Avaliação 2 Fisica 3-2021 2

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANA Segunda Avaliacgao de Fisica III — 8/7/2021 NOME... enn nnn ee enn n nett een n nent eee bennett eee ed Instrucoes 1) A duragao da prova é de duas horas. 2) O valor de cada questao esta indicado (a soma dos pontos nao é 10). Quando os valores de cada item nao estiverem indicados eles sao todos iguais. Formulario cera b= weva-[wa avaserta dv = 2nrld = z= = -VYj=- . = 4rr“dr = 2rridr V=RI P=IV u = f ude q = CAV r= [3-as fE-ds-4 0 q=eC(l\-e VFO) g=eCe VFO = =qV =-E-dl ey = 8,85 x 10°? C?/Nm? U=qV ¢=Ke R=pL/A u=cE?/2 C=cA/d Questoes 1) (1,5) Pode haver uma diferenga de potencial entre dois condutores préximos entre si que possuam a mesma carga? Os condutores estao distantes de outros objetos. Justifique. 2) (1,0) Qual a diferenga entre resisténcia e resistividade? 3) (1,0) A resisténcia de um chuveiro na posigéo veréo € maior ou menor que na posicao inverno? Explique. 4) (1,0) Uma fonte de tensao real mantem uma diferencga de potencial constante entre seus polos? Explique. Problemas 1) Um fio de alta tensao é constituido por um condutor central, uma capa isolante e um condutor externo. A constante dielétrica do isolante é «. Durante um teste de isola- mento, foi injetada uma carga +Q no condutor central e uma carga —Q no externo. O comprimento do cabo é L e os raios interno e externo sao R, e Ry respectivamente. a) (1,5) Determine o campo elétrico em todo o espago; b) (1,5) Calcule a energia total armazenada durante o teste. 1 2) (1,5) A figura abaixo mostra o circuito de uma lanterna piscante, do tipo usado em sinalizagoes de canteiros de obras rodovidrias. S6 passa corrente através da lampada fluorescente L (de capacitancia desprezivel) quando a diferenga de potencial nela alcanga a tensao de ruptura V;. Nesse momento a lampada acende e conduz corrente com re- sisténcia muito baixa, fazendo com que o capacitor descarregue num intervalo de tempo pequeno, produzindo um “flash”. Suponha que sejam necessaérios 2 acendimentos por se- gundo. Para uma lémpada com V;, = 72 V, uma bateria ideal de 95 V e um capacitor de 0,15 uF, qual deve ser a resisténcia R do resistor? =| + kK € 3) (1,0) Numa indistria alimenticia graos sao transportados em tubulacoes plasticas. O atrito com as paredes causa eletrizagao dos graos. A velocidade dos graos é maior no centro que na borda do tubo, produzindo uma densidade de corrente dada por J = Jy(1—r?/R?)k, onde R €0 raio do tubo e k esta ao longo de seu eixo. Calcule a corrente que circula na tubulagao. 4) Um capacitor de placas planas e paralelas, separadas pela distancia d, tem area das placas A. Metade do volume do capacitor é preenchido por um dielétrico de constante dielétrica & como mostra a figura abaixo. a) (1,5) Determine a capacitancia do capacitor. b) (0,5) Esboce um grafico da densidade de carga ao longo do eixo x quando o capacitor esta carregado. Despreze efeitos de borda. 2