Eletricidade e Magnetismo
1) Campo elétrico em um ponto distante
A carga q vem se deslocando com velocidade constante v na direção x. No instante t = t0 a carga passa pela origem do sistema de coordenadas.
Qual dos três vetores E1, E2 ou E3 representa mais corretamente o campo elétrico em um ponto distante P, exatamente no instante t0?
2) Um circuito interessante
Na figura ao lado, cada uma das 12 resistências vale 1 Ohm.
Qual é a resistência entre os pontos A e B?
Dica: Não é necessário, nem conveniente, usar as técnicas de Kirchhoff.
Na solução dessa questão temos um desafio que foi resolvido por um estudante do Segundo Grau.
3) Trabalho em um capacitor
Esse capacitor tem voltagem V.
Qual é o trabalho W para mover uma carga q de A até B pelo caminho mostrado na figura?
a) W = V q.
b) W = 0.
c) W é indeterminado.
4) Fio grosso e fio fino.
As lâmpadas A e B são iguais, com uma única diferença: o filamento de B é mais grosso que o filamento de A.
Se ligarmos ambas em soquetes de 110 Volts, o que acontece?
a) A brilha mais que B.
b) B brilha mais que A.
c) A e B brilham do mesmo jeito.
5) Pousado no fio de alta tensão.
Um passarinho pousa sobre um fio de alta tensão, canta satisfeito e sai voando. Como se explica isso?
6) Uma esfera de blindagem.
Coloca-se uma carga pontual dentro de uma esfera condutora oca, em uma posição deslocada do centro. Como são as linhas de campo elétrico fora da esfera?
a) As linhas de campo apontam para a carga.
b) As linhas de campo apontam para o centro da esfera.
c) Não existe campo fora da esfera.
7) Uma carga que desliza.
Um pequeno bloco tem carga -q e pode escorregar por um plano inclinado de 45o sem atrito (Fig. A). Esse bloco chega na base do plano com velocidade V. Colocamos uma carga positiva +q na posição vista na Fig. B. A carga -q, nesse caso, chega à base com velocidade V’. Qual é a opção correta?
a) V > V’.
b) V = V’.
c) V < V’.
8) Uma malha sem fim.
O circuito ao lado mostra uma malha quadrada que se estende no plano infinitamente. Cada resistência vale 1 ohm. O ponto A está ligado ao terminal positivo de uma bateria. O potencial elétrico no infinito é zero. Qual é a resistência equivalente entre os pontos A e B dessa malha?
a) R = 1 ohm.
b) R = 2 ohms.
c) R = 1/4 ohm.
d) R = 1/2 ohm.
9) Lâmpada no transformador.
Uma lâmpada está ligada em série no primário de um transformador a uma voltagem alternada de 220 V. O secundário tem uma pequena lâmpada que está apagada pois o circuito secundário está aberto pelo interruptor. Se ligarmos o interruptor, a pequena lâmpada acende. O que acontece com a lâmpada do primário?
a) Fica mais brilhante.
b) Fica menos brilhante.
c) Fica com o mesmo brilho de antes.
10) Luzes que brilham.
As 3 baterias no circuito ao lado são inteiramente idênticas. As duas lâmpadas também são idênticas. Quando o interruptor S está aberto, as duas lâmpadas têm a mesma luminosidade. Se o interruptor for fechado, o que acontece?
a) A lâmpada de cima fica mais brilhante que a de baixo.
b) A lâmpada de baixo fica mais brilhante que a de cima.
c) As duas ficam com o mesmo brilho de antes.
11) Uma esfera pulsante.
Uma esfera condutora carregada está “pulsando” radialmente, como vemos na animação ao lado. Isso significa que seu raio varia periodicamente com amplitude fixa.
As cargas na superfície da esfera estão obviamente aceleradas e, portanto, devem agir como antenas emitindo radiação eletromagnética.
Qual é o padrão geométrico da radiação emitida?
12) Capacitor esférico defeituoso.
Um capacitor esférico carregado descarrega lentamente por causa de uma pequena condutividade do dielétrico entre as placas.
Qual é o valor e a direção do campo magnético gerado por essa corrente entre as placas?
13) Pregos magnéticos.
Nessas quatro figuras, um dos pregos está imantado e o outro não. Quais dessas experiências podem dizer qual deles está imantado?
Teste 1) Se não houver força, só o prego A está imantado.
Teste 2) Se não houver força, só o prego B está imantado.
Teste 3) Se há uma força no centro só o prego A está imantado.
Teste 4) Se não houver força, só o prego B está imantado.
14) Outras luzes que brilham.
As 3 lâmpadas (A, B e C) no circuito ao lado são inteiramente idênticas. As duas baterias também são idênticas. Quando o interruptor S está aberto, as duas lâmpadas (B e C) têm a mesma luminosidade. Se o interruptor for fechado, o que acontece?
a) A lâmpada B fica mais brilhante que a lâmpada C.
b) A lâmpada B fica menos brilhante que a lâmpada C.
c) As duas (B e C) ficam com o mesmo brilho.
15) Ação de uma indutância.
As 2 lâmpadas (A e B) no circuito ao lado são inteiramente idênticas e L é uma bobina. Quando o interruptor S for fechado, o que acontece?
a) A lâmpada A acende antes da lâmpada B.
b) A lâmpada A acende depois da lâmpada B.
c) As duas lâmpadas acendem no mesmo tempo.
16) Elétrons cansados.
Cinco lâmpadas de 100 watts estão ligadas em série como mostra a figura. O terminal esquerdo da primeira lâmpada (A) está ligado à fase da tomada. O fio que sai do neutro da tomada é ligado inicialmente ao terminal direito (1) da lâmpada A. Nesse caso, como deve ser, a lâmpada A acende e as outras ficam apagadas. A seguir, o neutro é ligado ao terminal 2 da lâmpada B. Agora, as lâmpadas A e B acendem (um pouco menos intensas, é claro). Além disso, a lâmpada B demora um pouquinho mais que a lâmpada A a atingir o brilho final. Esse fato vai se repetindo quando as outras lâmpadas são ligadas. Finalmente, quando o neutro é ligado no terminal 5, a lâmpada E leva uns bons dois segundos para acender.
Como explicar essa observação?
17) Ímã e bobina.
O ímã da figura é movido para a direita através de uma bobina e pára. O que acontece com a bobina?
a) Move-se também para a direita e depois pára inclinada.
b) Move-se também para a direita e depois volta à posição original.
c) Move-se para a esquerda e depois pára inclinada.
d) Move-se para a esquerda e depois volta à posição original.
e) Não se move.
18) Dois capacitores.
Um capacitor de capacitância C está carregado com carga Q. Logo, sua energia é W = (1/2)Q2/C. Liga-se esse capacitor a outro capacitor de mesma capacitância C, inicialmente descarregado. Depois de um longo tempo, quando cada capacitor estiver com metade da carga inicial Q, o que aconteceu com a energia do conjunto?
a) Aumentou.
b) Diminuiu.
c) Permaneceu a mesma de antes.
