ED ELETRICIDADE BÁSICA 3º SEMESTRE UNIP

Orientação e Respostas dos Exercícios de Estudos Disciplinares

ELETRICIDADE BÁSICA

Para os alunos do 2º ANO DE ENGENHARIA – CICLO BÁSICO – NOTURNO E DIURNO.

Abaixo, estão os 30 exercícios que deverão ser inseridos no site. Na tabela, o número do exercício correspondente, a resposta correta e também sua justificativa.

As questões deverão ser respondidas no site até a data 01 de JUNHO. Após essa data, os professores responsáveis pela correção não mais aceitarão a inserção de exercícios.

EXERCÍCIO	ALTERNATIVA	JUSTIFICATIVA
1	A	Calcula-se o vetor força elétrica em relação a carga q3. F13=kq1q3/c², F23=kq2q3/b², onde F13+F23 será o vetor força resultante na carga q3.
2	E	Basta notar que o triângulo formado pelas cargas é o dobro do triângulo clássico de Pitágoras (3,4,5).  Com isso é fácil obter os ângulos, pura questão de geometria e também saber que a soma dos ângulos internos de um triângulo é sempre igual a pi radianos.
3	A	Calcula-se a força elétrica do dipolo e iguala-se com a força mecânica (2ª lei de newton) F=m.a.
4	B	Basta fazer o cálculo do campo elétrico como: E=kq/d². Não é necessário decompor o vetor, uma vez que a projeção já está sobre o eixo x.
5	C	Como o campo elétrico já está fornecido pelo enunciado do exercício, basta fazer uma análise das variáveis x e r, ou seja, o ponto de máximo é quando a derivada de uma grandeza é igual a zero.
6	B	Basta desconsiderar o valor de r, na hora de calcular o campo elétrico.
7	A	Utilizou-se a definição diferencial de campo elétrico, considerando a distribuição linear uniforme de carga e integrou-se em relação a variável r. Os limites de integração são de 0 até (L+a). No final, substituíram-se os valores dados no próprio problema.
8	E	Utilizou-se a definição diferencial de campo elétrico, considerando a distribuição linear uniforme de carga e integrou-se em relação a variável r. Os limites de integração são de 0 até (L+a). No final, substituiu-se a distância por 80 m.
15	D	Com os dados apresentados de massa, temperatura e calores específico e latente, utilizou-se a equação do Balanço Energético, tendo como única incógnita a Temperatura de Equilíbrio.
16	A	A água fornece 1050 cal, os 21 g de gelo subresfriados utilizam 273 cal para alcançar 0ºC, portanto apenas 777 cal restantes vão transformar o estado de apenas 9,7 g, o restante ainda é gelo (11,3 g) e a temperatura é da mistura (0 ºC).
17	C	De acordo com o diagrama dado e focalizando apenas o caminho 2, calcula-se o trabalho pela área abaixo da curva e também a energia interna (para a pressão e volume variando), após essa soma, calcula-se apenas o calor envolvido a volume constante, o que deverá ser negativo, na soma total dos calores da transformação = 176 atm.L.
18	B	Para a energia interna somente no processo 3, utiliza-se a equação da energia dependente da Temperatura, mantendo n e R constantes.
19	C	Encontra-se o trabalho separadamente para cada transformação (Isotérmica, Isométrica e Adiabática) e o trabalho do ciclo é a soma dos trabalhos encontrados.
20	A	O Calor da transformação Adiabática é numericamente igual ao trabalho envolvido.
21	A	Encontra-se o Campo Elétrico Total devido as cargas nos Pontos A e B. A força sobre uma carga teste colocada em cada ponto depende do Campo Elétrico calculado (F = E.q).
22	D	Calcula-se a densidade linear de cargas. Com a teoria de Campo Elétrico com Distribuição Linear e utilizando coordenadas polares, encontra-se o campo elétrico total no centro. Colocando a carga teste q no centro, encontra-se a força elétrica sobre tal carga.
23	E	Calcula-se os módulos dos Campos Elétricos nos pontos 1 e 2, encontra-se as componentes e faz-se a soma vetorial. Calcula-se o ângulo entre os vetores decompostos e por fim seu módulo.
24	E	De acordo com os sinais das cargas, os vetores campo elétrico serão na figura representados por dois de sentido Noroeste e por mais dois de sentido Sudoeste. Trabalhando com a soma dos quatro vetores, pela Lei dos Cossenos, encontra-se o módulo do vetor campo elétrico resultante no centro.
25	A	Utilizando a equação do campo elétrico na forma infinitesimal, encontra-se para qualquer valor de “x” afastado do centro do anel. Iguala-se a equação da Força Elétrica (Campo Elétrico x Carga) com a relação de massa x aceleração angular. Encontra-se a velocidade angular da partícula e por fim seu período.
26	C	De acordo com a Teoria de Lançamento de Partículas em Campo Magnético Uniforme e Estacionário, encontram-se os Raios 1 e 2 (igualando força magnético com centrípeta). Com os raios, obtêm-se os Períodos e por fim, da diferença entre os períodos, calcula-se o intervalo de tempo entre os lançamentos.
27	A	A somatória dos potenciais elétricos no centro deve ser nula. Dadas as distâncias, na somatória dos potenciais, encontra-se a carga “q”.
28	D	As três cargas exercerão Potencial Elétrico no ponto P e também na origem O. Dadas as distâncias e respectivas cargas, encontram-se os Potenciais Elétricos de Cargas Pontuais no Ponto P e O. Finalmente, da diferença de Potencial e da carga teste, encontra-se o trabalho da força elétrica para tal transporte.
30	B	Das distâncias dadas no problema e também dos valores das cargas, encontram-se os potenciais elétricos nos pontos C e D. Com o valor da carga de prova e da diferença de potencial entre C e D, obtêm-se o trabalho da força elétrica.
31	A	a) Encontra-se o Campo Magnético igualando a força centrípeta com a força magnética e a direção e sentido do vetor é encontrado pela regra da mão esquerda. b) Sob meio círculo de trajetória, encontra-se o tempo para velocidade constante dada. c) Encontra-se a força magnética com os dados de Campo Magnético, carga elétrica e velocidade de lançamento.
32	A	a) Com a equação de transformação para gás ideal, calculam-se as pressões P2 e Temperatura T3. b) O calor Q12 é encontrado pela relação de trabalho isotérmico e o calor Q31 é igual a variação da energia interna. c) O Trabalho 23 é obtido pela relação direta de transformação isobárica e a variação da energia interna é a mesma encontrada para o calor Q31.
33	E	Pela teoria direta de Variação do comprimento por Dilatação Térmica Linear, encontra-se o coeficiente de dilatação de tal material. Em comparação com a tabela dada (Alumínio), é possível encontrar o desvio percentual.
34	E	Pela equação do Balanço Energético, a única incógnita é a massa de gelo transformada e também aquecida até 20 ºC.
35	C	Pela equação do Balanço Energético, encontra-se a Temperatura de Equilíbrio. Separando os calores com a Temperatura de  Equilíbrio já encontrada, é possível obter as trocas totais de energia térmica entre os materiais.
37	A	Pela equação do Balanço Energético, encontra-se a massa de vapor já no ponto de ebulição que foi totalmente condensada e também resfriada até 70 ºC. Com a massa de vapor, encontra-se o calor cedido por tal vapor separadamente.
38	E	Da equação de transformação para um gás ideal, encontra-se a pressão no ponto A. Da equação de estado, obtêm-se a relação constante nR. Para o cálculo das energias, a variação da energia interna para uma transformação isotérmica é nula, e o trabalho isotérmico encontrado pela equação dada é igual ao calor envolvido em tal processo.

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