

Lmpada

(projeto original)

60W-

127V

60W-

120V

Tenso da rede

eltrica 127V 127V

Potncia medida

(watt) 60 65

Luminosidade

medida (lumens) 750 920

Vida til mdia

(horas) 1000 452

Acender uma lmpada de 60W e 120V em um local onde a tenso na tomada de 127V,

comparativamente a uma lmpada de 60W e 127V no mesmo local tem como resultado:

a) mesma potncia, maior intensidade de luz e maior durabilidade.

b) mesma potncia, maior intensidade de luz e menor durabilidade.

c) maior potncia, maior intensidade de luz e maior durabilidade.

d) maior potncia, maior intensidade de luz e menor durabilidade.

e) menor potncia, menor intensidade de luz e menor durabilidade.

Resoluo

TEXTO PARA A PRXIMA QUESTO:

Seguem alguns trechos de uma matria da revista Superinteressante, que descreve hbitos de

um morador de Barcelona (Espanha), relacionando-os com o consumo de energia e efeitos

sobre o ambiente.

I. Apenas no banho matinal, por exemplo, um cidado utiliza cerca de 50 litros de gua, que

depois ter que ser tratada. Alm disso, a gua aquecida consumindo 1,5 quilowatt-hora

(cerca de 1,3 milhes de calorias), e para gerar essa energia foi preciso perturbar o ambiente

de alguma maneira...

II. Na hora de ir para o trabalho, o percurso mdio dos moradores de Barcelona mostra que o

carro libera 90 gramas do venenoso monxido de carbono e 25 gramas de xidos de

nitrognio... Ao mesmo tempo, o carro consome combustvel equivalente a 8,9 kwh.

III. Na hora de recolher o lixo domstico... quase 1kg por dia. Em cada quilo h

aproximadamente 240 gramas de papel, papelo e embalagens; 80 gramas de plstico; 55

gramas de metal, 40 gramas de material biodegradvel e 80 gramas de vidro.

Questo 1.21 Enem 1998 Com relao ao trecho I, supondo a existncia de um chuveiro eltrico, pode-se

afirmar que:

a) a energia usada para aquecer o chuveiro de origem qumica, transformando-se em

energia eltrica.

b) a energia eltrica transformada no chuveiro em energia mecnica e, posteriormente, em

energia trmica.

c) o aquecimento da gua deve-se resistncia do chuveiro, onde a energia eltrica

transformada em energia trmica.

d) a energia trmica consumida nesse banho posteriormente transformada em energia

eltrica.

e) como a gerao da energia perturba o ambiente, pode-se concluir que sua fonte algum

derivado do petrleo.

Resoluo

Questo 1.22 Unicamp 2013 O carro eltrico uma alternativa aos veculos com motor a combusto

interna. Qual a autonomia de um carro eltrico que se desloca a 60 km h, se a corrente

eltrica empregada nesta velocidade igual a 50 A e a carga mxima armazenada em suas

baterias q 75 Ah?

a) 40,0 km. b) 62,5 km. c) 90,0 km. d) 160,0 km.

Resoluo

Questo 1.23 Aman 2013 O ampermetro um instrumento utilizado para a medida de intensidade de

corrente eltrica em um circuito constitudo por geradores, receptores, resistores, etc. A

maneira correta de conectar um ampermetro a um trecho do circuito no qual queremos

determinar a intensidade da corrente

a) em srie b) em paralelo c) na perpendicular

d) em equivalente e) mista

Resoluo

Questo 1.24 Aman 2013 Quatro lmpadas hmicas idnticas A, B, C e D foram associadas e, em

seguida, a associao ligada a um gerador de energia eltrica ideal. Em um dado instante, a

lmpada A queima, interrompendo o circuito no trecho em que ela se encontra. As lmpadas

B, C e D permanecem acesas, porm o brilho da lmpada B aumenta e o brilho das lmpadas

C e D diminui. Com base nesses dados, a alternativa que indica a associao formada por

essas lmpadas :

a) b) c)

d) e)

Resoluo

Questo 1.25 Upe 2013 Ligando quatro lmpadas de caractersticas idnticas, em srie, com uma fonte de

fora eletromotriz de 220 V, CORRETO afirmar que a diferena de potencial eltrico em

cada lmpada, em Volts, vale

a) 55 b) 110 c) 220 d) 330 e) 880

Resoluo

Questo 1.26 Cftmg 2012 A corrente eltrica nos materiais slidos, lquidos e gasosos depende da

existncia de grande quantidade de portadores de carga eltrica livres. Dos materiais

apresentados a seguir, aquele que atende a essa condio

a) a gua pura, no estado lquido.

b) o ar atmosfrico, em um dia bem seco.

c) o diamante puro, em estado slido natural.

d) o alumnio slido, temperatura ambiente.

Resoluo

Questo 1.27 Cftmg 2012 A figura representa um trecho de um circuito eltrico em que a diferena de

potencial entre os pontos A e B vale 12 V.

O valor da intensidade de corrente eltrica i, em ampres, e da resistncia eltrica do resistor

R, em ohm, valem, respectivamente,

a) 2,0 e 6,0. b) 4,0 e 2,0. c) 6,0 e 2,0. d) 6,0 e 4,0.

Resoluo

Questo 1.28 Aman 2012 Um fio de cobre possui uma resistncia R. Um outro fio de cobre, com o triplo

do comprimento e a metade da rea da seo transversal do fio anterior, ter uma resistncia

igual a:

a) 2R 3 b) 3R 2 c) 2R d) 3R e) 6R

Resoluo

Questo 1.29 Ufpr 2012 Um engenheiro eletricista, ao projetar a instalao eltrica de uma edificao,

deve levar em conta vrios fatores, de modo a garantir principalmente a segurana dos

futuros usurios. Considerando um trecho da fiao, com determinado comprimento, que ir

alimentar um conjunto de lmpadas, avalie as seguintes afirmativas:

1. Quanto mais fino for o fio condutor, menor ser a sua resistncia eltrica.

2. Quanto mais fino for o fio condutor, maior ser a perda de energia em forma de calor.

3. Quanto mais fino for o fio condutor, maior ser a sua resistividade.

Assinale a alternativa correta.

a) Somente a afirmativa 1 verdadeira.

b) Somente a afirmativa 2 verdadeira.

c) Somente a afirmativa 3 verdadeira.

d) Somente as afirmativas 1 e 2 so verdadeiras.

e) Somente as afirmativas 2 e 3 so verdadeiras.

Resoluo

TEXTO PARA A PRXIMA QUESTO:

Uma sala iluminada por um circuito de lmpadas incandescentes em paralelo.

Considere os dados abaixo:

a corrente eltrica eficaz limite do fusvel que protege esse circuito igual a 10 A; a tenso eficaz disponvel de 120 V; sob essa tenso, cada lmpada consome uma potncia de 60 W.

Questo 1.30 Uerj 2012 A resistncia equivalente, em ohms, de apenas 8 lmpadas acesas cerca de:

a) 30 b) 60 c) 120 d) 240

Resoluo

TEXTO PARA A PRXIMA QUESTO:

Atualmente h um nmero cada vez maior de equipamentos eltricos portteis e isto tem

levado a grandes esforos no desenvolvimento de baterias com maior capacidade de carga,

menor volume, menor peso, maior quantidade de ciclos e menor tempo de recarga, entre

outras qualidades.

Questo 1.31 Unicamp 2012 Outro exemplo de desenvolvimento, com vistas a recargas rpidas, o

prottipo de uma bateria de on-ltio, com estrutura tridimensional. Considere que uma

bateria, inicialmente descarregada, carregada com uma corrente mdia mi 3,2 A at atingir

sua carga mxima de Q = 0,8 Ah . O tempo gasto para carregar a bateria de

a) 240 minutos. b) 90 minutos. c) 15 minutos. d) 4 minutos.

Resoluo

Questo 1.32 Utfpr 2011 A passagem da corrente eltrica pode produzir calor. Instalaes eltricas mal

feitas, uso de materiais de baixa qualidade ou desgaste de materiais antigos podem provocar

curto-circuito. Para evitar-se riscos de incndios, as instalaes eltricas devem conter um

dispositivo de segurana denominado:

a) fusl. b) resistor. c) estabilizador de tenso. d) disjuntor.

e) relgio de luz.

Resoluo

Questo 1.33 Uff 2011 Em dias frios, o chuveiro eltrico geralmente regulado para a posio inverno. O efeito dessa regulagem alterar a resistncia eltrica do resistor do chuveiro de modo a

aquecer mais, e mais rapidamente, a gua do banho. Para isso, essa resistncia deve ser

a) diminuda, aumentando-se o comprimento do resistor.

b) aumentada, aumentando-se o comprimento do resistor.

c) diminuda, diminuindo-se o comprimento do resistor.

d) aumentada, diminuindo-se o comprimento do resistor.

e) aumentada, aumentando-se a voltagem nos terminais do resistor.

Resoluo

Questo 1.34 Cesgranrio 2010 Est associada em srie certa quantidade de resistores cujas resistncias

eltricas formam uma progresso aritmtica de razo 0,3 . Essa associao submetida a

uma d.d.p. de 12,4V. A menor das resistncias vale 0,2 , cujo resistor atravessado por uma

corrente de 0,8A.

O nmero de resistores utilizados nessa associao

a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 14

Resoluo

Questo 1.35 Cftsc 2010 Um professor de Fsica, em uma aula sobre resistores e suas aplicaes,

questiona seus alunos sobre o que eles poderiam fazer para conseguir gua mais quente de

seus chuveiros eltricos. Vrias respostas surgiram, e apenas uma estava correta. Assinale a

resposta correta dada pelo aluno.

a) Podemos diminuir o comprimento do resistor. Com isso, aumentaramos a corrente

eltrica e, consequentemente, teramos mais energia eltrica transformada em calor.

b) Podemos aumentar o comprimento do resistor. Com isso, aumentaramos a corrente

eltrica e, consequentemente, teramos mais energia eltrica transformada em calor.

c) Podemos diminuir a rea da seco transversal do resistor. Com isso, aumentaramos a

corrente eltrica e, consequentemente, teramos mais energia eltrica transformada em

calor.

d) Podemos aumentar o comprimento do resistor. Com isso, diminuiramos a corrente

eltrica e, consequentemente, teramos mais energia eltrica transformada em calor.

e) Podemos aumentar a resistividade do material do resistor. Com isso, aumentaramos a

corrente eltrica e, consequentemente, teramos mais energia eltrica transformada em

calor.

Resoluo

Questo 1.36 Enem 2 aplicao 2010 A resistncia eltrica de um fio determinada pela suas dimenses

e pelas propriedades estruturais do material. A condutividade caracteriza a estrutura do

material, de tal forma que a resistncia de um fio pode ser determinada conhecendo-se L, o

comprimento do fio e A, a rea de seo reta. A tabela relaciona o material sua respectiva

resistividade em temperatura ambiente.

Tabela de condutividade

Material Condutividade

(Sm/mm2)

Alumnio 34,2

Cobre 61,7

Ferro 10,2

Prata 62,5

Tungstnio 18,8

Mantendo-se as mesmas dimenses geomtricas, o fio que apresenta menor resistncia

eltrica aquele feito de

a) tungstnio. b) alumnio. c) ferro. d) cobre. e) prata.

Resoluo

TEXTO PARA A PRXIMA QUESTO:

SUPERCONDUTIVIDADE

O termo supercondutividade se refere capacidade que alguns materiais tm de conduzir a

corrente eltrica sem que ocorram perdas de energia na forma de calor.

O QUE FAZ UM CONDUTOR SER SUPER?

A histria dos semicondutores j quase centenria e comea em 1911 com o fsico Heike

Kamerling Onnes, que observou o fenmeno no mercrio resfriado a 4,2 K. Em 1995,

compostos de cobre dopados com tlio exibiram o fenmeno da supercondutividade a

temperaturas de 138 K a presses ambientes e at a temperaturas de 164 K em altas presses.

Em um condutor comum, os eltrons da corrente eltrica so continuamente espalhados

pelos ons metlicos do fio, perdendo energia, que aquece o fio, fenmeno conhecido como

efeito joule. Em um supercondutor, esses eltrons combinam-se e formam os chamados pares

de Cooper, unidos por uma interao atrativa, e movem-se sem haver espalhamento.

(Texto adaptado de Scientific American Brasil, ano 8 numero 88, pgs. 48-55.)

Questo 1.37 Pucmg 2010 Considere uma linha de transmisso de energia eltrica em um fio condutor

com dimetro de 2 cm e comprimento de 2000 m percorrido por uma corrente de 1000 A. Se

essa transmisso fosse feita atravs de um supercondutor, a cada hora, seria evitada a perda

de uma energia de, aproximadamente, igual a:

Dado: =1,57 x 10-8 .m a) 3,6 x 10

8J b) 1,4 x 10

9J c) 7,2 x 10

8J d) 8,5 x 10

10J

Resoluo

Questo 1.38 Enem 2009 O manual de instrues de um aparelho de ar-condicionado apresenta a seguinte

tabela, com dados tcnicos para diversos modelos:

Capacidade

de

refrigero

kW/(BTU/h)

Potncia

(W)

Corrente

eltrica -

ciclo frio

(A)

Eficincia

energtica

COP

(W/W)

Vazo de

ar (m3/h)

Frequncia

(Hz)

3,52/(12.000) 1.193 5,8 2,95 550 60

5,42/(18.000) 1.790 8,7 2,95 800 60

5,42/(18.000) 1.790 8,7 2,95 800 60

6,45/(22.000) 2.188 10,2 2,95 960 60

6,45/(22.000) 2.188 10,2 2,95 960 60

Considere-se que um auditrio possua capacidade para 40 pessoas, cada uma produzindo

uma quantidade mdia de calor, e que praticamente todo o calor que flui para fora do

auditrio o faz por meio dos aparelhos de ar-condicionado.

Nessa situao, entre as informaes listadas, aquelas essenciais para se determinar quantos

e/ou quais aparelhos de ar-condicionado so precisos para manter, com lotao mxima, a

temperatura interna do auditrio agradvel e constante, bem como determinar a espessura da

fiao do circuito eltrico para a ligao desses aparelhos, so

a) vazo de ar e potncia.

b) vazo de ar e corrente eltrica - ciclo frio.

c) eficincia energtica e potncia.

d) capacidade de refrigerao e frequncia.

e) capacidade de refrigerao e corrente eltrica ciclo frio.

Resoluo

Questo 1.39 Enem 2009 A eficincia de um processo de converso de energia definida como a razo

entre a produo de energia ou trabalho til e o total de entrada de energia no processo. A

figura mostra um processo com diversas etapas. Nesse caso, a eficincia geral ser igual ao

produto das eficincias das etapas individuais. A entrada de energia que no se transforma

em trabalho til perdida sob formas no utilizveis (como resduos de calor).

Aumentar a eficincia dos processos de converso de energia implica economizar recursos e

combustveis. Das propostas seguintes, qual resultar em maior aumento da eficincia geral

do processo?

a) Aumentar a quantidade de combustvel para queima na usina de fora.

b) Utilizar lmpadas incandescentes, que geram pouco calor e muita luminosidade.

c) Manter o menor nmero possvel de aparelhos eltricos em funcionamento nas moradias.

d) Utilizar cabos com menor dimetro nas linhas de transmisso a fim de economizar o

material condutor.

e) Utilizar materiais com melhores propriedades condutoras nas linhas de transmisso e

lmpadas fluorescentes nas moradias.

Resoluo

Questo 1.40 Enem O alumnio se funde a 666oC e obtido custa de energia eltrica, por eletrlise transformao realizada a partir do xido de alumnio a cerca de 1 000oC.

A produo brasileira de alumnio, no ano de 1985, foi da ordem de 550 000 toneladas,

tendo sido consumidos cerca de 20kWh de energia eltrica por quilograma do metal. Nesse

mesmo ano, estimou-se a produo de resduos slidos urbanos brasileiros formados por

metais ferrosos e no-ferrosos em 3 700 t/dia, das quais 1,5% estima-se corresponder ao

alumnio.

([Dados adaptados de] FIGUEIREDO, P. J. M. A sociedade do lixo: resduos, a questo

energtica e a crise ambiental. Piracicaba: UNIMEP, 1994)

Suponha que uma residncia tenha objetos de alumnio em uso cuja massa total seja de 10kg

(panelas, janelas, latas etc.). O consumo de energia eltrica mensal dessa residncia de

100kWh. Sendo assim, na produo desses objetos utilizou-se uma quantidade de energia

eltrica que poderia abastecer essa residncia por um perodo de

(A) 1 ms. (B) 2 meses. (C) 3 meses. (D) 4 meses. (E) 5 meses.

Resoluo

No quadro abaixo esto as contas de luz e gua de uma mesma residncia. Alm do valor a

pagar, cada conta mostra como calcul-lo, em funo do consumo de gua (em m3) e de

eletricidade (em kwh). Observe que, na conta de luz, o valor a pagar igual ao consumo

multiplicado por um certo fator. J na conta de gua, existe uma tarifa mnima e

Questo 1.41 Enem Suponha que, no prximo ms, dobre o consumo de energia eltrica dessa residncia.

O novo valor da conta ser de:

(A) R$ 55,23 (B) R$ 106,46 (C) R$ 802,00 (D) R$ 100,00 (E) R$ 22,90

Resoluo

Questo 1.42 Enem Suponha agora que dobre o consumo dgua. O novo valor da conta ser de:

(A) R$ 22,90 (B) R$ 106,46 (C) R$ 43,82 (D) R$ 17,40 (E) R$ 22,52

Resoluo

Questo 1.43 Enem A Dos grficos abaixo, o que melhor representa o valor da conta de gua, de acordo

com o consumo, :

Resoluo

Questo 1.44 Enem 2013 O chuveiro eltrico um dispositivo capaz de transformar energia eltrica em

energia trmica, o que possibilita a elevao da temperatura da gua. Um chuveiro projetado

para funcionar em 110V pode ser adaptado para funcionar em 220V, de modo a manter

inalterada sua potncia.

Uma das maneiras de fazer essa adaptao trocar a resistncia do chuveiro por outra, de

mesmo material e com o(a)

a) dobro do comprimento do fio.

b) metade do comprimento do fio.

c) metade da rea da seo reta do fio.

d) qudruplo da rea da seo reta do fio.

e) quarta parte da rea da seo reta do fio.

Resoluo

Questo 1.45 Enem 2013 Um circuito em srie formado por uma pilha, uma lmpada incandescente e

uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lmpada acende quase instantaneamente,

irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenmeno da irradiao de energia a um

desgaste da corrente eltrica, ao atravessar o filamento da lmpada, e rapidez com que a

lmpada comea a brilhar. Essa explicao est em desacordo com o modelo clssico de

corrente.

De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lmpada acender quase instantaneamente

est relacionado rapidez com que

a) o fluido eltrico se desloca no circuito.

b) as cargas negativas mveis atravessam o circuito.

c) a bateria libera cargas mveis para o filamento da lmpada.

d) o campo eltrico se estabelece em todos os pontos do circuito.

e) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lmpada.

Resoluo

Questo 1.46 Enem 2013 Medir temperatura fundamental em muitas aplicaes, e apresentar a leitura

em mostradores digitais bastante prtico. O seu funcionamento baseado na

correspondncia entre valores de temperatura e de diferena de potencial eltrico. Por

exemplo, podemos usar o circuito eltrico apresentado, no qual o elemento sensor de

temperatura ocupa um dos braos do circuito S(R ) e a dependncia da resistncia com a

temperatura conhecida.

Para um valor de temperatura em que SR 100 , a leitura apresentada pelo voltmetro ser de

a) +6,2V.

b) +1,7V.

c) +0,3V.

d) 0,3V. e) 6,2V. Resoluo

Questo 1.47 Enem 2013 Um eletricista analisa o diagrama de uma instalao eltrica residencial para

planejar medies de tenso e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma

geladeira (G), uma tomada (T) e uma lmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja

medir a tenso eltrica aplicada geladeira, a corrente total e a corrente na lmpada. Para

isso, ele dispe de um voltmetro (V) e dois ampermetros (A).

Para realizar essas medidas, o esquema da ligao desses instrumentos est representado em:

a) b)

c) d)

e)

Resoluo

ndice

Fenmenos eltricos e magnticos - Parte 2

(Eletrosttica)

Questo 2.1 Upe 2013 Sete bilhes de habitantes, aproximadamente, a populao da Terra hoje. Assim

considere a Terra uma esfera carregada positivamente, em que cada habitante seja

equivalente a uma carga de 1 u.c.e.(unidade de carga eltrica), estando esta distribuda

uniformemente. Desse modo a densidade superficial de carga, em ordem de grandeza, em

u.c.e./m2, ser

Considere: Raio da Terra = 6 x 106 m e = 3.

a) 10-23

b) 105 c) 10

2 d) 10

-5 e) 10

23

Resoluo

Questo 2.2 Pucrj 2013 Duas cargas pontuais 1 2q 3,0 C e q 6,0 C so colocadas a uma distncia de

1,0 m entre si. Calcule a distncia, em metros, entre a carga q1 e a posio, situada entre as

cargas, onde o campo eltrico nulo.

Considere kC = 9 109 Nm

2/C

2

a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e) 2,4

Resoluo

Questo 2.3 Aman 2013 Duas esferas metlicas de raios AR e BR , com A BR R , esto no vcuo e isoladas

eletricamente uma da outra. Cada uma eletrizada com uma mesma quantidade de carga

positiva. Posteriormente, as esferas so interligadas por meio de um fio condutor de

capacitncia desprezvel e, aps atingir o equilbrio eletrosttico, a esfera A possuir uma

carga AQ e um potencial AV , e a esfera B uma carga BQ e um potencial BV . Baseado nas

informaes anteriores, podemos, ento, afirmar que

a) A BV V e A BQ Q b) A BV V e A BQ Q

c) A BV V e A BQ Q d) A BV V e A BQ Q

e) A BV V e A BQ Q

Resoluo

Questo 2.4 Uel 2013 Alguns visores Touch screen utilizam a tecnologia de telas capacitivas,

dispositivos que podem ser comparados a capacitores.

Sobre a natureza dos capacitores e a relao dos processos de carga e descarga com os seus

respectivos grficos, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) s afirmativas a seguir.

( ) Carga eltrica em

funo do tempo

durante o

carregamento de um

capacitor.

( ) Carga eltrica em

funo do tempo

durante o

carregamento de um

capacitor.

( ) Corrente eltrica em

funo do tempo

durante o

carregamento de um

capacitor.

( ) Corrente eltrica em

funo do tempo

durante o

carregamento de um

capacitor.

( ) Corrente eltrica em

funo do tempo

durante o

descarregamento de

um capacitor.

Assinale a alternativa que contm, de cima para baixo, a sequncia correta.

a) V, V, F, V, F. b) V, F, F, F, V. c) F, V, V, F, V. d) F, F, V, V, V.

e) F, F, V, V, F.

Resoluo

Questo 2.5 Ifsc 2012 Como funciona a Mquina de Xerox

Quando se inicia a operao em uma mquina de Xerox, acende-se uma lmpada, que varre

todo o documento a ser copiado. A imagem projetada por meio de espelhos e lentes sobre

a superfcie de um tambor fotossensvel, que um cilindro de alumnio revestido de um

material fotocondutor.

Os fotocondutores so materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando expostos

luz, so condutores. Assim, quando a imagem refletida nos espelhos chega ao tambor, as

cargas superficiais do cilindro se alteram: as reas claras do documento eliminam as

cargas eltricas que esto sobre a superfcie do cilindro e as reas escuras as preservam.

Forma-se, ento, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada. Para isso, o cilindro

revestido por uma fina tinta de p, o tonalizador, ou toner, que adere imagem latente

formada sobre o tambor. Em seguida, toda a imagem passa para as fibras do papel, atravs

de presso e calor. E, assim, chega-se cpia final.

Fonte: Revista Globo Cincia, dez. 1996, p. 18.

O texto acima se refere a uma aplicao do fenmeno de eletrizao, pois graas a ele que

o toner adere ao cilindro metlico mencionado. O processo de eletrizao pode ocorrer de

trs formas distintas: atrito, induo e contato, mas todos os processos tm algo em comum.

CORRETO afirmar que o comum destes processos :

a) Deixar o corpo eletrizado, com um desequilbrio entre o nmero de cargas eltricas

positivas e negativas.

b) Deixar o corpo eletrizado, com um equilbrio entre o nmero de cargas eltricas positivas

e negativas.

c) Arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado.

d) Deixar o corpo eletrizado com uma corrente eltrica negativa.

e) Deixar o corpo eletrizado com um campo magntico.

Resoluo

Questo 2.6 Utfpr 2012 Quando atritamos uma rgua de plstico com um pedao de l:

I. Fazemos com que a rgua de plstico fique carregada com cargas eltricas e o pedao de l

continue neutro eletricamente, pois o papel da l de atritar a rgua.

II. Fazemos com que a rgua de plstico fique carregada com cargas eltricas e o pedao de

l fique carregado com cargas eltricas contrrias s da rgua, pois h transferncia de

cargas de um material para o outro.

III. Fazemos com que a rgua de plstico fique carregada eletricamente com o mesmo tipo de

cargas da l, pois a transferncia de cargas se d de um objeto carregado para o outro.

IV. A rgua de plstico e a l ficam eletricamente neutros, pois o processo de eletrizao por

atrito o processo de induo de cargas.

Est(o) correta(s):

a) I. b) II. c) III. d) IV. e) I e IV.

Resoluo

Questo 2.7 Uftm 2012 Considere uma esfera oca metlica eletrizada. Na condio de equilbrio

eletrosttico,

a) o vetor campo eltrico no interior da esfera no nulo.

b) o potencial eltrico em um ponto interior da esfera depende da distncia desse ponto

superfcie.

c) o vetor campo eltrico na superfcie externa da esfera perpendicular superfcie.

d) a distribuio de cargas eltricas na superfcie externa da esfera depende do sinal da carga

com que ela est eletrizada.

e) o mdulo do vetor campo eltrico em um ponto da regio externa da esfera no depende

da distncia desse ponto superfcie.

Resoluo

Questo 2.8 Ifsul 2011 Voc est passeando com alguns amigos por uma regio rural enquanto uma

tempestade se forma. Ao passar por um ponto um pouco mais elevado, nota que os cabelos

de seus amigos comeam a levantar. Isso devido ao

a) aumento do campo eltrico no local, causado pela presena de nuvens carregadas sobre

vocs.

b) fato de vocs, por causa do atrito dos ps com o solo, adquirirem carga eltrica.

c) campo magntico gerado pela tempestade que se aproxima.

d) efeito fisiolgico da corrente eltrica que circula pelo corpo de vocs, induzida pelas

nuvens carregadas.

Resoluo

Questo 2.9 Cftmg 2011 O eletroscpio da figura, eletrizado com carga desconhecida, consiste de uma

esfera metlica ligada, atravs de uma haste condutora, a duas folhas metlicas e delgadas.

Esse conjunto encontra-se isolado por uma rolha de cortia presa ao gargalo de uma garrafa

de vidro transparente, como mostra a figura.

Sobre esse dispositivo, afirma-se:

I. As folhas movem-se quando um corpo neutro aproximado da esfera sem toc-la.

II. O vidro que envolve as folhas delgadas funciona como uma blindagem eletrosttica.

III. A esfera e as lminas esto eletrizadas com carga de mesmo sinal e a haste est neutra.

IV. As folhas abrem-se ainda mais quando um objeto, de mesma carga do eletroscpio,

aproxima-se da esfera sem toc-la.

Esto corretas apenas as afirmativas

a) I e II.

b) I e IV.

c) II e III.

d) III e IV.

Resoluo

Questo 2.10 Ifsp 2011 Um estudante deseja determinar o estado de eletrizao de uma bexiga de

aniversrio. Para isso, ele aproxima um corpo A, que no se sabe se est ou no eletrizado, e

observa que h atrao com a bexiga. Aps isso, ele pega outro corpo B, carregado

positivamente, e aproxima-o da bexiga e verifica novamente a atrao. A partir dessa

sequncia, so feitas as seguintes afirmaes:

I. No se pode afirmar se o estado de eletrizao da bexiga neutro ou carregado.

II. Se o corpo A estiver negativamente carregado, ento a bexiga est necessariamente

neutra.

III. Se o corpo A estiver carregado positivamente, ento a bexiga estar necessariamente

carregada com carga negativa.

So corretas as afirmaes

a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) I e II, apenas.

e) I, II e III.

Resoluo

Questo 2.11 Col.naval 2011 Fenmenos eltricos e fenmenos magnticos fazem parte da vida diria

das pessoas. Em relao a esses fenmenos, assinale a opo correta de acordo com os

conhecimentos da fsica.

a) O polo norte da agulha magntica de uma bssola ser atrado pelo polo sul geogrfico da

Terra, pois polos de nomes diferentes se atraem.

b) Nos telefones existem eletroms que, como se sabe, funcionam devido passagem da

corrente eltrica, que transfere eltrons para o ncleo de ferro do eletrom.

c) A eletricidade esttica acumulada num corpo pode provocar fascas. Por isso, nos navios

que transportam petrleo, os tripulantes no devem usar sapatos com solado de borracha,

que um isolante eltrico.

d) Corpos condutores de eletricidade ficam eletrizados mais facilmente que os corpos

isolantes, pois nos isolantes os eltrons no se movem.

e) Na eletrizao por atrito os corpos ficam eletrizados com cargas de sinais contrrios.

Assim, o corpo que ficou eletrizado positivamente ganhou prtons e o que ficou

negativamente eletrizado ganhou eltrons.

Resoluo

Questo 2.12 Ifsp 2011 Na figura a seguir, so representadas as linhas de fora em uma regio de um

campo eltrico. A partir dos pontos A, B, C, e D situados nesse campo, so feitas as

seguintes afirmaes:

I. A intensidade do vetor campo eltrico no ponto B maior que no ponto C.

II. O potencial eltrico no ponto D menor que no ponto C.

III. Uma partcula carregada negativamente, abandonada no ponto B, se movimenta

espontaneamente para regies de menor potencial eltrico.

IV. A energia potencial eltrica de uma partcula positiva diminui quando se movimenta de

B para A.

correto o que se afirma apenas em

a) I.

b) I e IV.

c) II e III.

d) II e IV.

e) I, II e III.

Resoluo

Questo 2.13 Enem 2010 Duas irms que dividem o mesmo quarto de estudos combinaram de comprar

duas caixas com tampas para guardarem seus pertences dentro de suas caixas, evitando,

assim, a baguna sobre a mesa de estudos. Uma delas comprou uma metlica, e a outra, uma

caixa de madeira de rea e espessura lateral diferentes, para facilitar a identificao. Um dia

as meninas foram estudar para a prova de Fsica e, ao se acomodarem na mesa de estudos,

guardaram seus celulares ligados dentro de suas caixas.

Ao longo desse dia, uma delas recebeu ligaes telefnicas, enquanto os amigos da outra

tentavam ligar e recebiam a mensagem de que o celular estava fora da rea de cobertura ou

desligado.

Para explicar essa situao, um fsico deveria afirmar que o material da caixa, cujo telefone

celular no recebeu as ligaes de

a) madeira e o telefone no funcionava porque a madeira no um bom condutor de

eletricidade.

b) metal e o telefone no funcionava devido blindagem eletrosttica que o metal

proporcionava.

c) metal e o telefone no funcionava porque o metal refletia todo tipo de radiao que nele

incidia.

d) metal e o telefone no funcionava porque a rea lateral da caixa de metal era maior.

e) madeira e o telefone no funcionava porque a espessura desta caixa era maior que a

espessura da caixa de metal.

Resoluo

Questo 2.14 Enem 2 aplicao 2010 Atualmente, existem inmeras opes de celulares com telas

sensveis ao toque (touchscreen). Para decidir qual escolher, bom conhecer as diferenas

entre os principais tipos de telas sensveis ao toque existentes no mercado. Existem dois

sistemas bsicos usados para reconhecer o toque de uma pessoa:

- O primeiro sistema consiste de um painel de vidro normal, recoberto por duas camadas

afastadas por espaadores. Uma camada resistente a riscos colocada por cima de todo o

conjunto. Uma corrente eltrica passa atravs das duas camadas enquanto a tela est

operacional. Quando um usurio toca a tela, as duas camadas fazem contato exatamente

naquele ponto. A mudana no campo eltrico percebida, e as coordenadas do ponto de

contato so calculadas pelo computador.

- No segundo sistema, uma camada que armazena carga eltrica colocada no painel de

vidro do monitor. Quando um usurio toca o monitor com seu dedo, parte da carga eltrica

transferida para o usurio, de modo que a carga na camada que a armazena diminui. Esta

reduo medida nos circuitos localizados em cada canto do monitor. Considerando as

diferenas relativas de carga em cada canto, o computador calcula exatamente onde ocorreu

o toque.

Disponvel em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 18 set. 2010 (adaptado).

O elemento de armazenamento de carga anlogo ao exposto no segundo sistema e a

aplicao cotidiana correspondente so, respectivamente,

a) receptores televisor. b) resistores chuveiro eltrico. c) geradores telefone celular. d) fusveis caixa de fora residencial. e) capacitores flash de mquina fotogrfica. Resoluo

Questo 2.15 Enem cancelado 2009 As clulas possuem potencial de membrana, que pode ser

classificado em repouso ou ao, e uma estratgia eletrofisiolgica interessante e simples

do ponto de vista fsico. Essa caracterstica eletrofisiolgica est presente na figura a seguir,

que mostra um potencial de ao disparado por uma clula que compe as fibras de Purkinje,

responsveis por conduzir os impulsos eltricos para o tecido cardaco, possibilitando assim

a contrao cardaca. Observa-se que existem quatro fases envolvidas nesse potencial de

ao, sendo denominadas fases 0, 1, 2 e 3.

O potencial de repouso dessa clula -100 mV, e quando ocorre influxo de ons Na+ e Ca

2+,

a polaridade celular pode atingir valores de at +10 mV, o que se denomina despolarizao

celular. A modificao no potencial de repouso pode disparar um potencial de ao quando a

voltagem da membrana atinge o limiar de disparo que est representado na figura pela linha

pontilhada. Contudo, a clula no pode se manter despolarizada, pois isso acarretaria a morte

celular. Assim, ocorre a repolarizao celular, mecanismo que reverte a despolarizao e

retorna a clula ao potencial de repouso. Para tanto, h o efluxo celular de ons K+. Qual das

fases, presentes na figura, indica o processo de despolarizao e repolarizao celular,

respectivamente?

a) Fases 0 e 2.

b) Fases 0 e 3.

c) Fases 1 e 2.

d) Fases 2 e 0.

e) Fases 3 e 1.

Resoluo

Questo 2.16 Enem A figura mostra o tubo de imagens dos aparelhos de televiso usado para produzir as

imagens sobre a tela. Os eltrons do feixe emitido pelo canho eletrnico so acelerados por

uma tenso de milhares de volts e passam por um espao entre bobinas onde so defletidos

por campos magnticos variveis, de forma a fazerem a varredura da tela.

Nos manuais que acompanham os televisores comum encontrar, entre outras, as seguintes

recomendaes:

I. Nunca abra o gabinete ou toque as peas no interior do televisor.

II. No coloque seu televisor prximo de aparelhos domsticos com motores eltricos ou

ms.

Estas recomendaes esto associadas, respectivamente, aos aspectos de

(A) riscos pessoais por alta tenso / perturbao ou deformao de imagem por campos

externos.

(B) proteo dos circuitos contra manipulao indevida / perturbao ou deformao de

imagem por campos externos.

(C) riscos pessoais por alta tenso / sobrecarga dos circuitos internos por aes externas.

(D) proteo dos circuitos contra a manipulao indevida / sobrecarga da rede por fuga de

corrente.

(E) proteo dos circuitos contra manipulao indevida / sobrecarga dos circuitos internos

por ao externa.

Resoluo

ndice

Fenmenos eltricos e magnticos - Parte 3

(Eletromagnetismo)

Questo 3.1 Ifsp 2013 Um professor de Fsica mostra aos seus alunos 3 barras de metal AB, CD e EF

que podem ou no estar magnetizadas. Com elas faz trs experincias que consistem em

aproxim-las e observar o efeito de atrao e/ou repulso, registrando-o na tabela a seguir.

Aps o experimento e admitindo que cada letra pode corresponder a um nico polo

magntico, seus alunos concluram que

a) somente a barra CD m.

b) somente as barras CD e EF so ms.

c) somente as barras AB e EF so ms.

d) somente as barras AB e CD so ms.

e) AB, CD e EF so ms.

Resoluo

Questo 3.2 Unesp 2013 A bssola interior

A comunidade cientfica, hoje, admite que certos animais detectam e respondem a campos

magnticos. No caso das trutas arco-ris, por exemplo, as clulas sensoriais que cobrem a

abertura nasal desses peixes apresentam feixes de magnetita que, por sua vez, respondem a

mudanas na direo do campo magntico da Terra em relao cabea do peixe, abrindo

canais nas membranas celulares e permitindo, assim, a passagem de ons; esses ons, a seu

turno, induzem os neurnios a enviarem mensagens ao crebro para qual lado o peixe deve

nadar. As figuras demonstram esse processo nas trutas arco-ris:

Na situao da figura 2, para que os feixes de magnetita voltem a se orientar como

representado na figura 1, seria necessrio submeter as trutas arco-ris a um outro campo

magntico, simultneo ao da Terra, melhor representado pelo vetor

a) b) c) d) e)

Resoluo

Questo 3.3 Ifsp 2012 Os ms tm larga aplicao em nosso cotidiano tanto com finalidades prticas,

como em alto-falantes e microfones, ou como meramente decorativas. A figura mostra dois

ms, A e B, em forma de barra, com seus respectivos polos magnticos.

Analise as seguintes afirmaes sobre ms e suas propriedades magnticas.

I. Se quebrarmos os dois ms ao meio, obteremos quatro pedaos de material sem

propriedades magnticas, pois teremos separados os polos norte e sul um do outro.

II. A e B podem tanto atrair-se como repelir-se, dependendo da posio em que os

colocamos, um em relao ao outro.

III. Se aproximarmos de um dos dois ms uma pequena esfera de ferro, ela ser atrada por

um dos polos desse m, mas ser repelida pelo outro.

correto o que se afirma em

a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e II, apenas.

d) I e III, apenas. e) II e III, apenas.

Resoluo

Questo 3.4 Fuvest 2012 Em uma aula de laboratrio, os estudantes foram divididos em dois grupos. O

grupo A fez experimentos com o objetivo de desenhar linhas de campo eltrico e magntico.

Os desenhos feitos esto apresentados nas figuras I, II, III e IV abaixo.

Aos alunos do grupo B, coube analisar os desenhos produzidos pelo grupo A e formular

hipteses. Dentre elas, a nica correta que as figuras I, II, III e IV podem representar,

respectivamente, linhas de campo

a) eletrosttico, eletrosttico, magntico e magntico.

b) magntico, magntico, eletrosttico e eletrosttico.

c) eletrosttico, magntico, eletrosttico e magntico.

d) magntico, eletrosttico, eletrosttico e magntico.

e) eletrosttico, magntico, magntico e magntico.

Resoluo

TEXTO PARA A PRXIMA QUESTO:

O ano de 2009 foi o Ano Internacional da Astronomia. A 400 anos atrs, Galileu apontou um

telescpio para o cu, e mudou a nossa maneira de ver o mundo, de ver o universo e de

vermos a ns mesmos. As questes, a seguir, nos colocam diante de constataes e nos

lembram que somos, apenas, uma parte de algo muito maior: o cosmo.

Questo 3.5 Uemg 2010 Um astronauta, ao levar uma bssola para a Lua, verifica que a agulha

magntica da bssola no se orienta numa direo preferencial, como ocorre na Terra.

Considere as seguintes afirmaes, a partir dessa observao:

1. A agulha magntica da bssola no cria campo magntico, quando est na Lua.

2. A Lua no apresenta um campo magntico.

Sobre tais afirmaes, marque a alternativa CORRETA:

a) Apenas a afirmao 1 correta.

b) Apenas a afirmao 2 correta.

c) As duas afirmaes so corretas.

d) As duas afirmaes so falsas.

Resoluo

Questo 3.6 Ufg Em uma excurso acadmica, um aluno levou uma lanterna com uma bssola acoplada.

Em vrias posies durante o dia, ele observou que a bssola mantinha sempre uma nica

orientao, perpendicular direo seguida pelo Sol. noite, estando a bssola sobre uma

mesa e prxima de um fio perpendicular a ela, notou que a bssola mudou sua orientao no

momento em que foi ligado um gerador de corrente contnua.

A orientao inicial da agulha da bssola a mostrada na figura a seguir, onde a seta

preenchida indica o sentido do campo magntico da Terra.

Ao ligar o gerador, a corrente sobe o fio (saindo do plano da ilustrao). Assim, a orientao

da bssola passar ser a seguinte:

a) b) c)

d) e)

Resoluo

Questo 3.7 Aman 2013 Partculas com grande velocidade, provenientes do espao, atingem todos os

dias o nosso planeta e algumas delas interagem com o campo magntico terrestre. Considere

que duas partculas A e B, com cargas eltricas AQ 0 e BQ 0, atingem a Terra em um

mesmo ponto com velocidades, A BV V , perpendiculares ao vetor campo magntico local. Na

situao exposta, podemos afirmar que

a) a direo da velocidade das partculas A e B no ir se alterar.

b) a fora magntica sobre A ter sentido contrrio fora magntica sobre B.

c) a fora magntica que atuar em cada partcula ter sentido contrrio ao do seu respectivo

vetor velocidade.

d) a fora magntica que atuar em cada partcula ter o mesmo sentido do vetor campo

magntico local.

e) a direo da velocidade das partculas A e B a mesma do seu respectivo vetor fora

magntica.

Resoluo

Questo 3.8 Ueg 2013 O Sol emite uma grande quantidade de partculas radioativas a todo instante. O

nosso planeta bombardeado por elas, porm essas partculas no penetram em nossa

atmosfera por causa do campo magntico terrestre que nos protege. Esse fenmeno visvel

nos polos e chama-se aurora boreal ou austral. Quando se observa um planeta por meio de

um telescpio, e o fenmeno da aurora boreal visvel nele, esta observao nos garante que

o planeta observado

a) est fora do Sistema Solar.

b) no possui atmosfera.

c) possui campo magntico.

d) possui uma extensa camada de oznio.

Resoluo

Questo 3.9 Ita 2012 Assinale em qual das situaes descritas nas opes abaixo as linhas de campo

magntico formam circunferncias no espao.

a) Na regio externa de um toroide.

b) Na regio interna de um solenoide.

c) Prximo a um m com formato esfrico.

d) Ao redor de um fio retilneo percorrido por corrente eltrica.

e) Na regio interna de uma espira circular percorrida por corrente eltrica.

Resoluo

Questo 3.10 Cps 2012

Para vender a fundies que fabricam ao, as grandes indstrias de reciclagem separam o

ferro de outros resduos e, para realizar a separao e o transporte do ferro, elas utilizam

grandes guindastes que, em lugar de possurem ganchos em suas extremidades, possuem

a) bobinas que geram corrente eltrica.

b) bobinas que geram resistncia eltrica.

c) dnamos que geram campo magntico.

d) eletroms que geram corrente eltrica.

e) eletroms que geram campo magntico.

Resoluo

Questo 3.11 Ufsm 2012 O alto-falante, usado na comunicao, em megafones, rdios, televises, tem o

seu princpio de funcionamento ligado lei de

a) Coulomb. b) Ohm. c) Joule. d) Ampre. e) Faraday.

Resoluo

Questo 3.12 Uel 2012 Em uma usina hidreltrica, a gua do reservatrio guiada atravs de um duto

para girar o eixo de uma turbina. O movimento mecnico do eixo, no interior da estrutura do

gerador, transforma a energia mecnica em energia eltrica que chega at nossas casas. Com

base nas informaes e nos conhecimentos sobre o tema, correto afirmar que a produo de

energia eltrica em uma usina hidreltrica est relacionada

a) induo de Faraday. b) fora de Coulomb.

c) ao efeito Joule. d) ao princpio de Arquimedes.

e) ao ciclo de Carnot.

Resoluo

Questo 3.13 Ufpr 2011 Na segunda dcada do sculo XIX, Hans Christian Oersted demonstrou que um

fio percorrido por uma corrente eltrica era capaz de causar uma perturbao na agulha de

uma bssola. Mais tarde, Andr Marie Ampre obteve uma relao matemtica para a

intensidade do campo magntico produzido por uma corrente eltrica que circula em um fio

condutor retilneo. Ele mostrou que a intensidade do campo magntico depende da

intensidade da corrente eltrica e da distncia ao fio condutor.

Com relao a esse fenmeno, assinale a alternativa correta.

a) As linhas do campo magntico esto orientadas paralelamente ao fio condutor.

b) O sentido das linhas de campo magntico independe do sentido da corrente.

c) Se a distncia do ponto de observao ao fio condutor for diminuda pela metade, a

intensidade do campo magntico ser reduzida pela metade.

d) Se a intensidade da corrente eltrica for duplicada, a intensidade do campo magntico

tambm ser duplicada.

e) No Sistema Internacional de unidades (S.I.), a intensidade de campo magntico A/m.

Resoluo

Questo 3.14 Enem 2 aplicao 2010 H vrios tipos de tratamentos de doenas cerebrais que requerem

a estimulao de partes do crebro por correntes eltricas. Os eletrodos so introduzidos no

crebro para gerar pequenas correntes em reas especficas. Para se eliminar a necessidade

de introduzir eletrodos no crebro, uma alternativa usar bobinas que, colocadas fora da

cabea, sejam capazes de induzir correntes eltricas no tecido cerebral.

Para que o tratamento de patologias cerebrais com bobinas seja realizado satisfatoriamente,

necessrio que

a) haja um grande nmero de espiras nas bobinas, o que diminui a voltagem induzida.

b) o campo magntico criado pelas bobinas seja constante, de forma a haver induo

eletromagntica.

c) se observe que a intensidade das correntes induzidas depende da intensidade da corrente

nas bobinas.

d) a corrente nas bobinas seja contnua, para que o campo magntico possa ser de grande

intensidade.

e) o campo magntico dirija a corrente eltrica das bobinas para dentro do crebro do

paciente.

Resoluo

Questo 3.15 Uece Em um acelerador de partculas, trs partculas K, L, e M, de alta energia, penetram

em uma regio onde existe somente um campo magntico uniforme B , movendo-se

perpendicularmente a esse campo. A figura a seguir mostra as trajetrias dessas partculas

(sendo a direo do campo B perpendicular ao plano do papel, saindo da folha).

Com relao s cargas das partculas podemos afirmar, corretamente, que

a) as de K, L e M so positivas.

b) as de K e M so positivas.

c) somente a de M positiva.

d) somente a de K positiva.

Resoluo

Questo 3.16 Enem 2011 O manual de funcionamento de um captador de guitarra eltrica apresenta o

seguinte texto:

Esse captador comum consiste de uma bobina, fios condutores enrolados em torno de um

m permanente. O campo magntico do m induz o ordenamento dos polos magnticos na

corda da guitarra, que est prxima a ele. Assim, quando a corda tocada, as oscilaes

produzem variaes, com o mesmo padro, no fluxo magntico que atravessa a bobina. Isso

induz uma corrente eltrica na bobina, que transmitida at o amplificador e, da, para o

alto-falante.

Um guitarrista trocou as cordas originais de sua guitarra, que eram feitas de ao, por outras

feitas de nilon. Com o uso dessas cordas, o amplificador ligado ao instrumento no emitia

mais som, porque a corda de nilon

a) isola a passagem de corrente eltrica da bobina para o alto-falante.

b) varia seu comprimento mais intensamente do que ocorre com o ao.

c) apresenta uma magnetizao desprezvel sob a ao do m permanente.

d) induz correntes eltricas na bobina mais intensas que a capacidade do captador.

e) oscila com uma frequncia menor do que a que pode ser percebida pelo captador.

Resoluo

Questo 3. 17 Ufal 2010 Uma corda metlica de uma guitarra eltrica se comporta como um pequeno m,

com polaridades magnticas norte e sul. Quando a corda tocada, ela se aproxima e se afasta

periodicamente de um conjunto de espiras metlicas enroladas numa bobina situada logo

abaixo. A variao do fluxo do campo magntico gerado pela corda atravs da bobina induz

um sinal eltrico (d.d.p. ou corrente), que muda de sentido de acordo com a vibrao da

corda e que enviado para um amplificador.

Qual o cientista cujo nome est associado lei fsica que explica o fenmeno da gerao de

sinal eltrico pela variao do fluxo magntico atravs da bobina?

a) Charles Augustin de Coulomb

b) Andr Marie Ampre

c) Hans Christian Oersted

d) Georg Ohm

e) Michael Faraday

Resoluo

Questo 3.18 Enem 2 aplicao 2010 Os dnamos so geradores de energia eltrica utilizados em

bicicletas para acender uma pequena lmpada. Para isso, necessrio que a parte mvel

esteja em contato com o pneu da bicicleta e, quando ela entra em movimento, gerada

energia eltrica para acender a lmpada. Dentro desse gerador, encontram-se um im e uma

bobina.

O princpio de funcionamento desse equipamento explicado pelo fato de que a

a) corrente eltrica no circuito fechado gera um campo magntico nessa regio.

b) bobina imersa no campo magntico em circuito fechado gera uma corrente eltrica.

c) bobina em atrito com o campo magntico no circuito fechado gera uma corrente eltrica.

d) corrente eltrica gerada em circuito fechado por causa da presena do campo magntico.

e) corrente eltrica gerada em circuito fechado quando h variao do campo magntico.

Resoluo

Questo 3.19 Afa 2011 A figura abaixo mostra um m AB se deslocando, no sentido indicado pela seta,

sobre um trilho horizontal envolvido por uma bobina metlica fixa.

Nessas condies, correto afirmar que, durante a aproximao do m, a bobina

a) sempre o atrair.

b) sempre o repelir.

c) somente o atrair se o polo A for o Norte.

d) somente o repelir se o polo A for o Sul.

Resoluo

Questo 3.20 Uft 2011 De quanto dever ser a magnitude do choque eltrico (f.e.m. induzida) se

segurarmos as extremidades de uma bobina composta por 10 espiras de rea A = 1 [m2] e

deixarmos passar ortogonalmente por esta bobina uma densidade de fluxo magntico

constante com mdulo dado por B = 11 [T]?

a) 0 [Volts]

b) 10 [Volts]

c) 110 [Volts]

d) 220 [Volts]

e) 100 [Volts]

Resoluo

Questo 3.21 Fuvest 2010 Aproxima-se um m de um anel metlico fixo em um suporte isolante, como

mostra a figura. O movimento do m, em direo ao anel,

a) no causa efeitos no anel.

b) produz corrente alternada no anel.

c) faz com que o polo sul do m vire polo norte e vice versa.

d) produz corrente eltrica no anel, causando uma fora de atrao entre anel e m.

e) produz corrente eltrica no anel, causando uma fora de repulso entre anel e m.

Resoluo

Questo 3.22 Ufmg Sabe-se que uma corrente eltrica pode ser induzida em uma espira colocada prxima

a um cabo de transmisso de corrente eltrica alternada ou seja, uma corrente que varia com o tempo.

Considere que uma espira retangular colocada prxima a um fio reto e longo de duas

maneiras diferentes, como representado nestas figuras:

Na situao representada em I, o fio est perpendicular ao plano da espira e, na situao

representada em II, o fio est paralelo a um dos lados da espira. Nos dois casos, h uma

corrente alternada no fio.

Considerando-se essas informaes, correta afirmar que uma corrente eltrica induzida na

espira

a) Ocorre apenas na situao I.

b) Ocorre apenas na situao II.

c) Ocorre nas duas situaes.

d) No ocorre em qualquer das duas situaes.

Resoluo

Questo 3.23 Enem 2013 Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual

um boto, quando acionado, faz com que uma corrente eltrica i = 6A percorra uma barra

condutora de comprimento L = 5cm, cujo ponto mdio est preso a uma mola de constante

elstica 2k 5 10 N/ cm. O sistema mola-condutor est imerso em um campo magntico

uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o boto, a barra sair da posio do

equilbrio a uma velocidade mdia de 5m/s e atingir a catraca em 6 milissegundos, abrindo

a porta.

A intensidade do campo magntico, para que o dispositivo funcione corretamente, de

a) 15 10 T

b) 25 10 T

c) 15 10 T

d) 22 10 T

e) 02 10 T

Resoluo

ndice

Energia trabalho e potncia Parte 4

Questo 4.1 Enem A energia geotrmica tem sua origem no ncleo derretido da Terra, onde as

temperaturas atingem 4.000 C. Essa energia primeiramente produzida pela decomposio

de materiais radiativos dentro do planeta. Em fontes geotrmicas, a gua, aprisionada em um

reservatrio subterrneo, aquecida pelas rochas ao redor e fica submetida a altas presses,

podendo atingir temperaturas de at 370 C sem entrar em ebulio. Ao ser liberada na

superfcie, presso ambiente, ela se vaporiza e se resfria, formando fontes ou giseres. O

vapor de poos geotrmicos separado da gua e utilizado no funcionamento de turbinas

para gerar eletricidade. A gua quente pode ser utilizada para aquecimento direto ou em

usinas de dessalinizao.

Depreende-se das informaes acima que as usinas geotrmicas A utilizam a mesma fonte

primria de energia que as usinas nucleares, sendo, portanto, semelhantes os riscos

decorrentes de ambas.

B funcionam com base na converso de energia potencial gravitacional em energia trmica.

C podem aproveitar a energia qumica transformada em trmica no processo de

dessalinizao.

D assemelham-se s usinas nucleares no que diz respeito converso de energia trmica em

cintica e, depois, em eltrica.

E transformam inicialmente a energia solar em energia cintica e, depois, em energia

trmica.

Resoluo

Texto para as questes 2 e 3

O grfico a seguir ilustra a evoluo do consumo de eletricidade no Brasil, em GWh, em

quatro setores de consumo, no perodo de 1975 a 2005.

Questo 4.2 Enem. A racionalizao do uso da eletricidade faz parte dos programas oficiais do governo

brasileiro desde 1980. No entanto, houve um perodo crtico, conhecido como apago, que exigiu mudanas de hbitos da populao brasileira e resultou na maior, mais rpida e

significativa economia de energia. De acordo com o grfico, conclui-se que o apago ocorreu no binio

A 1998-1999. B 1999-2000. C 2000-2001.

D 2001-2002. E 2002-2003.

Resoluo

Questo 4.3 Enem Observa-se que, de 1975 a 2005, houve aumento quase linear do consumo de energia

eltrica. Se essa mesma tendncia se mantiver at 2035, o setor energtico brasileiro dever

preparar-se para suprir uma demanda total aproximada de

A 405 GWh. B 445 GWh. C 680 GWh.

D 750 GWh. E 775 GWh.

Resoluo

Questo 4.4 Enem. Uma fonte de energia que no agride o ambiente, totalmente segura e usa um tipo

de matria-prima infinita a energia elica, que gera eletricidade a partir da fora dos

ventos. O Brasil um pas privilegiado por ter o tipo de ventilao necessria para produzi-

la. Todavia, ela a menos usada na matriz energtica brasileira. O Ministrio de Minas e

Energia estima que as turbinas elicas produzam apenas 0,25% da energia consumida no

pas. Isso ocorre porque ela compete com uma usina mais barata e eficiente: a hidreltrica,

que responde por 80% da energia do Brasil. O investimento para se construir uma

hidreltrica de aproximadamente US$ 100 por quilowatt. Os parques elicos exigem

investimento de cerca de US$ 2 mil por quilowatt e a construo de uma usina nuclear, de

aproximadamente US$ 6 mil por quilowatt. Instalados os parques, a energia dos ventos

bastante competitiva, custando R$ 200,00 por megawatt-hora frente a R$ 150,00 por

megawatt-hora das hidreltricas e a R$ 600,00 por megawatt-hora das termeltricas.

De acordo com o texto, entre as razes que contribuem para a menor participao da energia

elica na matriz energtica brasileira, inclui-se o fato de

A haver, no pas, baixa disponibilidade de ventos que podem gerar energia eltrica.

B o investimento por quilowatt exigido para a construo de parques elicos ser de

aproximadamente 20 vezes o necessrio para a construo de hidreltricas.

C o investimento por quilowatt exigido para a construo de parques elicos ser igual a 1/3

do necessrio para a construo de usinas nucleares.

D o custo mdio por megawatt-hora de energia obtida aps instalao de parques elicos ser

igual a 1,2 multiplicado pelo custo mdio do megawatt-hora obtido das hidreltricas.

E o custo mdio por megawatt-hora de energia obtida aps instalao de parques elicos ser

igual a 1/3 do custo mdio do megawatt-hora obtido das termeltricas.

Resoluo

Questo 4.5 Enem

Com o projeto de mochila ilustrado acima, pretende-se aproveitar, na gerao de energia

eltrica para acionar dispositivos eletrnicos portteis, parte da energia desperdiada no ato

de caminhar. As transformaes de energia envolvidas na produo de eletricidade enquanto

uma pessoa caminha com essa mochila podem ser assim esquematizadas:

As energias I e II, representadas no esquema acima, podem ser identificadas,

respectivamente, como

A cintica e eltrica. B trmica e cintica. C trmica e eltrica.

D sonora e trmica. E radiante e eltrica.

Resoluo

Questo 4.6 Enem Qual das seguintes fontes de produo de energia a mais recomendvel para a

diminuio dos gases causadores do aquecimento global?

A leo diesel. B Gasolina. C Carvo mineral.

D Gs natural. E Vento.

Resoluo

Questo 4.7 Enem

As figuras acima apresentam dados referentes aos consumos de energia eltrica e de gua

relativos a cinco mquinas industriais de lavar roupas comercializadas no Brasil. A mquina

ideal, quanto a rendimento econmico e ambiental, aquela que gasta, simultaneamente,

menos energia e gua.

Com base nessas informaes, conclui-se que, no conjunto pesquisado,

A quanto mais uma mquina de lavar roupa economiza gua, mais ela consome energia

eltrica.

B a quantidade de energia eltrica consumida por uma mquina de lavar roupa

inversamente proporcional quantidade de gua consumida por ela.

C a mquina I ideal, de acordo com a definio apresentada.

D a mquina que menos consome energia eltrica no a que consome menos gua.

E a mquina que mais consome energia eltrica no a que consome mais gua.

Resoluo

Questo 4.8 Enem Para se obter 1,5 kg do dixido de urnio puro, matria-prima para a produo de

combustvel nuclear, e necessrio extrair-se e tratar-se 1,0 tonelada de minrio. Assim, o

rendimento (dado em % em massa) do tratamento do minrio ate chegar ao dixido de urnio

puro e de

A 0,10%. B 0,15%. C 0,20%. D 1,5%. E 2,0%.

Resoluo

Questo 4.9 Enem O funcionamento de uma usina nucleoeletrica tpica baseia-se na liberao de energia

resultante da diviso do ncleo de urnio em ncleos de menor massa, processo conhecido

como fisso nuclear. Nesse processo, utiliza-se uma mistura de diferentes tomos de urnio,

de forma a proporcionar uma concentrao de apenas 4% de material fssil. Em bombas

atmicas, so utilizadas concentraes acima de 20% de urnio fssil, cuja obteno e

trabalhosa, pois, na natureza, predomina o urnio nao-fissil. Em grande parte do armamento

nuclear hoje existente, utiliza-se, ento, como alternativa, o plutnio, material fssil

produzido por reaes nucleares no interior do reator das usinas nucleoeletricas.

Considerando-se essas informaes, e correto afirmar que

A a disponibilidade do urnio na natureza esta ameaada devido a sua utilizao em armas

nucleares.

B a proibio de se instalarem novas usinas nucleoeletricas no causara impacto na oferta

mundial de energia.

C a existncia de usinas nucleoeletricas possibilita que um de seus subprodutos seja utilizado

como material blico.

D a obteno de grandes concentraes de urnio fssil e viabilizada em usinas

nucleoeletricas.

E a baixa concentrao de urnio fssil em usinas nucleoeletricas impossibilita o

desenvolvimento energtico.

Resoluo

Questo 4.10 Enem Na avaliao da eficincia de usinas quanto a produo e aos impactos ambientais,

utilizam-se vrios critrios, tais como: razo entre produo efetiva anual de energia eltrica

e potencia instalada ou razo entre potencia instalada e rea inundada pelo reservatrio. No

quadro seguinte, esses parmetros so aplicados as duas maiores hidreltricas do mundo:

Itaipu, no Brasil, e Trs Gargantas, na China.

Com base nessas informaes, avalie as afirmativas que se seguem.

I A energia eltrica gerada anualmente e a capacidade nominal mxima de gerao da

hidreltrica de Itaipu so maiores que as da hidreltrica de Trs Gargantas.

II Itaipu e mais eficiente que Trs Gargantas no uso da potencia instalada na produo de

energia eltrica.

III A razo entre potencia instalada e rea inundada pelo reservatrio e mais favorvel na

hidreltrica Trs Gargantas do que em Itaipu.

E correto apenas o que se afirma em

A I. B II. C III. D I e III. E II e III.

Resoluo

Questo 4.11 Enem. No e nova a ideia de se extrair energia dos oceanos aproveitando-se a diferena das

mares alta e baixa. Em 1967, os franceses instalaram a primeira usina mare-motriz, construindo uma barragem equipada de 24 turbinas, aproveitando-se a potencia mxima

instalada de 240 MW, suficiente para a demanda de uma cidade com 200 mil habitantes.

Aproximadamente 10% da potencia total instalada so demandados pelo consumo

residencial. Nessa cidade francesa, aos domingos, quando parcela dos setores industrial e

comercial para, a demanda diminui 40%. Assim, a produo de energia correspondente a

demanda aos domingos ser atingida mantendo-se

I todas as turbinas em funcionamento, com 60% da capacidade mxima de produo de

cada uma delas.

II a metade das turbinas funcionando em capacidade mxima e o restante, com 20% da

capacidade mxima.

III quatorze turbinas funcionando em capacidade mxima , uma com 40% da capacidade

mxima e as demais desligadas.

Esta correta a situao descrita

A apenas em I. B apenas em II. C apenas em I e III.

D apenas em II e III. E em I, II e III.

Resoluo

Questo 4.12 Enem. Em certas regies litorneas, o sal e obtido da gua do mar pelo processo de

cristalizao por evaporao. Para o desenvolvimento dessa atividade, e mais adequado um

local

A plano, com alta pluviosidade e pouco vento.

B plano, com baixa pluviosidade e muito vento.

C plano, com baixa pluviosidade e pouco vento.

D montanhoso, com alta pluviosidade e muito vento.

E montanhoso, com baixa pluviosidade e pouco vento.

Resoluo

Questo 4.13 Enem. A figura ao lado ilustra uma gangorra de brinquedo feita com uma vela. A vela e

acesa nas duas extremidades e, inicialmente, deixa-se uma das