FÍSICA
Moderna PLUS
3
OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA
RAMALHO NICOLAU
1
TOLEDO
RESPOSTAS RESPOSTAS Unidade A
P.11
Capítulo 1
Eletrização. Força elétrica
a) 4 103 N b) 102 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)
+
+
+
– –
+
–
–
+ +
106 C
P.13
3,0
P.14
hipótese c
P.15
a) 1ª– POSIÇÃO
Q
�
2ª– POSIÇÃO P �
g
d
d
+ +
– –
P � –
g
P.16
a) 9,0 103 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) 1,20 106 C b) 6,94 107 C
mente:
em equilíbrio. b) q1 q3 1,08 103 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
106 C
P.6 P. 6
3,5 1017 elétrons
P.7 P. 7
a) 6,67 1011 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) 2,16 107 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
d
270 N/m
P.21
F A ___ 8
P.22
a) FR
FB
2
2
P.10
P.20
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
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.
T.7
e
T.8 T. 8
d
T.9 T. 9
a
T.10
b
P.28
4,5 104 N/C; não é possível.
T.11
d
T.12
a
P.29
6 105 N/C
T.13
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) 5 104 C
P.34
a) 2 106 C b) 4,5 102 N
c) 1,8 101 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
2,0 106 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) 109 C c) indiferente
P.39
a)
a) 2 103 N, vertical, ascendente b) 4 107 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 P , 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) 104 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) 105 J d) 104 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) 5,0 109 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) 6 105 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 4,5 107 J em B
P.60
a) b) c) d)
a) 1,35 104 V e 1,08 104 V b) 5,4 104 J
P.48
a) Ganhou 3,6 106 J. b) 3,6 106 J c) O trabalho resistente da força elétrica cor-
0,1 N, horizontal, para a direita 103 V 104 V 1,1 102 J
4
a) 3,6 10 V b) 4 106 C
P.61
a) 10 cm
b) 104 J
103 J
P.62
a) 6 1012 N
b) 2,4 1013 J
P.63
a) 1,25 105 V/m
b) 2,4 1015 J
P.49
3
P.50
a) zero
b) zero
Moderna PLUS
FÍSICA
3
OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.64
a) 5 103 J e 102 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 1017 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)
1010 C 1,5 101 V 4,5 101 V 1,125 101 V/m 2,25 101 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 103 C; R 9 102 m
P.80
a) 5,4 103 V b) 3,6 C; 5,4 C e 9,0 C
7,96 106 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.
P.89
P.90
b)
3
3k0q _____
a) V A V B 17
a) 5,0 10 elétrons
37 C
Exercícios propostos
c) 7,2 10 J
b) 3,6 10 V/m P.91
Corrente elétrica
3
10
Unidade B Capítulo 5
3q b) ___ 4
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) 3,2 101 C b) 2,0 1018 elétrons c) 4,0 102 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
16 h 40 min
P.107
O banho consome mais energia (2,5 kWh) do que a lâmpada ligada (1,44 kWh).
P.108
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
4,0 102 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) 4,0 102 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) 8,0 102 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.138
e
T.137
b
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
P.181
RAMALHO NICOLAU
9
TOLEDO
Associa-se em paralelo um shunt de resistência R 0,040 .
T.160
a
T.161
e
T.162
b
T.163
c
T.164
d
T.165
T.166
d
T.168
soma 01
T.170 T.172
P.182
Associa-se em série um resistor de resis tência RM 397.500 .
d
P.183
a) 50 mA
b)
T.167
e
P.184
a) 1,0 102
b) 10 V
T.169
d
P.185
x 10 e y 5
e
T.171
c
P.186
a) zero
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 R
�
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 1018 J
a) 0,2 A b) O brilho da lâmpada L 1 diminui.
a) 100 V
P.216
P.196
13,5 W
P.217
2W
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.197
P.198
P.199
b) 50 A
a) 2 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
3A
P.202
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)
b) _2_ A
3
0,27 W 1,1 W
P.206
0,14 W
P.207
V
10 V e V
6V
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) 2,0 103 m b) Os valores das resistências elétricas do-
R1 R3 R2
�
b) 100 cada P.234 P.235 P.236
a) b) c) d)
P.249
5,0 A
2,0 A; RCB 20 (no ponto médio do reostato a) 12 V e 12 mA b) 11,4 V e 12,5 mA
Testes propostos
a) 15 mA
P.239
a) 12 V e 36 W b) 2 A em cada amperímetro
P.241
b)
b) 6 V
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.240
15
1,5 W
bram.
AB) P.237
+
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
a
L.18
d
Capítulo 10
Receptores elétricos
Exercícios propostos 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
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
e
L.17
P.250
NICOLAU
Testes propostos
Teste sua leitura L.16
RAMALHO
Capítulo 11
Exercícios propostos P.268
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
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
As leis de Kirchhoff
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 104 J; W f 2 104 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) 107 C P.295
Testes propostos
a) 50 C b) 9 107 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
T.252
c
T.253
T.254
e b
A
0
c
E c
b)
Capítulo 12
Capacitores
P.283
a) 6,6 10
P.284
24 V
F
(cm)
x
(cm)
(J)
•
A
0 6
b) 1,32 10
C
P.285
4,0 F e 0,25 F
P.286
a) 0,5 m/s
b) 4,4 1012 F e 0,05 m 2
P.287
a) 5,0 102 N b) 4,1 10 2 N
c) 1,76 107 C/m2
x
80 10–19
Exercícios propostos 10
1,0
P.298
1.000 V
P.299
a)
+ +
0,5
1,0
–
E
–
+
–
+
–
b) 6 104 V/m c) 3,6 107 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) 7,5 103 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
2 107 T, perpendicular ao plano, entrando nele.
R1 ___ R2
6,4 A
P.313
P.314
4 107 T
P.315
(I) 6,3 105 T (II) 1,6 105 T (III) 4,7 105 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 b
b) 4,0 105 T
1,8 107 T
P.318
6 106 T A agulha colocada em P se orienta na direção do vetor indução magnética resultante com o polo norte voltado para cima.
T.266
c
T.267
T.268
d
T.269
e
T.270
e
T.271
c
P.319
a) 4 103 T
T.272
d
T.273
d
P.320
10 mA
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
2,0 104 T
no 1) b) 16 m
S
S N
i
b) B
P
i
N
P.330
a) 3 A (arco menor); 1 A (arco maior) b) zero
P.331
5 105 T ___ A direção de B forma com o plano horizontal o ângulo cuja tangente vale _34_.
S
S
i
N
P.322
a) 4,0 A
P.323
3
P.324
a)
Testes propostos
b) 8,0 105 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
i
b) N S
b) 8 105 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) 8 104 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 2 109 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: 2,4 108 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
v
sentido: entrando no plano do papel; intensidade: 2,0 102 T b) 9,0 1010 s
F m
P.337
P.338 P.339
P.340
a) q1: positiva; q2: negativa b) 2
P.351
a) 2 105 T
P.352
40 mm
P.353
a) 1,2 107 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) 1,2 109 N
c) F ___ e ___ d) F e e F m
P.356
B F m
v 0
B
a) trajetória circular b) Fm 105 N; direção e sentido: na figura c) a 9,5 m/s2
i
L
F m
P.357
a)
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
B
E –
P.343
102 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
2,8 105 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) 2,0 102 N
Teste sua leitura
P.366
3
P.367
a) b)
5,0 1011 elétrons 5,8 105 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 T.345
Indução eletromagnética
Exercícios propostos P.368
5 102 V
P.369
3 104 V
P.370
a) 1,2 V b) 2 A, sentido anti-horário
b
P.371
2,5 102 m/s
T.342
c
P.372
a) R # Q # P (horário) b) P # Q # R (anti-horário)
a
T.344
a
e
c
P.373
de C para D
T.346
P.374
a) espira circular: anti-horário; espira retan-
d
T.347
a
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.348
T.351
a
gular: horário b) espira circular: horário; espira retangular: anti-horário P.375
0,5 A
P.376
102 V
b
P.377
3,6 104 V; horário
c
P.378
a) 3,0 105 Wb
b) 9,0 104 C
FÍSICA
Moderna PLUS
3
OS FUNDAMENTOS DA FÍSICA P.382
1,0 103 A, sentido anti-horário
P.383
a) anti-horário
b) horário
P.384
a) 3,2 105 Wb
b) 3,2 104 V
P.385
horário
P.386
a) 4,0 V
P.387
a) 18 102 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 1010 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) 1,2 105 V
(V)
+e 0,005
0,015
0,025
0,03
b) 1,5 102 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.403
25 rad/s
Testes propostos T.403 T.405
e
T.404
d
NICOLAU
19
TOLEDO
a) 9 1016 J 2,1 1013 kcal b) (6,2 109)%
P.397
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)
b
T.406
e
T.407
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 ___ 14
P.402
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 1014 J
Testes propostos
Ondas eletromagnéticas
Testes propostos T.414
P.407
9,2 1014 Hz
b)
3,3 107 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
d
aquelas em que o momento angular é um
F M
d
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 1,0 107 m 6,4 1027 kg m/s
P.418
P.419
a) 7,3 1010 m b) 2,9 109 m
a) 5,5 1035 m b) 2,2 1034 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) [] M0L0T1 b) [MF] ML2T2 c) [k] MLT31
P.428
a) [B] ML0T2I1 b) [0] MLT2I2 c) [] ML2T2I1
P.429
[k] ML0T2
P.430
demonstração
P.431
[a] M0LT0, [b] M0LT1, [c] M0LT2 e [d] M0LT3
P.432
1e1
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) 4,0 103 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
b) kg/K s3
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
d
K
h G _____ d XXXXX
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
