QUESTIONARIO DESENVOLVIMENTO

1ª)
a2 = b2+c2-2.b.c.cos(θ)  θ = 36,87º |F13| = 3,6N |F23| = 3,375N
|Fres|2 = |F13|2+|F23|2+2. |F13|.|F23|.cos(θ)  |Fres|=6,62N 
Justificativa:Aplica-se primeiramente a lei dos cossenos para encontrar o ângulo entre as forças e depois de determinar seus módulos aplica-se novamente a lei dos cossenos para achar a força resultante.
Resposta A2ª)

F23 sen(α )=Fres sen(143,13º )
α = asen(0,306)= 17,8º
Justificativa: Aplica-se a lei dos senos.
Resposta E

3ª)

F+Qq = k 0
Q.q dx −2
− Q.q d x + 222= 281,3907 N
F−Qq = k 0= 281,1094 N|Fres| = 281,3907 - 281,1094 = 0,2813 N
a=Fres m= 2,813 ms²
Justificativa: Encontra-se a força resultante aplicada na carga q e depois, aplica-se a 2ª lei de Newton para encontrar a aceleração.Resposta A

4ª)
E =Fresq= 0,2813−4 C 5.10 N = 562,6 
Justificativa: Encontra-se o campo elétrico no ponto P dividindo a força resultante pela carga q no ponto P.
Resposta-B

5ª)

dE d x =k0Qr 2 + x2 dx dx =0 32−3 2 −5 2 dE 3 r 4 = k 0 Q1.(r 2 + x 2 ) − .x.(r 2 + x 2 ) .2 x = 0 x = ± =± = ±2,83m 
Justificativa: Deriva-se o campo elétrico E do enunciado em função da variável x eiguala-se a zero, para encontrar o ponto de máximo desta função.
Resposta C

6ª)
E=1 Q.x 4πε 0 r 2 + x(2 32) i para x >> r E = 1 Q.x 4πε 0 x (2 32)= Q.x ˆ 1 Q ˆ i= i 3 4πε 0 x 4πε 0 x 2 1 
Justificativa: Para x muito maior do que r, podemos desprezar o r e simplificar a expressão, obtendo assim um campo idêntico ao de uma carga puntiforme.
Resposta B

7ª)
Ex = k0 L dq λ = k0  dx 0 r ( x P − x )2
u = xP – x
Ex = k0λ −1 du u2
L 1 −6 = k λ 1 − 1 = 9.10 9. 5.10 1 − 1 = 5625 = 803,6 N Ex = k0λ 0 (x p − x ) 0 10 4 14 7 C a L+a
Justificativa: Integra-se o fio de comprimento L eletrizado com uma densidade linear de carga constante, como descrito no enunciado.
Resposta A

8ª)

−6 1125 N 1 1 9 5.10 Ex = k0λ − = 6,25 = 9.10 . − = 10 80 90 4 C a L+a
Resposta E

Justificativa: A partir do resultado do exercício anterior aplica-se um novo valor para a distância entre o ponto P e o bastão eletrizado

9ª)

V = k0
Q r
r1 = 225m r2 = 112,5m Δr = 112,5m
r2 = 112,5m r3 = 75m Δr = 37,5m
r3 = 75m r4 = 56,25m Δr = 18,75m
Justificativa: Encontram-se as distâncias para as várias equipotenciais e depois determinasse à distância entre elas.
Resposta: C

10ª)
τ Fel = −ΔEP = −q.ΔV = −2.10 −3 (800 − 200) = 1.2 J → τ Oper = −τ Fel
Justificativa: O trabalho corresponde à diminuição da energia potencial da partícula, e o trabalho do operador é igual ao do campo elétrico com sinal trocado.
Resposta: A

11ª)

2 2.m. E mv0 m 4E EM 0 = EM A → qU = → q. E .d = →d = = 0,2m 
Justificativa: Considerando que a energia mecânica inicial e igual a energia mecânica no ponto A, determina-se a distância d indicada na figura
Resposta: A

12ª)

Fel _ A = q.E = 3,2.10 −2 (−200 ˆ) = −6,4 ˆ ( N ) j j
Justificativa: No ponto A, a velocidade da partícula é nula, portanto existe somente uma força eletrostática atuando sobre a mesma.
Resposta: E
13ª)
ˆ ˆ j FAB = 4. 0,3k × 0,5 ˆ = 4.0,3.0,5 k × ˆ = 0,6 ˆ( N ) j j −
FBC = 4. − 0,2 ˆ × 0,5 ˆ = −4.0,2.0,5 ˆ × ˆ = 0 j j j j
Justificativa: Para encontrarmos a força sobre a espira aplicamos a expressão indicada no enunciado em cada lado da espira. 
Resposta: A

14ª)
µ = I . A.n = 4.0,06iˆ = 0,24iˆ (A.m 2 )
τ = µ × B = 0,24i × 0,5 ˆ = 0,12k (N .m ) 
Justificativa: Após encontrar o momento magnético da espira, determina-se o torque, fazendo o produto vetorial com o campo magnético que atua sobre a espira.

Resposta : B

15ª)

Resolvido em sala

Justificativa: Aplica-se ao calorímetro a equação do balanço energético (conservação de energia).

RESPOSTA :D

 16ª) Resolvido em sala

Justificativa: Após aquecer o gelo até zero grau, a energia restante será fornecida ao gelo na forma de calor latente. Deste modo pode-se encontrar a massa de gelo derretida e a quantidade de massa de gelo restante.
RESPOSTA:  A

17ª)
2 τ AB = 64 + 16 = 80 atm.l 2 2 ΔU AB = Q AB − τ AB 2 2 96 = Q AB − 80 → Q AB = 176 atm.l
Justificativa: Após encontrar a variação da energia interna e o trabalho através da área do gráfico aplica-se a primeira lei da termodinâmica. 
Resposta: C

18ª)

P .V 3 P .V 3 ΔU AB = n.cV ΔTAB = n. R B B − A A = (8.10 − 8.2 ) = 96 atm.l
Justificativa: A variação da energia interna pode ser calculada através da lei de Joule e é independente do processo. 
Resposta: B

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