Questões de Concursos sobre Eletrodinâmica com Gabarito (Comentado)

A reciclagem é um conjunto de técnicas de reaproveitamento de materiais descartados, reintroduzindo-os no ciclo produtivo, o que reduz o consumo de recursos naturais, poupa energia e água, diminui o volume de lixo e proporciona emprego a milhares de pessoas. Recolhendo latinhas de alumínio em um dia comemorativo de sua cidade, um coletor de recicláveis obteve o equivalente a R$ 80,00 na venda das latas coletadas nesse dia. Ao quilograma deste metal são pagos R$ 4,00. Seu calor latente de fusão é de 3,97.10⁵ J/kg e, em média, cada 75 latinhas fornecem 1 kg de alumínio. A quantidade de latas coletadas e a energia, em joules, necessária para fundi-las são, respectivamente,

1,5.10³ e 7,94.10⁶

2,4.10⁴ e 1,27.10⁸

1,5.10³ e 1,27.10⁸

2,4.10⁴ e 7,94.10⁶

O Brasil possui um nível de irradiação solar tão alto que mesmo no local menos ensolarado do país é possível gerar mais eletricidade solar que no local mais ensolarado da Alemanha, que investe muito no desenvolvimento e implantação de plantas fotovoltaicas.

No ano de 2013, a quantidade de energia elétrica gerada em toda a Alemanha a partir de células solares, cuja eficiência média é de 15%, somou 30 000 GWh em uma área estimada de 170 km². Por sua vez, no chamado cinturão solar brasileiro, a irradiação chega a atingir 2 200 kWh/m² anuais. Uma alternativa de geração de energia elétrica nessa região é a instalação de células solares como as da Alemanha, que podem abastecer milhões de residências. No Brasil, nos últimos anos, o consumo médio residencial foi da ordem de 2 000 kWh anuais.

PIERRO, B. Para aproveitar o sol. Pesquisa Fapesp, n. 258, ago. 2017 (adaptado).

O número de residências, em milhões, que poderiam ser abastecidas caso fossem instalados, no cinturão solar brasileiro, painéis solares com área e eficiência equivalentes aos utilizados na Alemanha é mais próximo de:

1,5.10³ e 7,94.10⁶

2,4.10⁴ e 1,27.10⁸

1,5.10³ e 1,27.10⁸

2,4.10⁴ e 7,94.10⁶

PIERRO, B. Para aproveitar o sol. Pesquisa Fapesp, n. 258, ago. 2017 (adaptado).

Uma turma de estudantes do ensino médio recebeu a tarefa de verificar a corrente elétrica que se estabelece em quatro aparelhos distintos: uma geladeira, um ferro elétrico, um ar-condicionado e um chuveiro elétrico. Para solucionar a tarefa, foram informados os valores da potência elétrica e da tensão de cada equipamento, conforme consta na tabela abaixo.

APARELHO POTÊNCIA (W) TENSÃO (V)
Geladeira 360 120
Ferro elétrico 2520 120
Ar-condicionado 3300 220
Chuveiro elétrico 4400 220

A partir das informações disponíveis, a turma concluiu que a maior corrente elétrica se estabelece no seguinte aparelho:

Uma bateria fornece uma voltagem V_B e possui uma resistência interna r. Colocando a bateria em contato com um voltímetro, a medida é 12 V. Colocando a seguir um amperímetro em série com a bateria e com um resistor R = 1,0 kΩ, a medida é 8 mA. A partir dessas medidas, os valores da voltagem V_B e da resistência interna r, em V e kΩ, são respectivamente:

Segundo reportagem da revista Época de fevereiro de 2019, o uso dos telefones celulares nas aldeias indígenas está bastante disseminado. Um ponto crucial para o funcionamento e para o uso prolongado do telefone celular é a autonomia de sua bateria, o que justifica a utilização cada vez mais frequente de bancos de baterias portáteis.

Considere um banco de bateria com carga total Q = 1800 mAh. Supondo que um celular funcione com uma corrente média i_m = 60 mA, ele poderá funcionar conectado a esse banco de bateria por um período de

O valor da resistência elétrica do corpo humano pode variar entre, aproximadamente, 100.000Ω, para a pele seca, e cerca de 1.000Ω, para a pele molhada. Dessa forma as intensidades mínima e máxima de corrente elétrica que fica submetido o corpo de uma pessoa, ao entrar em contato com uma tensão de 120V, é

O choque elétrico caracteriza-se pela passagem da corrente elétrica através do corpo (animal ou humano), podendo apresentar vários efeitos, conforme a região atravessada pela referida corrente. O quadro, a seguir, indica a intensidade da corrente e o respectivo efeito causado no organismo:
INTENSIDADE DE CORRENTE(mA) EFEITO 1 a 10 “formigamento” 10 a 20 sensações dolorosas 20 a 100 dificuldades respiratórias 100 a 200 fibrilação cardíaca Acima de 200 graves queimaduras e parada cardíaca
Uma pessoa com a pele seca apresenta uma resistência de 100.000 Ω. Com o corpo molhado, essa resistência diminui para cerca de 1.000 Ω. Considerando que uma pessoa, ao sair do banheiro, molhada, sofra um choque em uma tomada de 220 V, é correto afirmar que ela estará submetida ao efeito correspondente a

dificuldades respiratórias.

graves queimaduras e parada cardíaca.

fibrilação cardíaca.

sensações dolorosas.

Todo carro possui uma caixa de fusíveis, que são utilizados para proteção dos circuitos elétricos. Os fusíveis são constituídos de um material de baixo ponto de fusão, como o estanho, por exemplo, e se fundem quando percorridos por uma corrente elétrica igual ou maior do que aquela que são capazes de suportar. O quadro a seguir mostra uma série de fusíveis e os valores de corrente por eles suportados.

Fusível Corrente Elétrica (A)
Azul 1,5
Amarelo 2,5
Larania 5,0
Preto 7,5
Vermelho 10,0

Um farol usa uma lâmpada de gás halogênio de 55 W de potência que opera com 36 V. Os dois faróis são ligados separadamente, com um fusível para cada um, mas, após um mau funcionamento, o motorista passou a conectá-los em paralelo, usando apenas um fusível. Dessa forma, admitindo-se que a fiação suporte a carga dos dois faróis, o menor valor de fusível adequado para proteção desse novo circuito é o

Os motores elétricos apresentam algumas vantagens em relação aos impulsionados por combustíveis fósseis. Para que a bateria de um determinado carro elétrico esteja completamente carregada, é necessária uma carga de 5h de duração, a partir de uma fonte que forneça 2kW de potência. Considere que, da energia transmitida pela fonte, 80% seja armazenada na bateria durante o carregamento. Sabendo-se que o consumo de um carro elétrico é de 1kWh para cada 6 km rodados, a máxima distância percorrida, em km, pelo referido automóvel, a partir de uma bateria com carga completa é

RAIOS NAS TEMPESTADES DE VERÃO
Da energia liberada por um raio, só uma pequena fração é convertida em energia elétrica; a maior parte se transforma em calor, luz, som e ondas de rádio. A fração convertida em energia elétrica é da ordem de 360 quilowatts-hora (kWh), aproximadamente o mesmo que consumiria uma lâmpada de LED de 100 watts (W) acesa durante alguns meses.
Adaptado de ciênciahoje.org.br.
Considere que um mês dura 30 dias e que uma lâmpada de LED funciona com a potência de 25 watts. Essa lâmpada consumirá a fração convertida em energia elétrica mencionada no texto em x meses.
O valor de x é igual a:

Em algumas residências, cercas eletrificadas são utilizadas com o objetivo de afastar possíveis invasores. Uma cerca eletrificada funciona com uma diferença de potencial elétrico de aproximadamente 10 000 V. Para que não seja letal, a corrente que pode ser transmitida através de uma pessoa não deve ser maior do que 0,01 A. Já a resistência elétrica corporal entre as mãos e os pés de uma pessoa é da ordem de 1000 Ω.

Para que a corrente não seja letal a uma pessoa que toca a cerca eletrificada, o gerador de tensão deve possuir uma resistência interna que, em relação à do corpo humano, é

aproximadamente igual.

milhares de vezes maior.

da ordem de 10 vezes maior.

da ordem de 10 vezes menor.

Em uma solução salina, passam 30 C de carga positiva em direção a um eletrodo e 30 C de carga elétrica negativa em direção a outro eletrodo, em um intervalo de tempo de 10 minutos. O valor da intensidade da corrente elétrica iônica que atravessa a solução será:

Algumas baterias de marcapassos possuem vida útil entre 5 e 6 anos. Considere um marcapasso cuja bateria totalmente carregada gera um pulso de diferença de potencial com amplitude de 3,0 volts. Após o tempo de vida útil da bateria, essa amplitude cai para 2,5 volts. Sejam i₀ e i_F as amplitudes dos pulsos de corrente elétrica gerados pelo marcapasso respectivamente quando a sua bateria está totalmente carregada e após o seu tempo de vida útil. Pode-se afirmar que a razão i₀/i_F vale:

Uma pessoa decide matricular-se numa academia de ginástica e iniciar um programa de atividades físicas. Durante as aulas, seu sangue a 37 °C flui em direção à pele a uma razão média de 100 g/s. Nesse processo, o sangue trocará calor com o meio externo através da pele, resfriando-se, e retornará ao interior do corpo da pessoa. A razão da transferência de calor é de, aproximadamente, 500 W. Sendo assim, qual será a temperatura média do sangue ao retornar para o interior do corpo da pessoa? Considere que o sangue possua o mesmo calor específico da água, isto é, 4,18 J/g°C.

Duas lâmpadas incandescentes são praticamente iguais, exceto pelo filamento de uma, que é mais espesso que o da outra. Se ligadas à rede elétrica,

a lâmpada com filamento de menor espessura terá mais brilho.

as duas lâmpadas terão o mesmo brilho.

a lâmpada com filamento de maior espessura terá mais brilho.

as duas lâmpadas emitirão a mesma quantidade de calor por efeito Joule.

Para medir a corrente elétrica que passa por um trecho de um circuito, utiliza-se um amperímetro, cuja resistência interna é simbolizada por R_A. A resistência efetiva desse trecho é R_e.

Em relação à natureza da ligação do amperímetro (se deve ser em série ou em paralelo com o trecho do circuito) e à comparação de R_Acom R_e para que o amperímetro se comporte como um amperímetro ideal, a ligação dever ser

em série e R_A muito maior que R_e .

em paralelo e R_Amuito menor que R_e.

em série e R_A muito menor que R_e.

em paralelo e R_A muito maior que R_e.

Em certas regiões, a água é rica em íons Ca²⁺ e/ou Mg²⁺. Esse tipo de água é chamado de água dura. Nela, os sabões não atuam de modo satisfatório, o que pode diminuir ou até mesmo anular completamente a eficiência da limpeza. Para resolver esse problema, os fabricantes de sabões adicionam ao produto o composto tripolifosfato de sódio, Na₅ P₃ O₁₀, cuja função é se ligar aos íons Ca²⁺ e Mg²⁺. No entanto, como os sabões usados nas residências atingem o sistema de esgotos, o tripolifosfato acaba indo para rios e lagos, o que se torna prejudicial ao ambiente.

VILELLA, G. Reação de saponificação. Disponível em: http://quimicasemsegredos.com. Acesso em: 7 jul. 2015 (adaptado).

Os sabões que contêm esse composto, ao serem lançados nos rios e lagos, causam danos ao ambiente, pois eles

reduzem acentuadamente o pH do meio.

geram erosão do solo dos corpos hídricos.

alteram bruscamente a temperatura da água.

indisponibilizam íons importantes para os organismos aquáticos.

O choque elétrico é uma sensação provocada pela passagem de corrente elétrica pelo corpo. As consequências de um choque vão desde um simples susto até a morte. A circulação das cargas elétricas depende da resistência do material. Para o corpo humano, essa resistência varia de 1 000 Ω, quando a pele está molhada, até 100 000 Ω, quando a pele está seca. Uma pessoa descalça, lavando sua casa com água, molhou os pés e, acidentalmente, pisou em um fio desencapado, sofrendo uma descarga elétrica em uma tensão de 120 V.

Qual a intensidade máxima de corrente elétrica que passou pelo corpo da pessoa?

Os manuais dos fornos micro-ondas desaconselham, sob pena de perda da garantia, que eles sejam ligados em paralelo juntamente a outros aparelhos eletrodomésticos por meio de tomadas múltiplas, popularmente conhecidas como “benjamins” ou “tês”, devido ao alto risco de incêndio e derretimento dessas tomadas, bem como daquelas dos próprios aparelhos.

Os riscos citados são decorrentes da

resistividade da conexão, que diminui devido à variação de temperatura do circuito.

corrente elétrica superior ao máximo que a tomada múltipla pode suportar.

resistência elétrica elevada na conexão simultânea de aparelhos eletrodomésticos.

tensão insuficiente para manter todos os aparelhos eletrodomésticos em funcionamento.

intensidade do campo elétrico elevada, que causa o rompimento da rigidez dielétrica da tomada múltipla.

Em um manual de instruções rápidas de um equipamento consta a informação do quadro:

ANTES DE LIGAR O PRODUTO, VERIFIQUE SE A TENSÃO DO

EQUIPAMENTO É A MESMA DA REDE ELÉTRICA. CASO CONTRÁRIO,

ALTERE A CHAVE SELETORA LOCALIZADA ATRÁS DO EQUIPAMENTO.

Nesse caso, o consumidor deve se certificar de que o equipamento e a rede elétrica estão, simultaneamente, em

Questões de Concursos

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