Intensivo Pré Vestibular - 07 fisica c

Intensivo Pré Vestibular - 07 fisica c

(Parte 4 de 5)

c)somente a Id)somente a I.

Dentre essas experiências, a que permitirá ao estudante determinar qual peça é o ímã é: a)somente a I e a I. b)somente a I. e)somente a I e a I.

5)(ACAFE-SC) Complete corretamente a afirmativa:

“Quando se magnetiza uma barra de ferro, _”. a) retiram-se ímãs elementares da barra. b) acrescentam-se ímãs elementares à barra. c) ordenam-se os ímãs elementares da barra. d) retiram-se elétrons da barra. e) retiram-se prótons da barra.

6)(Cescem-SP) A prego de ferro AB, inicialmente não imantado, é aproximado, é aproximado do pólo norte N de um ímã, como mostra a figura abaixo. A respeito desta situação, são feitas três afirmações:

I. O campo magnético do ímã magnetiza o prego parcialemente. I. Em A forma-se um pólo norte e em B, um pólo sul. I. O ímã atrai o prego. Destas afirmações, está(ão) correta(s): a) apenas I. b)apenas I. c)apenas I e I. d) apenas I e I. e)I, I e I.

Física C Inclusão para a Vida

7)(PUC-RS) Dois campos magnéticos uniformes,1B e2B , cruzam-se perpendicularmente. A direção do campo resultante é dada por uma bússola, conforme a figura.

Pode-se concluir que o módulo B do campo resultante é:

a) B = B1 . sem 30º. b)B = B1 . cos 30º. c) B = B2 . tg 30º.

8)(UFSC/9) No início do período das grandes navegações européias, as tempestades eram muito temidas. Além da fragilidade dos navios, corria-se o risco de ter a bússola danificada no meio do oceano. Sobre esse fato, é CORRETO afirmar que: 01. A agitação do mar podia danificar permanentemente a bússola. 02. A bússola, assim como os metais (facas e tesouras), atraía raios que a danificavam. 04. O aquecimento do ar produzido pelos raios podia desmagnetizar a bússola. 08. O campo magnético produzido pelo raio podia desmagnetizar a bússola. 16. As gotas de chuva eletrizadas pelos relâmpagos podiam danificar a bússola. 32. A forte luz produzida nos relâmpagos desmagnetizava as bússolas, que ficavam geralmente no convés.

AULA 09

Eletromagnetismo

Até agora temos considerado situações em que o campo magnético é produzido por um ímã. No entanto, em 1820, o físico dinamarquês Hans Christian Oersted (1777-1851) observou que as correntes elétricas também produzem campo magnético.

Campo Magnético de um Condutor Reto

Para obtermos o sentido do campo, usamos a regra da mão direita.

O módulo de em um ponto P é dado por:

d iB oπμ2 onde d é a distância do ponto P ao fio e μo é uma constante, denominada permeabilidade do vácuo, cujo valor no Sistema

Internacional é: μo = 4π . 10-7 (T.m)/A

Campo Magnético de Espira Circular

Verifica-se que no centro da espira, a intensidade do campo magnético é dada por: d iB 2

Bobina Chata Neste caso, a intensidade do campo magnético no centro da bobina será dada por: d iNB 2 onde N é o número de espiras.

Campo Magnético de um Solenóide

A intensidade do campo magnético no interior do solenóide é dada por: il NBo.μ= onde N é o número de espiras.

Exercícios de Sala #

1) Um fio condutor, vertical e longo, é percorrido por uma corrente de intensidade i = 2A, conforme a figura abaixo. Determine a intensidade, a direção e o sentido do vetor indução magnética num ponto a 10 cm do fio.

Dado: μ =4π.10-7 T . m/A

2) (UFSC/84) A figura representa um fio infinito, o percorrido por uma corretne de 15A. Sabendo-se que ambos os segmentos AB e DE tem comprimento de 0,1m, o raio R do semicírculo DB é de

0,05π m, determine o valor do campo magnético, em (10-5 N/Am), no ponto C.

1) Dois fios longos, retos e paralelos, situados no vácuo, São percorridos por correntes contrárias, com intensidades 2A e 4A, e separadas entre si de 0,20 m. Calcule a intensidade do vetor indução magnética resultante no ponto P, indicado na figura.

Dado: μ =4π.10-7 T . m/A

GABARITO DOS EXERCÍCIOS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 D E C D C E D 08

Inclusão para a Vida Física C a) 12x10-7T b) 20x10-7T c) 220x10-7T d) 120x10-7T e) 50x10-7T

a) B/4b) B/2 c) BX d) 2B e) 4B

2) (Mack-SP) Um fio retilíneo muito longo é percorrido por uma corrente elétrica constante i, e o vetor indução magnética, num ponto P perto do fio, tem módulo B. Se o mesmo fio for percorrido por uma corrente elétrica = constante 2i, o vetor do módulo do vetor indução magnética no mesmo ponto P é:

3) Determine a intensidade do vetor indução magnética originado pela corrente elétrica, no ponto O, nos seguintes casos (μ =4π.10-7 T . m/A.): a)

b) c)

4) Dois condutores retos paralelos e extensos são percorridos por corrente de mesma intensidade i =10A Determine a intensidade do vetor indução magnética , no ponto P, nos casos indicados abaixo.

5) Dois condutores retos paralelos e extensos conduzem correntes de sentidos opostos e intensidade i1= i2 = 100A. Determine a intensidade do vetor indução magnética no ponto P.

Dado: μ =4π.10-7 T . m/A a) 2,8x10-7T b) 3,8x10-7T c) 1,8x10-7T d) 1,0x10-7T e) 2,2x10-7T

6) Uma espira condutora circular, de raio R, é percorrida por uma corrente de intensidade i, no sentido horário. Uma outra espira circular de raio R/2 é concêntrica com a precedente e situada no mesmo plano. Qual deve ser o sentido e qual é o valor da intensidade de uma corrente que (percorrendo essa segunda espira) anula o campo magnético resultante no centro O? Justifique.

7) Duas espiras circulares concêntricas, de 1 m de raio cada uma, estão localizadas em anos perpendiculares. Calcule a intensidade do campo magnético no centro das espiras, sabendo que cada espira conduz 0,5 A. 8) (UF-Uberlândia) Considerando o elétron, em um átomo de hidrogênio, como sendo uma massa puntiforme, girando no plano da folha em um órgão circular, como mostra a figura, o vetor campo magnético criado no centro do círculo por esse elétron é representado por:

- Uma carga elétrica puntiforme em movimento

09) (ACAFE -91/1) Complete CORRETAMENTE a afirmativa. a) retilíneo produz somente campo magnético. b) retilíneo produz somente campo elétrico. c) retilíneo produz campo elétrica e magnético. d) curvilíneo produz somente campo magnético. e) curvilíneo não produz campo elétrica, nem magnético.

7) (2π)X10T

AULA 10

Força Mag. Sobre Cargas Elétricas Definição do módulo da força magnética

GABARITO DOS EXERCÍCIOS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

0 D D C A C

Física C Inclusão para a Vida

Usando esse fato, a intensidade de foi definida de modo que a intensidade da força magnética é dada por:

O sentido de depende do sinal da carga. Na Fig.

indicamos o sentido de para o caso em que q > 0 e também para uma q < 0. Esse sentido pode ser obtido por uma regra chamada regra da mão direita, também conhecida como regra do tapa..

Unidade da intensidade de No Sistema Internacional de Unidades, a unidade de

intensidade de chama-se tesla e seu símbolo é T.

OBS: Pelo fato de a força magnética ser perpendicular à velocidade, ela nunca realiza trabalho.

Movimento quando o campo é uniforme

I- Caso em que e têm a mesma direção

Já vimos antes que neste caso a força magnética é nula e, assim, o movimento será retilíneo e uniforme.

I- Caso em que é perpendicular a Neste caso teremos um movimento circular e uniforme.

Na Fig. A direita, o campo é perpendicular ao plano do papel e "entrando" nele (Símbolo ⊗).

O raio da trajetória será: Sendo um movimento circular e uniforme, o período desse

movimento é dado por:

I- Caso em que e formam ângulo θ qualquer Neste caso podemos decompor a velocidade em duas

componentes, uma componente perpendicular a e uma componente paralela a .

A trajetória é uma hélice cilíndrica cujo raio é R.

Exercícios de Sala #

1) Uma partícula eletrizada com carga elétrica q = 2,0µc move-se com velocidade v = 3,0 .103 m/s em uma região do espaço, onde existe um campo magnético de indução cuja intensidade é de 5,0T, conforme a figura abaixo. Determine as características da força magnética que age na partícula. O plano de B e V é o plano do papel.

2) Em cada um dos casos dados a seguir determinar a direção e o sentido da força magnética sobre a carga q assinalada, o sinal da carga está discriminado em cada caso.

b) c) d)

1) A figura abaixo representa a combinação de um campo elétrico uniforme , de intensidade 4,0 .104 N/C, com um campo magnético uniforme de indução , de intensidade 2,0.10-2 T. Determine a velocidade v que uma carga q = 5.10-6 C deve ter para atravessar a região sem sofrer desvios.

a) 2x106m/s b) 3x106m/s c) 4x106m/s d) 5x106m/s e) 6x106m/s

2) UFSC) Assinale as afirmativas corretas e some os valores respectivos.

Inclusão para a Vida Física C

01. O fato de um próton, ao atravessar uma certa região do espaço, ter sua velocidade diminuída poderia ser explicado pela presença de um campo elétrico nesta região. 02. O fato de um elétron, ao atravessar uma certa região do espaço, não sofrer desvio em sua trajetória nos permite afirmar que não existe campo magnético nesta região. 04. A trajetória de uma partícula eletricamente neutra não é alterada pela presença de um campo magnético. 08. A força magnética que atua numa partícula eletricamente carregada é sempre perpendicular ao campo magnético. 16. A força magnética que atua numa partícula eletricamente carregada é sempre perpendicular à velocidade desta. 32.A velocidade de uma partícula eletricamente carregada é sempre perpendicular ao campo magnético na região.

3) Uma partícula a, cuja carga elétrica é q = 3,2 x 10-19 C, move-se com velocidade de v = 3,0 x 105 m/s em uma região de campo magnético , de

intensidade 2,5 x 105 T, conforme a figura. Determine o módulo da força magnética sobre aparticula.

4) (UFSC/98) As afirmativas abaixo referem-se a fenômenos magnéticos. Assinale a(s) proposição(ões) VERDADEIRA(S): 01.Um estudante quebra um ímã ao meio, obtendo dois pedaços, ambos com pólo sul e pólo norte. 02.Um astronauta, ao descer na Lua, constata que não há campo magnético na mesma, portanto ele poderá usar uma bússola para se orientar. 04. Uma barra imantada se orientará ao ser suspensa horizontalmente por um fio preso pelo seu centro de gravidade ao teto de um laboratório da UFSC. 08. Uma barra não imantada não permanecerá fixa na porta de uma geladeira desmagnetizada, quando nela colocada. 16. Uma das formas de desmagnetizar uma bússola é colocá-la num forno quente.

32. Uma das formas de magnetizar uma bússola é colocá-la numa geladeira desmagnetizada.

5) Um feixe de elétrons é lançado no interior de um campo magnético com velocidade , paralelamente ao campo magnético uniforme de indução , conforme ilustra a figura. Podemos afirmar que o feixe:

a) sofrerá uma deflexão para cima, mantendo-se no plano da página. b) sofrerá uma deflexão para baixo, mantendo-se no plano da página. c) sofrerá uma deflexão para dentro da página. d) manterá sua direção original. e) sofrerá uma deflexão para fora da página.

6) Uma carga elétrica q, de massa m move-se inicialmente com velocidade constante V0 no vácuo. A partir do instante t= 0, aplicase um campo magnético uniforme de indução B , perpendicular a

V0. Afirma-se que: a) A partícula continua em movimento retilíneo e uniforme.

b) A partícula passa a descrever uma circunferência de raio

Bq mvr= c) A partícula passa a descrever uma hélice cilíndrica. d) A partícula passa a descrever um movimento retilíneo uniformemente variado. e) nenhuma das afirmações anteriores é correta.

7) Um elétron penetra em um campo magnético segundo um ângulo θ (ângulo que o vetor velocidade v faz com as linhas de B). Nestas condições a trajetória do elétron é uma: a) circunferência b) linha reta c) hipérbole d) hélice e) parábola

8) (PUC-SP) Um corpúsculo carregado com carga de 100 μC passa com velocidade de 25 m/s na direção perpendicular a um campo de

a) 0,1 Tb) 0,2 T c) 0,3 T d) 1,0 T e) 2,0 T

indução magnética e fica sujeito a uma força de 5 . 10-4 N. A intensidade desse campo vale:

9) (PUC-SP) Quando uma barra de ferro é magnetizada são: a) acrescentados elétrons à barra. b) retirados elétrons da barra. c) acrescentados ímãs elementares à barra. d) retirados ímãs elementares da barra. e) ordenados os ímãs elementares da barra.

AULA 1

Força Magnética Sobre Condutores

Condutor retilíneo Nessa figura representamos uma fila de elétrons movendo-se com velocidade ; o sentido da corrente convencional

o campo magnético

(i) é oposto ao movimento dos elétrons. O fio forma ângulo θ com

Para obtermos o modulo da força magnética sobre o condutor basta aplicarmos a equação:

Força Magnética entre Condutores Retos e Paralelos Na Figura a seguir representamos dois fios X e Y, retos, longos e paralelos, percorridos por correntes de intensidades i1 e i2, de mesmo sentido.

GABARITO DOS EXERCÍCIOS 05 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 A 29 B 29 D B D B E

Fm = B . i . L . sen θ

Física C Inclusão para a Vida

Nessa figura representamos o campo magnético produzido pela corrente i1. A intensidade do campo sobre o

condutor Y é:

d iB oπμ2

Portanto a força magnética ( ) sobre o fio Y tem intensidade F dada por:

OBS: Aplicando a regra da mão direita, percebemos que, neste caso, as forças entre os fios, são de atração. Quando os fios são percorridos por correntes de sentidos opostos, as forças são de repulsão.

Exercícios de Sala #

1) Um condutor retilíneo, de comprimento 1 = 0,2m, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i = 2A. Sabe-se que o condutor está totalmente imerso em um campo magnético uniforme, cujo vetor indução magnética tem intensidade B = 0,5T. Sendo 30º o ângulo formado entre a direção de e a da corrente elétrica, caracteriza a força magnética que atua sobre o condutor.

2) Em um motor elétrico, fios que conduzem uma corrente de 5A são perpendiculares a um campo de indução magnética de intensidade 1T. Qual a força exercida sobre cada centímetro do fio?

1) Uma das maneiras de se obter o valor de um campo magnético uniforme é colocar um fio condutor perpendicularmente às linhas de indução e medir a força que atua sobre o fio para cada valor da corrente que o percorre. Em uma destas experiências, utilizando-se um fio de 0,1m, obtiveram-se dados que permitiram a construção do gráfico abaixo, onde F é a intensidade da força magnética e i a corrente elétrica. Determine a intensidade do vetor campo magnético. a) 10-4T b) 10-3T c) 10-1T d) 10-5T e) 10-2T

2) (PUC-SP) A espira condutora ABCD rígida da figura pode girar livremente em torno do eixo L. Sendo percorrida pela corrente de valor i, a espira, na posição em que se encontra, tenderá a:

a) ser elevada verticalmente. b) girar no sentido horário. c) girar no sentido anti-horário. d) permanecer em repouso, sem movimento giratório. e) girar de 90º para se alinha com o campo de indução magnética do ímã.

3) (UFSC) Obtenha a soma dos valores numéricos associados às opções corretas. Um condutor retilíneo, percorrido por uma corrente elétrica I, é colocado entre os pólos de um imã como indica a figura abaixo.

Podemos afirmar que: 01. a força magnética que age no condutor tem a direção norte-sul do ímã e aponta no sentido do pólo sul. 02. a força magnética que age no condutor tem a direção norte-sul do ímã e aponta no sentido do pólo norte. 04. a força magnética sobre o condutor aponta para dentro do plano do papel. 08. a força magnética sobre o condutor aponta para fora do plano do papel. 16. a força magnética que age no condutor tem o mesmo sentido que a corrente elétrica I. 32. não existe força magnética atuando no condutor. 64. a força magnética depende da intensidade da corrente elétrica I que percorre o condutor.

4) (UFSC-96) Considere um fio retilíneo infinito, no qual passa uma corrente i. Marque no cartão-resposta a soma dos valores associados às das proposições VERDADEIRAS:

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