Gabarito Completo de Fisica Vol.3

July 3, 2019 | Author: Thiana Ramos | Category: Fóton, Átomos, Ciências Físicas, Ciência, Física e matemática
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FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

RAMALHO NICOLAU

1

TOLEDO

RESPOSTAS RESPOSTAS Unidade A

P.11

Capítulo 1

Eletrização. Força elétrica

a) 4 103 N b) 102 N c) A carga Q 3 deve ficar à direita de Q 2, a 6 cm 

dela.

Exercícios propostos P.12 P.1

P.2 P.3 P. 3

A barra de vidro e o pano de lã, por atrito, adquirem cargas de sinais contrários. Por contato, uma bolinha de cortiça eletriza-se com carga de mesmo sinal que o vidro, e a outra, com carga de mesmo sinal que a lã. Assim, As sim, entre as bolinhas tem-se atração. 3Q  ___ 4 a)

+

+ + –

+

b)

+

+

+

– –

+





+ +





106 C

P.13

3,0

P.14

hipótese c

P.15

a) 1ª– POSIÇÃO



Q



2ª– POSIÇÃO P  �

 g 





+ +

– –

P  � –



 g 

P.16

a) 9,0 103 N b) 1,4 N

P.17

a) As cargas q1 e q3 têm sinais negativos, pois nessa situação situa ção as cargas q1, q2 e q3 estarão

+

c) O eletroscópio fica eletrizado negati va-

Q

b) 3g

+

+ +

a) 1,20 106 C b) 6,94 107 C

mente:



em equilíbrio. b) q1  q3  1,08 103 C c) Ao longo do segmento, o equilíbrio é instável; na mediatriz do segmento, o equilíbrio é estável.







   –

P.4 P. 4

0,3 m

P.5

106 C

P.6 P. 6

3,5 1017 elétrons

P.7 P. 7

a) 6,67 1011 N b) 1,4 N

–   

P.18

a) no ponto O b) nos pontos x  a e x  a

P.19

a) Escoamento das cargas; ângulos sempre

iguais, pois as forças atuantes têm a mesma intensidade. b) 2,16 107 C



c)





2,1 1010 





P.8 P. 8

P.9 P. 9

Fe(1) ___ ____ 32 Fe(2)  9 6

7,0 10 N 

e ; direção radial; sentido do elétron a) Fe  k __ r2n 

para o próton k ______ b) v  e  XXXXXXX  m r 



270 N/m

P.21

F A ___ 8

P.22

a) FR

FB

2

2

P.10

P.20

e



n



q 0,9k0 __2 ; direção da diagonal do qua

a

drado; sentido para o centro O b) v



0,8q



k ____ d  XXXX  ma 0

Moderna PLUS

FÍSICA

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

a

T.2 T. 2

d

T.3 T. 3

e

T.4 T. 4

e

T.5 T. 5

b

T.6 T. 6

b

T.7

e

T.8 T. 8

d

T.9 T. 9

a

T.10

T.11

d

T.13

NICOLAU

2

TOLEDO

elétrica de intensidade 9 N, horizontal e para a esquerda. Se a carga q valesse 1 C, a força seria para a direita.

Testes propostos T.1

RAMALHO

P.26

a) 105 d  XX  3 N/C, vertical, ascendente b) nulo

P.27

O ponto N, onde o campo elétrico resul re sultante tante é nulo, deve estar a 3 metros à direita de B.

b

P.28

4,5 104 N/C; não é possível.

T.12

a

P.29

6 105 N/C

a

T.14

d

P.30

a) q1, pois a concentração de linhas de for ça é

T.15

e

T.16

a

T.17

d

T.18

c

T.19

d

T.20

e

T.21

e

T.22

c

T.23

d

T.24

e

T.25

b

T.26

c

T.27

d

T.28

e





maior. b) negativo P.31

200 m/s

P.32

O equilíbrio é estável na posição d.

P.33

a) 5 105 N/C

b) 5 104 C

P.34

a) 2 106 C b) 4,5 102 N

c) 1,8 101 N











P.35

a) 7,5 104 N/C, horizontal, para es querda da ___ a esquer 5 b) 2 10 N/C, direção da reta BD e sentido de D para B 

 





T.29

e

T.30

d

T.31

e

T.32

b

T.33

c

T.34

P.36

b

a) b) c)





c





Q



Teste sua leitura L.1

2,0 106 N 1,3 103 V/m

D L.2

D O

a

 A E 

E � E  A

Capítulo 2

Q

Campo elétrico

Exercícios propostos P.23

P.24

7

a) 10 N/C, vertical, descendente b) 30 N, vertical, descendente

d)



3,8 103 V/m 

P.37

8d  2 C  XX 

P.38

a) vertical, descendente b) 109 C c) indiferente

P.39

a)

a) 2 103 N, vertical, ascendente b) 4 107 C 



P.25

em P1: 9 106 N/C, horizontal, para a esquer es querda da 6 em P2: 9 10 N/C, horizontal, para a direi di reita ta Em q  1 C, colocada em P1, atua uma força

F e







mg b) Fe  P; q  ____ E

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.40

20 m/s2

P.41

a) 1,76 1016 m/s2

P.42

4s

P.43

a) 4 N

NICOLAU

3

TOLEDO

P.51

a) 104 m b) 20 V

P.52

a) 5,0 V/m, direção do eixo x e sentido oposto

b) 1,76 107 m/s



RAMALHO

c) 105 J d) 104 J



ao do eixo b) 10 m/s

c) 6 h da tarde

b) _1_

P.53

2

a) V B  0; EB  _1_ k0 

2

_2_ k b) V B  V  0  A  

Testes propostos T.35

d

T.36

T.37

b

T.38

3

e

c

T.40

c

T.41

d

T.42

a

T.43

e

T.44

e

T.45

a

T.46

e



q __

a2 q __ a

q V C  V B  _2_ k0 __ a 3 

e

T.39





P.54

P.55



a) _a_

2 b) No plano da figura, para anular o potencial em  A, Q pode ser colocada em qualquer ponto da circunferência de centro A e raio _a_. 2 a) 5,0 10 9 J b) 5,0 109 J 





T.47

b

T.48

b P.56

T.49

e

T.50

b

T.51

a

T.52

a

T.53

a

T.54

a

T.55

e

a)

 E A  A

Linhas de força

20 V



B

0

10 V



E B

20 V



10 V



b) 6 105 J 

Trabalho e potencial elétrico

Capítulo 3

P.57

Exercícios propostos P.44

20 V

P.45

50 V

P.46

a) 9 104 V e 3 104 V b) 0,3 J c) 0,3 J

P.47





responde ao aumento de energia potencial elétrica.



P.58

60 V

P.59

nula em A e 4,5 107 J em B

P.60

a) b) c) d)



a) 1,35 104 V e 1,08 104 V b) 5,4 104 J 





P.48

a) Ganhou 3,6 106 J. b) 3,6 106 J c) O trabalho resistente da força elétrica cor-



0,1 N, horizontal, para a direita 103 V 104 V 1,1 102 J 

4

a) 3,6 10 V b) 4 106 C

P.61

a) 10 cm

b) 104 J

103 J

P.62

a) 6 1012 N

b) 2,4 1013 J

P.63

a) 1,25 105 V/m

b) 2,4 1015 J





P.49

3

P.50

a) zero



b) zero









Moderna PLUS

FÍSICA

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.64

a) 5 103 J e 102 J b) E c ( J)

RAMALHO NICOLAU

4

TOLEDO

Testes propostos



10�2 5 10–3

T.56

a

T.57

e

T.58

a

T.59

c

T.60

c

T.61

c

T.62

a

T.63

soma  22 (02  04  16)

T.64

e

T.65

e

T.66

e

T.67

b

T.68

soma  23 (01  02  04  16)

T.69

c

T.71

b

T.72

soma  38 (02  04  32)

T.73

a

T.74

d

T.75

a

T.76

d

T.77

e

T.78

b

T.79

e

T.80

a

T.81

d

T.82

soma  3 (01  02)

T.83

a

T.84

a



0,5 0

 A

1,0  x (cm)

B

E total ( J)

10–2

0,5 0 P.65

 A

1,0 B

 x (cm)

a) 3,2 1017 N b) O elétron consegue escapar das placas, pois 

percorre, na direção horizontal, 37,2 cm, que é maior do que 30 cm. P.66

P.67

16

a) 4,5 10 kg  b) 0,5 s c) Sim, a gotícula fica retida. 

Q  E a)  Ax  _____ M Q  E L0 b) V x  _____ ___ M V 0 y 





Q  E L0 H c) DK  ____________ M V 02 y 





T.70

a



P.68

P.69

P.70

P.71

a) 300 b) 4,0 m/s a) 2 106 V/m b) 2 e V 

a) b) c) d) e) a)

Capítulo 4

5 4 V   A  1,8 10 V e V B  9 10 V 



9J 18 J 30 m/s 30d  XX  2 m/s

Exercícios propostos P.72

V 0  2,56 V e E0  0

P.73

a) b) c) d) e)

1010 C 1,5 101 V 4,5 101 V 1,125 101 V/m 2,25 101 V/m

a) b) c) d)

zero 4,5 105 V/m 2,25 105 V/m 2,88 103 V/m

k Q  q ________ d  XXXXXXXXX  mR 0





Q  q _____ 

b) k0



Condutores em equilíbrio eletrostático. Capacitância eletrostática

R Q  q c) _1_ k0 _____ R 2 Q  q d) _1_ k0 _____ R 2















P.74







e) EC Q  q f) _1_ k0 _____ 4 R













P.75

a) 1,8 105 V 

b) 1,44 104 V 

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.76

a) 4,5 105 V

b)

P.77

a) 1023 elétrons

b) 107 elétrons

P.78

700 F

P.79

Q  103 C; R  9 102 m

P.80

a) 5,4 103 V b) 3,6 C; 5,4 C e 9,0 C





7,96 106 C/m2 

L.4

e

L.5

b

L.6

soma  19 (01  02  16)

RAMALHO

TOLEDO

Testes propostos





T.85

e

T.86

c

T.87

b

T.88

d

P.81

demonstração

T.89

a

T.90

e

P.82

demonstração

T.91

b

T.92

d

P.83

4 4 a) V O  V   A  V B  9 10 V e V C  3 10 V b) EO  E A  0; EB  4,5 105 V/m e EC  1,0 105 V/m

T.93

c

T.94

c

T.95

e

T.96

b

P.84

20

T.97

soma  3 (01  02)

T.98

e

P.85

60 V

T.99

d

T.100

d

P.86

a) _1_ m

T.101

d

T.102

d

P.87

15 C

T.103

soma  42 (02  08  32)

P.88

Não, pois os potenciais elétricos de  A e B são iguais.









b)

3



37 C

P.89

3q b) ___

P.90

a) 5,0 1017 elétrons

c) 7,2 103 J

4



b) 3,6 10 V/m P.91

Corrente elétrica

Exercícios propostos

10



Unidade B Capítulo 5

3k0q _____ a) V   A  V B   R 

5

NICOLAU

a) negativo; negativo;  Q 1    Q 2 

P.92

1,6 A, da esquerda para a direita

P.93

1,25 1020 elétrons

P.94





0,19 mm/s

A

b)

P.95

a) 2,4 103 C b) 1,5 1022 elétrons 



E  S1

P.96

2C

P.97

2,2 103 W

P.98

a) 5 A

P.99

3,6 s

S2

c) 2 102 N/C 

d) O campo é nulo num ponto entre as esferas

na reta que liga seus centros, mais próximo da esfera de carga de menor módulo ( S1). Também nos pontos internos de S1 e S2 o campo é nulo.

P.100



b) 3 kWh

a) 3,2 101 C b) 2,0 1018 elétrons c) 4,0 102 A  40 mA 





Teste sua leitura P.101 L.3

e

a) 2.880 C

b)



0,436 A;



2,62 W

Moderna PLUS

FÍSICA

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.102

a) tensão de alimentação: 12 V

b)

potência consumida: 180 W b) 15 A

RAMALHO

6

NICOLAU TOLEDO

R ( k �)

2,0 1,5

P.103

1,0 0,8

a) 250 W b) São grandezas inversamente proporcionais,

pois o produto do tempo de uma volta do disco pela respectiva potência é constante. P.104

600 kWh

P.105

a) R$ 6,00 b) 1,2 105 J 

0

10

P.112

20 A

P.113

105 s

P.114

a) 2.420 W b) 18,7 min

20

30

40

i (mA)

50



P.106 P.107

P.108

16 h 40 min O banho consome mais energia (2,5 kWh) do que a lâmpada ligada (1,44 kWh). a) 1,14 104 kWh b) 1,5 104 A 

P.115

Dobra.

P.116

a)

P.117

a) 20 A



P.118

Testes propostos T.104

b

T.105

e

T.106

c

T.107

c

T.108

b

T.109

b

T.110

d

T.111

c

T.112

e

T.113

d

T.114

b

T.115

d

T.116

c

T.118

b

T.120

c

Capítulo 6

T.117

T.119

Resistores

Exercícios propostos P.109

6,0 V

P.110

a) 4,5  b) 7,2 V

P.111

a) 2,0 k

d e





5,2 103 J 

b)



102,8 cm3

b) 1.100 W e 10 A

4,1 

P.119

4,0 102 m

P.120

20 

P.121

2,5 m

P.122

a) Triplica. b) Reduz-se à quarta parte.

P.123

Sim, a pessoa poderá falecer por fibrilação cardíaca, pois a corrente máxima que pode atravessar o seu corpo passando pelo coração é igual a 120 mA.

P.124

a) 4,0 102 W

P.125

48 min

P.126

25 °C

P.127

21 s

P.128

5,5%

P.129

a)

P.130

a) 4,32 kg 

P.131

a) _9_







R$ 0,07

b) 8,0 102 C 

b) 11  b) 0,2 cal/g  °C 

4

b) Comparados com fios mais finos, mantidas as demais condições, os fios mais grossos têm menor resistência elétrica e, por isso, suportam correntes elétricas de maior intensidade.

Moderna PLUS

FÍSICA

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.132

a) Aumentará; 13. b) 240 

c) 2.750 °C



P.134

a) 60 

T.122

a

T.123

c

T.124

c

T.125

soma  06 (02  04)

T.126

b

T.127

b

T.128

e

T.129

d

T.130

b

T.131 T.133 T.135

d b b

T.132

c

T.134

e

T.136

a

T.137

b

T.138

e

T.139

e

T.140

c

T.141

b

T.142

b

T.143

e

T.144

a

T.145

b

a) 6 V b) respectivamente 1 A; 0,6 A e 0,4 A c) 15 

P.139

a)

P.140

A lâmpada de 25 W apresenta um brilho intenso e em seguida se queima; as outras apresentam brilho fraco e em seguida se apagam.

P.141

a) 12  b) 6 A e 4 A

P.142

A intensidade da corrente elétrica nas outras duas lâmpadas permanece a mesma.

P.143

49 A

P.144

a) 60 W

P.145

30 lâmpadas

P.146

a) 20 A

b) R1  R2  11 

P.147

(I) 3,5  (II) 0,75R

(III) 20  10  (IV) ___ 3

P.148

a) 24 V

b) 24 A

P.149

3A



3,16 V

L.8

L.9

b) 0,316 A

c) 10 A

b) 27 lâmpadas

P.150

 A

20 A

Teste sua leitura L.7

TOLEDO

P.138

Testes propostos c

5�

2.000 

10 A 10 A

a) laranja, verde e marrom b) violeta, vermelho e laranja

5�

10 � 5A

10 �

5A

10 �

Rmáx.  630  e Rmín.  570  B

L.10

d

L.11

d

Capítulo 7

Associação de resistores

Exercícios propostos P.135

a) 10 

b) 20 V

c) 8 V e 12 V

P.136

a) 12 

b) 10 A

c) 70 V e 50 V

7

100 V

b) 0,60 m

T.121

NICOLAU

P.137

R$ 23,00

P.133

RAMALHO

P.151

a) 10 A

P.152

a) 10  b) 40 V

c) 2,4 A e 1,6 A

P.153

a) 10 

b) 11,2 

P.154

a) b) c) d)

2,4  2 10  2

b) 30 V

c) 5 A

e) 2  f) 2  g) 1  h) 2,7  

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

RAMALHO

8

NICOLAU TOLEDO

P.155

4

P.164

3 resistores

P.156

27,5 

P.165

P.157

a)  A # em paralelo B # em série b) R1  100  e R2  20 

A lâmpada de valores nominais (60 W — 120 V) brilha mais do que a de valores nominais (100 W — 120 V) quando associadas em série.

P.166

a)

P.158

a) R A b)



0,17 k e RB



0,33 k

R

i  (A)

3,0

L  A

2,5

U(V)

R

2,0

40

1,5 1,0 20

0,5 0

0

180

Paralelo

U(V)

P.161

20 V

P.162

a) 1.250 W b) 4 kW

P.163

a)

6

7

8

U (V)

a) 6 

P.168

a) O ferro de passar e as lâmpadas. Se o aque-

60

120

i (mA)

P.169

a) 50 A b) 15 kWh

P.170

63 min

P.171

2R a) ___

P.172

1,5 

Série

1

5

b) 11,52 W

cedor for ligado, o fusível queimará. b) 16 lâmpadas

0

P.160

4

P.167

30

a) 10 A

3

S

60

P.159

2

b) 2,5 A c) 10 V d) 12,5 W

i (mA)

360

1

b) 100 V

R

R

P.173

R 30 �

(I) R

10 ––– � 3

(II)

P.174

c) R$ 54,00

3 8R b) ___ 15 5R ___ 6

R (1  d  3)  XX  

Testes propostos

R R

R

(III)

R

T.146

b

T.147

b

T.148

c

T.149

c

T.150

b

T.151

e

T.152

e

T.153

a

T.154

e

T.155

e

T.156

c

T.157

b

15 �

R

R

R

(IV)

20 ––– � 3

R

b) associação III

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA T.158

e

T.159

e

T.160

a

T.161

e

P.181

RAMALHO NICOLAU

9

TOLEDO

Associa-se em paralelo um shunt de resistência R 0,040 . 

P.182

Associa-se em série um resistor de resis tência RM  397.500 .

T.162

b

T.163

c

T.164

d

T.165

d

P.183

a) 50 mA

b)

T.166

d

T.167

e

P.184

a) 1,0 102 

b) 10 V

T.168

soma  01

T.169

d

P.185

x  10 e y  5

T.170

e

T.171

c

P.186

a) zero

T.172

b

T.173

d

P.187

respectivamente 5 ; zero; 5 A; 4 A; 9 A

P.188

a) 6,0 

P.189

20 V

P.190

a) 0,50 A

P.191

a)

Teste sua leitura L.12

a) 20 A b) 1,25 kWh c) ventilador

L.13

12,76 kWh; fusíveis: 23 A; 35 A

L.14

d

L.15

b

b) 4,5 A

b)



A

20 cm

Medidas elétricas b) A aproximadamente 83 cm da extremidade

0,53 ;

do fio, que fica ao lado do resistor.

P.192

0,50 

P.175



P.176

19,9 k

P.177

(I) 12  (II) 16 

(III) 9  (IV) 2 

P.178

(I) 50 

(II) 15 

P.179

(I) 75 

(II) 3,75 



a) 20 °C

b) 1,08 V

Testes propostos T.174

b

T.175

b

T.176

d

T.177

b

T.178

b

T.179

d

T.180

b

T.181

c

a) Associa-se em paralelo um shunt de resistência RS 0,0077 .

T.182

d

T.183

e

b)

T.184

c

T.185

c

T.186

e

T.187

e

T.188

b

T.189

e

T.190

b



Galvanômetro �

0,67 A

R2 = 50 �

R1

Exercícios propostos

I

990 , em série

b) 1,5 A

80 cm

Capítulo 8

P.180





5,0A

I i 



i s

0,15A

Rg Shunt  Rs



5,0 A

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

RAMALHO

10

NICOLAU TOLEDO

P.208

(I) 3 A

(II) 6 A

P.209

(I) 1,3 V

(II) 12 V

P.210

(I) 5 A; 7,5 V

(II) 1 A; 0 V

P.211

100 V

P.212

2

P.213

a) 4 A b) Potg   96 W; Pot  80 W e Potd  16 W c) 83,3%

a) 6 A b) 45 A

P.214

a) 1 A b) As indicações de A 1 e A2 são iguais a 0,75 A.

P.194

6Ve2

P.215

P.195

1,92 1018 J

a) 0,2 A b) O brilho da lâmpada L 1 diminui.

a) 100 V

P.216

P.196

13,5 W

a) 2 A

P.217

2W

P.197

P.218

9V

P.219

6 V e 0,8 

P.220

12 V e 0,4 

P.221

300 

P.222

a)

T.191

soma  13 (01  04  08)

T.192

b

T.193

d

T.194

Capítulo 9

b

Geradores elétricos

Exercícios propostos P.193





P.198

P.199



b) 50 A

c) zero b) 6 A

(I) 50 V; 2,5  e 20 A (II) 20 V; 2  e 10 A (III) 24 V; 2  e 12 A a)

U (V)

36

A1 + L

0

8,0

L

i (A)

V1

L

b) 54 W

K –

P.200

a) 0,5 A

b) 150 J b) 3 A e 6 V

P.201 P.202

3A a) respectivamente 5 A; 3 A; 2 A b) 150 W

P.203

18 V e 6 

P.204

a) zero

P.205

a) b)





0,27 W 1,1 W

P.206

0,14 W

P.207

V   A  10 V e V B  6 V

b) _2_ A

3

P.223

4,5 V e 1,8 

P.224

0,3 

P.225

a) 10 V e 0,5 

P.226

6 ; 1,5 A

P.227

a) 12 V b) r  0,02  e R  0,10 

P.228

a) 3,0 W b) Não, pois a pilha tem resistência elétrica

interna não nula.

b) 50 W

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.229

P.230

a) 4 A b) 90%

c) 720 W

a) 0,30 

b) 0,75 A

b)

RAMALHO NICOLAU

11

TOLEDO

R1 R2 R3

A 0,2 A 4

P.231

a) 10 A

b) 3,6 10 C

P.232

a) 600 C

b) 24 W

P.233



a)

+ – P.243

a) 0,50 V

b) 10 mA

P.244

a) 5,0 V

b) 12 W

P.245

100   Rx  400 

P.246

a)

P.247

a) 2,0 103  m b) Os valores das resistências elétricas do-

R1 R3 R2





b) 100  cada P.234 P.235 P.236

P.237

b)





bram. a) b) c) d)

P.249

5,0 A

2,0 A; RCB  20  (no ponto médio do reostato  AB) a) 12 V e 12 mA b) 11,4 V e 12,5 mA 

Testes propostos

a) 15 mA

b) 6 V

P.239

a) 12 V e 36 W b) 2 A em cada amperímetro

P.240

a) 2,0 A b) 0,8 W

c) 8,0 V

a) 0,25 A b)

R1

X

R2

L

750 mil eletroplacas 1.500  10  10 W

P.248

8

P.238

P.241

1,5 W 

15 





+

T.195

d

T.196

a

T.197

e

T.198

e

T.199

a

T.200

e

T.201

e

T.202

c

T.203

c

T.204

b

T.205

a

T.206

d

T.207

a

T.208

e

T.209

a

T.210

e

T.211

a

T.212

b

T.213

a

T.214

b

T.215

c

T.216

a

T.217

c

T.218

a

T.219

b

T.220

c

T.221

b

T.222

b

A – E  + –

P.242

a)

R1 R2 R3

+ –

7,3 V

Moderna PLUS

FÍSICA

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA T.223

c

T.224

a

P.263

4,5 

T.225

b

T.226

d

P.264

a) 1 

T.227

b

T.228

e

P.265

0,05 

T.229

a

T.230

d

P.266

T.231

a

T.232

b

a) 0,50 A b) Aumenta.

T.233

a

T.234

c

P.267

a) 0,3 A

e

L.17

a

L.18

d

Capítulo 10

Receptores elétricos

Exercícios propostos P.250

a) 90 V b) 50 W c) O motor poderá queimar.

P.251

5 ; 2 A

P.252

a) 30 V; 2 

P.253

1 ; 18 V

P.254

(I) 1 A (II) 1 A

P.255

a) 11 

P.257

a) 5,0 W

P.258

35 V e 5,81 

P.259

1Ve5

P.260

80 s

P.261

0,20 A

P.262

a) 400 W

TOLEDO

b) 2 A

c) 1,0 A c) _1_

b) 0,27 W

9

T.235

d

T.236

a

T.237

d

T.238

a

T.239

soma  22 (02  04  16)

T.240

d

T.241

d

T.242

c

T.243

e

T.244

a

T.245

a

Capítulo 11

As leis de Kirchhoff 

Exercícios propostos P.268

1,5 A

3,5 A

b) 0,216 kWh 2A

a) 180 W b) 2 A c) gerador: 62 V; receptor: 20 V

P.256

NICOLAU

Testes propostos

Teste sua leitura L.16

RAMALHO

b) 12 V b) 1,0 A

c) 5,0 V

P.269

12 V

P.270

a) i1  4 A e i2  0

P.271

i2  0,6 A, i3  0,8 A e R3  2,5 

P.272

a) 6 V

P.273

i2  4,0 A e i3  6,0 A

P.274

5,0 volts

P.275

4V

P.276

b) 7 V

1A

1A

2A

b) 205 W

c) 5 W

b) 1,5 

12

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.277

12 W

P.278

2,40 A

P.279

a) 2 A b) 30 s c) i 1

40 60

80 100 t  (s)

TOLEDO

12 C em cada capacitor; 2 V; 4 V e 6 V 12 V 1 F 72  J

P.289

a) 10 V em cada capacitor; 60 C; 30 C e

P.290

60 V

P.291

a) 2 V b) 8 C no capacitor

2

20

13

a) b) c) d)

3

0

NICOLAU

P.288

(A)

1

RAMALHO

–1

20 C b) 110 C c) 11 F d) 550  J

–2 P.292



C1

e 4 C no outro capacitor

20,24 °C

–3 –4

P.293

a) 2,5 C b) 7 C c) zero

P.294

a) 2 103 V b) W i  104 J; W f   2 104 J

–5

d) 48 W (potência recebida) P.280

a) 5 mA

P.281

2V

P.282

7,5 V

d) 4 C e) 5 C





b) 2,5 V

A diferença provém do trabalho da força aplicada pelo operador para afastar as armaduras. c) 107 C P.295

Testes propostos

a) 50 C b) 9 107 F

c)



5,6 107 V 



T.246

b

T.247

e

P.296

1  J

T.248

b

T.249

b

P.297

a)

E p

(J)

160 10–19 •

T.250

c

T.251

e

T.252

c

T.253

b

T.254

c

 A

0 E c

b)

Capacitores

Capítulo 12

P.283

a) 6,6 10

P.284

24 V

P.285



F

0 6

b) 1,32 10 

C

P.298

1.000 V

P.299

a)

+ +

12

a) 0,5 m/s

b) 4,4 10

P.287

a) 5,0 102 N b) 4,1 102 N

c) 1,76 107 C/m2



 x

(cm)

(J)

 A

P.286



(cm)



4,0 F e 0,25 F



 x

80 10–19

Exercícios propostos 10

1,0





F e 0,05 m

2

0,5

1,0







+



+



b) 6 104 V/m c) 3,6 107 J (Trabalho da força do operador.) 



FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.300

a) 150 C

P.301

Q 1 ___ 2 Q 2

P.302

b) 7,5 103 J 

a) 2,4 F b) 3 �F

20 V

3 �F

60 � C

2 �F

20 V

2 �F

20 V

20 V 40 � C

2 �F

40 � C

10 V 120 � C

P.303

a) 5 F

c) 6 F

10 F b) ___

d) 11 F

9

P.304 P.305

14

TOLEDO

T.274

d

T.275

c

T.276

d

T.277

b

T.278

e

T.279

b

T.280

d

T.281

e

T.282

b

T.283

b

T.284

b

T.285

a

T.286

c

T.287

soma  28 (04  08  16)

Teste sua leitura

16 E a) i  ___ 2R

L.19

c

L.20

a) 5,7 103 V e 1.140 J b) 142.500 W

L.21

a)

2

C E c) W  ______ 8 

b) Q  C _E_ 

NICOLAU

60 � C

40 � C

12 �F

20 V

RAMALHO

2







29,2 A

b) 250 J

Unidade C

P.306

2

P.307

1,08 V; 0,8 

P.308

a) 100 C

b) 5 

P.309

a) 9,0 C

b) 3,0 104 V

P.310

a) 36 C

b) 40 C

Capítulo 13

Exercícios propostos 

P.311

P.312

Testes propostos T.255

d

T.256

e

T.257

e

T.258

b

T.259

d

T.260

a

Campos magnéticos

2 107 T, perpendicular ao plano, entrando nele. 

R1 ___ R2

6,4 A

P.313



P.314

4 107 T

P.315

(I) 6,3 105 T (II) 1,6 105 T (III) 4,7 105 T











T.261

soma  10 (02  08) P.316

T.262

a

T.263

c P.317

T.264

d

T.265

a) zero

d





1,8 107 T 

P.318

6 106 T A agulha colocada em P se orienta na direção do vetor indução magnética resultante com o polo norte voltado para cima. 

c

T.267

b

T.268

d

T.269

e

T.270

e

T.271

c

P.319

a) 4 103 T

T.272

d

T.273

d

P.320

10 mA

T.266

b) 4,0 105 T



b) polo sul

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.321

a)

N

RAMALHO NICOLAU

15

TOLEDO

P.327

a) de norte para sul (regra da mão direita

P.328

0,5 A

P.329

2,0 104 T

no 1) b) 16 m

S

S N





b) B





N

P.330

a) 3 A (arco menor); 1 A (arco maior) b) zero

P.331

5 105 T ___ A direção de B forma com o plano horizontal o ângulo  cuja tangente vale _34_.

S

S



N

P.322

a) 4,0 A

P.323

3

P.324

a)





Testes propostos

b) 8,0 105 T 

T.288

b

T.289

c

T.290

c

T.291

a

T.292

d

T.293

d

T.294

a

T.295

a

T.296

a

T.297

d

T.298

b

T.299

b

T.300

a

T.301

a

T.302

a

T.303

e

T.304

a

T.305

c

T.306

d

T.307

a

ampère b) 1,5 A

T.308

b

T.309

b

c)

T.310

b

T.311

a

T.312

b

T.313

d

T.314

a

T.315

a

T.316

b

T.317

e

T.318

a

T.319

a

T.320

b

T.321

c

T.322

d

T.323

b



b) N S

b) 8 105 T

P.325

a) 9,0 V

P.326

gauss a) 0,1 ________



Norte

�1

3

4

�2

�2 �1

2

3

Leste

FÍSICA

Moderna PLUS

RAMALHO

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

NICOLAU

16

TOLEDO

T.324

e

T.325

b

P.344

0,40 T; da esquerda para a direita

T.326

d

T.327

e

P.345

C1: 0,5 N; C2: 0,5 N; C3: 0,5 N

T.328

a

P.346

a) 8 104 N m b) anti-horário; plano da espira perpendicular ___ aB 





Força magnética

Capítulo 14

Exercícios propostos

P.332

P.347

20 g 

P.348

atração, de intensidade 2 109 N

P.349

a) É o ampère (A). b) Força de interação entre condutores retos,

______   

direção: da reta CD ; sentido: de D para C; intensidade: 2,4 108 N 

P.333

direção: horizontal; sentido: para a esquerda; 0,16 N

P.334

a) direção: vertical; sentido: de cima para baixo;



longos e paralelos percorridos por corrente elétrica.

P.350

intensidade: 2,5 T b) direção: perpendicular ao plano do pa pel; sentido: entrando no plano do papel

a) direção: perpendicular ao plano definido pelo condutor e pelo ponto P (plano do papel);

sentido: entrando no plano do papel b)

I

e –

6,7 103 T

P.335



P.336

a) direção: perpendicular ao plano do papel;

B P 





sentido: entrando no plano do papel; intensidade: 2,0 102 T b) 9,0 1010 s

F m





P.337

P.338 P.339

P.340



a) q1: positiva; q2: negativa b) 2

P.351

a) 2 105 T

P.352

40 mm

P.353

a) 1,2 107 s

P.354

 m  _L_ t  ______ |q| B v

P.355

a) 1,2

Rd  2Rp  A # elétron; B # nêutron; C # dêuteron; D # próton; E # pósitron ___

v  _E_ B

P.342

2N



b) anti-horário







b) 24 cm

___

a) F m b) nula

P.341

b) 1,2 109 N



c) F ___ e ___ d) F e e F m 



P.356

B F m

v 0

B

a) trajetória circular b) Fm  105 N; direção e sentido: na figura c) a  9,5 m/s2



L

F m

P.357

a)

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

B

E  –

P.343

102 T



b) 1,0 T

























FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.358

2  y v02 q ________ a) __  m E x2 



c) 1,75 1011 C/kg 

RAMALHO NICOLAU TOLEDO

T.357

c

b) 5,0 106 m/s

T.358

soma  23 (01  02  04  16)

0,80 ___ T; sentido: entrando no plano do papel

T.359

a

T.360

a

T.361

e

T.362

b

T.363

b

T.364

c

T.365

a

T.366

a



17





P.359



B P.360

a) 5,0 103 V/m

b)

P.361

a) 15 N b) 1,8 J

c) 30 m





2,8 105 T 

P.362

4A

T.367

b

T.368

b

P.363

 é o ângulo cujo seno é 0,1.

T.369

a

T.370

d

P.364

zero

T.371

d

P.365

a) 2,0 V b) 2,0 102 N

Teste sua leitura



P.366

3

P.367

a) b)





5,0 1011 elétrons 5,8 105 N 

L.22

a

L.23

b

L.24

e

L.25

a



Testes propostos

Capítulo 15

T.329

c

T.330

c

T.331

d

T.332

c

T.333

d

T.334

b

T.335

e

T.336

e

T.337

d

T.338

d

T.339

a

T.340

T.341

c

T.343

Indução eletromagnética

Exercícios propostos P.368

5 102 V

P.369

3 104 V

P.370

a) 1,2 V b) 2 A, sentido anti-horário

b

P.371

2,5 102 m/s

T.342

c

P.372

a) R # Q # P (horário) b) P # Q # R (anti-horário)

a

T.344

a

e

de C para D

T.346

c

P.373

T.345

a) espira circular: anti-horário; espira retan-

T.347

a

d

P.374

T.348

T.349

soma  29 (01  04  08  16)

T.350

e

T.352

soma  13 (01  04  08)

T.353

e

T.354

T.355

d

T.356

T.351

a







gular: horário b) espira circular: horário; espira retangular: anti-horário P.375

0,5 A

P.376

102 V

b

P.377

3,6 104 V; horário

c

P.378

a) 3,0 105 Wb





b) 9,0 104 C 

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.382

1,0 103 A, sentido anti-horário

P.383

a) anti-horário

b) horário

P.384

a) 3,2 105 Wb

b) 3,2 104 V

P.385

horário

P.386

a) 4,0 V

P.387

a) 18 102 V b) 18 A, sentido horário

P.388

a) Porque não há variação de fluxo magnético. b) 4 V

P.389



b) 1,0 A



a) b)



2 1010 Wb 

0

2

4

6

8

c) 0 a 2 s: sentido horário

2 a 4 s: corrente nula 4 a 8 s: sentido anti-horário a) 50 Hz b) � (Wb) +� 0,01

0,02

T.372

d

T.373

d

T.374

a

T.375

c

T.376

soma  26 (02  08  16)

T.377

soma  11 (01  02  08)

T.378

e

T.379

e

T.380

a

T.381

d

T.382

a

T.383

soma  7 (01  02  04)

T.384

c

T.385

d

T.386

a

T.387

c

T.388

d

T.389

a

T.390

e

T.391

a

T.392

a

T.393

a

T.394

e

T.395

c

T.396

e

T.397

a

T.398

b

T.399

c

T.400

d

T.401

a

T.402

c

Teste sua leitura

0,03

0

t  (s)

–�

c)

e

0 –e

L.26

d

L.27

a

L.28

a) 1,2 105 V

(V)

+e 0,005

0,015

0,025

0,03

b) 1,5 102 A





t  (s)

Capítulo 16

Noções de corrente alternada

Exercícios propostos P.392

a)

TOLEDO

t (s)

–1

P.391

18

i ’ (nA)

0,5

P.390

NICOLAU

Testes propostos





RAMALHO



0,05 V

b) de O para A

a) Ch aberta: surge uma ddp induzida nos

terminais do solenoide. Ch fechada: passa corrente induzida no solenoide b) Aparecem as correntes de Foucault.

P.393

103 rad/s

P.394

2 sen (2 60t) i  4 d  XX 

P.395

125 W







Moderna PLUS

FÍSICA

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.396

90 W

P.397



P.403

Testes propostos T.403 T.405

e

T.404

d

NICOLAU

19

TOLEDO

a) 9 1016 J 2,1 1013 kcal b) (6,2 109)% 





25 rad/s

RAMALHO





7,65m0

P.404



P.405

a) 2,0 MeV

P.406

a) 3 107 m/s

b)



0,98c



No dia a dia, as velocidades são muito menores do que 3 107 m/s e, portanto, os efeitos relativísticos não são percebidos. b) 12,5 min

soma  28 (04  08  16)



T.406

e

T.407

b

T.408

e

T.409

a

T.410

d

T.411

c

T.412

c

T.413

b

Unidade D Capítulo 17

T.415

demonstração

P.408



d

a

T.417

d

T.418

b

T.419

e

T.420

b

T.421

c

T.422

e

T.423

d

T.424

c

T.425

a

T.426

b

T.427

d

T.428

corretas: 2 e 3

Capítulo 18

Relatividade especial

e

T.430

d

T.431

soma  3 (01  02)

T.432

c

T.433

d

T.434

a

T.435

c

T.436

a

T.437

d

T.438

b

T.439

a

T.440

corretas: 0, 1, 2 e 3

T.441

a

T.442

a

T.443

d

T.444

a

T.445

c

1,6 m

P.399

1 h 22 min 22 s

P.400

v  0,75c

P.401

13c ___

P.402

14



0,14c

Física Quântica

Capítulo 19

Exercícios propostos P.409

a)

P.410



P.411

Exercícios propostos P.398



T.429

soma  37 (01  04  32)

T.416

8,8 1014 J

Testes propostos

Ondas eletromagnéticas

Testes propostos T.414

P.407



9,2 1014 Hz 

b)



3,3 107 m 

1,04 1015 Hz 

a) Não ocorre emissão fotoelétrica. b) 6,0 1014 Hz 

P.412

a) 2,4 eV b) césio e potássio

c) 1,7 eV

P.413

3 fótons

P.414

a) Formas de energia envolvidas no processo: • energia luminosa emitida pela lâmpada; • energia térmica devido ao efeito Joule na

lâmpada, nos fios de ligação e na bateria;

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

nha; • energia eletromagnética na bobina e nos

fios de ligação; • energia sonora emitida pela campainha. b) Na placa metálica ocorre o efeito fotoeléP.417

TOLEDO

modelo de Bohr: • O elétron se movimenta em torno do núcleo

sob ação da força elétrica de atração dada pela lei de Coulomb. • O movimento do elétron obedece à segun-



da lei de Newton. Aspectos inovadores introduzidos por Bohr: • A passagem do elétron de uma órbita

para outra é possível mediante a absorção ou liberação de energia pelo átomo. A energia do fóton absorvida ou liberada no processo corresponde à diferença entre as energias E’ e E dos níveis envolvidos. Sendo E’  E, temos E’  E  h  f , em que h é a constante de Planck e  f é a frequência do fóton. 

F P  P 

M

• As órbitas permitidas ao elétron são



aquelas em que o momento angular é um

F M



h. múltiplo inteiro de h  ___ 2

O

F O

___

20

a) Aspectos da Física Clássica mantidos no



–– 3

NICOLAU

3o) 3o estado # 1o estado # estado fundamental o 4 ) 3o estado # 2o estado # 1o estado # estado fundamental d) Suponha que o decaimento escolhido foi: 3o estado # estado fundamental estado inicial: 3o; estado final: fundamental; energia do fóton emitido: 12,75 eV

• energia química na bateria; • energia potencial elástica na mola; • energia mecânica no martelo da campai-

trico explicado por Einstein, levando em consideração a quantização da energia. Einstein propôs que um fóton da radiação incidente, ao atingir o metal, é completamente absorvido por um único elétron, cedendo-lhe sua energia h  f . Com isso, elétrons são emitidos pela placa com energia cinética máxima Ec(máx.)  h  f   , sendo h a constante de Planck,  f  a frequência dos fótons e  a função trabalho, isto é, a energia mínima necessária para que o elétron seja liberado da placa. Outra parte do sistema é a lâmpada. A emissão de luz é devida aos saltos quânticos. c) Esquema de forças no braço metálico:

RAMALHO

F : força magnética ___ P F : força da mola ___ M F O: força do pino FM  3FP FO  2FP

E1  E0 b) V rec.  _______ c MH 





P.415

P.416

a) b) c)







2,9 1015 Hz 1,0 107 m 6,4 1027 kg  m/s

P.418









P.419

a) 7,3 1010 m b) 2,9 109 m 









a) 5,5 1035 m b) 2,2 1034 m

Testes propostos



a) Só o fóton com 12,75 eV pode ser absor-

vido. b) O átomo irá para o 3 o estado excitado

(nível 4). c) O átomo excitado poderá decair, até voltar ao estado fundamental, de uma das seguintes maneiras: 1o) 3o estado # estado fundamental 2o) 3o estado # 2o estado # estado fundamental

T.446

c

T.447

b

T.448

a

T.449

a

T.450

d

T.451

c

T.452

d

T.453

e

T.454

d

T.455

soma  18 (02  16)

T.456

corretas: (01), (04), (16) e (32)

FÍSICA

Moderna PLUS

3

OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

RAMALHO NICOLAU TOLEDO

T.457

e

T.458

d

T.459

b

T.460

c

T.473

c

T.474

c

T.461

c

T.462

b

T.475

e

T.476

c

T.463

d

T.464

c

T.477

c

T.478

c

T.465

c

T.479

b

T.480

d

T.466

corretas: (01), (02), (08) e (16)

T.481

d

T.482

c

T.467

corretas: (0), (1) e (3)

T.483

b

T.484

d

T.468

e

T.469

a

T.485

d

T.486

a

T.470

d

T.471

d

T.487

e

T.472

b

Testes propostos

Unidade E Capítulo 21

Capítulo 20

Física Nuclear

P.421

a) []  M0L0T1 b) [MF]  ML2T2 c) [k]  MLT31

P.428

a) [B]  ML0T2I1 b) [0]  MLT2I2 c) []  ML2T2I1

P.429

[k]  ML0T2

P.430

demonstração

P.431

[a]  M0LT0, [b]  M0LT1, [c]  M0LT2 e [d]  M0LT3

P.432

1e1

P.433

  _1_ e   _1_; v  d  g R  XXXXX 

P.434

a) massa, comprimento e tempo; quilograma,

28,9 h

P.422

a) 4 partículas  e 2 partículas  b) 15,2 dias

P.423

a) falsa b) No decaimento do césio–137, formam-se

bário–137 e uma partícula . A diferença de massa entre o césio e os produtos finais se converte em energia. c) gama P.424

P.427

12 dias 

a) 3,6 1014 J b) 4,0 103 kg  4,0 g  

c) 5,0 kg 



P.425

a) No Sol ocorre fusão nuclear: quatro átomos

de hidrogênio formam um átomo de hélio, de massa menor do que as dos quatro átomos de hidrogênio. A diferença entre as massas (m) se converte em energia ( E), segundo a equação de Einstein: E  m c2 b) 2,7 1026 J 

P.435

2

a)  J/m2 K s 



3

b) kg/K s 

a) Não contraria a lei de conservação da carga.

Temos 6 prótons nos reagentes (três partículas ) e 6 prótons no produto da reação (carbono). b) 7,2 MeV c) 7,2 MeV

2



metro e segundo, respectivamente b) dimensões de G em relação a M, L e T;   1,   2 e   3



P.426

Análise dimensional

Exercícios propostos

Exercícios propostos P.420

21

P.436

 p __ v   XX  

P.437 



K



h G _____ d  XXXXX  c 

3

Moderna PLUS

FÍSICA OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA

Testes propostos T.488

c

T.489

a

T.490

c

T.491

c

T.492

c

T.493

d

T.494

c

3

RAMALHO NICOLAU TOLEDO

22

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