Fisica 04 Magnetismo

22ª) Um fio condutor em forma de solenóide encontra-se no interior de um campo magnético uniforme, conforme mostra a figura.

O campo magnético é variável no tempo, conforme mostra o gráfico seguinte.

Supondo-se que o fio tem 10 espiras e cada espira uma área de 0,002 m², perpendicular às linhas do campo, quanto vale o valor absoluto da força eletromotriz (ε) induzida entre os extremos do fio, durante o intervalo de tempo de 0 a 2 ms (2 • 10-3 s)?

23ª) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados, como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0 • 10-6 N.

Qual será a força elétrica resultante dos efeitos A e C sobre B?

24ª) Três pequenos corpos, A, B e C, eletrizados com cargas idênticas, estão dispostos como mostra a figura. A intensidade da força elétrica que A exerce em B é 0,50 N. Qual será a força elétrica resultante que age sobre o corpo C ?

25ª) Três esferas alinhadas têm carga Q, 2 • Q e 4 • Q,respectivamente. A distância entre a esfera de carga Q e a esfera de carga 2 • Q é d1. A distância entre a esfera de carga 2 • Q e a de carga 4 • Q é d2. Qual deve ser a relação entre d1 e d2 para que a resultante das forças elétricas que atuam sobre a esfera de carga 2 • Q seja nula?

26ª) Na figura a seguir, as cargas pontuais positivas Q1, Q2 e Q3 encontram-se fixas no vácuo. A carga pontual negativa Q4 está em equilíbrio apenas sob a ação das forças gravitacional e eletrostática. A força eletrostática que a carga Q1 exerce na carga Q4 tem módulo 20 N. Se L = 2 • D e Q3 = 3 • Q1, qual será o peso da carga Q4 ?

27ª) Três cargas pontuais positivas encontram-se arranjadas no vácuo de acordo com a figura a seguir, em que D2/D1 = 1/4. As cargas Q1 e Q2 estão fixas e a carga Q3 encontra-se em equilíbrio. Considerando apenas a ação de forças eletrostáticas, quanto vale a razão Q2/Q1?

28ª) Um transformador instalado em um poste funciona com Vp = 8,5kV do lado do primário e fornece energia elétrica a várias casas da vizinhanças com Vs = 120V; as duas tensões são valores rms. Suponha que o transformador seja ideal e a carga seja resistiva, o que significa que o fator de potência é unitário.

Qual é a relação de espiras NP/NS do transformador?

29ª) Baseado na questão anterior qual é a carga resistiva do circuito secundário? Qual é a carga correspondente RP no circuito primário?

30ª) Um circuito RLC série, alimentado por uma fonte com ξrms = 120V e fd = 60 Hz, contém uma resistência R = 200Ω, uma indutância com XL = 80Ω e uma capacitância com Xc = 150Ω.

a) Determine o fator de potência cosφ e a constante de φ do circuito.

b) Qual é a taxa média Pméd com a qual a energia é dissipada na resistência?

c) Que novo valor de capacitância Cnova deve ser usado no circuito para minimizar Pméd sem mudar os outros parâmetros do circuito?

31ª) Na figura abaixo R = 200Ω, C = 15µF, L = 230mH, fd = 60 Hz e ξm = 36V. Qual é a amplitude I da corrente?

32ª) Baseado na questão anterior qual é a constante de fase φ da corrente no circuito em ralação à força eletromotriz apicada?

33ª) Um circuito RLC série tem uma indutância L = 12 mH, uma capacitância C = 1,6µF e uma resistência R = 1,5Ω. Em que instante t a amplitude das oscilações da carga do circuito é 50% do valor inicial?

34ª) Um cabo coaxial longo é formado por dois cilindros concêntricos de paredes finas e raios a e b. O cilindro interno conduz uma corrente constate i , e o cilindro externo constitui o caminho de retorno da mesma corrente. A corrente cria um campo magnético entre os dos cilindros. Calcule a energia armazenada no campo magnético em um segmento l do cabo.

35ª) Qual deve ser a distância entre a carga pontual q1 = 26µC e a carga pontual q2 = -47µC para que a força eletrostática entre as duas cargas tenha módulo 5,7N?

36ª) Duas partículas de mesma carga são colocadas a 3,2.10-3 m de distância uma da outra e liberadas a partir do repouso. A aceleração inicial da primeira partícula é 7 m/s2 e a da segunda é 9 m/s2. Se a massa da primeira partícula é 6,3.10-7 kg, determine a massa da segunda partícula.

37ª) Uma partícula com uma carga de +3.10-6 C está a 12 cm de distância de uma segunda partícula com uma carga de -1,5.10-6C. Calcule o módulo da força eletrostática entre as partículas.

38ª) Duas esferas condutoras iguais, mantidas fixas, se atraem mutuamente com uma força eletrostática de 0,108N quando a distância entre os centros é 5cm. As esferas são ligadas por um fio condutor de diâmetro desprezível. Quando o fio é removido, as esferas se repelem com uma força de 0,0360N. Supondo que a carga total das esferas era inicialmente positiva, determine a carga negativa inicial de uma das esferas.

39ª) A figura abaixo mostra dois elétrons, 1 e 2 sobre o eixo x, e dois íons, 3 e 4, de carga – q, sobre o eixo y. O ângulo é o mesmo