Exercicios Referente a Materia de Eletricidade e Magnetistmo

Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS MATEMÁTICA E ESTATÍSTICA CURSO BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DISCIPLINA LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO QUARTA PROVA INSTRUÇÕES O aluno deve responder a mão todos estes problemas e enviar via SIGAA dentro do prazo estipulado no formato pdf com cada página assinada e enumerada pelo próprio aluno Confira o arquivo antes do envio para que a informação seja legível Qualquer dúvida entrar em contato em tempo hábil para auxílio É obrigatória que haja uma página contendo o rosto do aluno segurando o arquivo com as soluções da prova O valor da gravidade é equivalente a 98 ms² e a constante eletrostática é 𝑘 14𝜋𝜀0 90 109𝑁𝑚2𝐶² CADA ALUNO DEVE ESCOLHER CINCO QUESTÕES PARA RESOLVER QUESTÃO 01 Uma haste isolante de comprimento D tem as cargas pontuais Q1 e Q2 em suas extremidades Um fio isolante de comprimento L é preso em uma posição que distancia de d2D3 de Q1 Na extremidade do fio tem uma carga pontual Q QQ1Q2 de massa M A partir da posição de equilíbrio o eixo do fio faz um ângulo 𝜽 com a posição de equilíbrio Calcule o valor da carga Q que gera essa configuração COD 1 NÚMERO DE MATRÍCULA COD 2 DEZ PRIMEIRAS LETRAS DO NOME Ѧ Q 1 107C M 104kg Q1 1 107C d 102m Q2 1 107C L 101m Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 QUESTÃO 02 Na figura abaixo duas hastes bem finas estão sobre um plano cartesiano conectadas a uma fonte de alimentação A distância entre as placas é d e a fonte de alimentação fornece uma ddp V Tome o potencial zero no polo negativo da bateria Calcule a ddp entre os pontos Pxp yp e Qxq yq localizados no espaço a partir do eixo central da figura em volts COD 1 NÚMERO DE MATRÍCULA COD 2 DEZ PRIMEIRAS LETRAS DO NOME Ѧ xp 1 102m d 103m yp 1Ѧ 102m V Ѧ 101V xq 1 102m yq 1Ѧ 102m Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 QUESTÃO 03 Responda o que se pede sobre o circuito composto por capacitores COD 1 NÚMERO DE MATRÍCULA COD 2 DEZ PRIMEIRAS LETRAS DO NOME Ѧ C 106F V 101V 3A Calcule o valor do fator H sabendo que ele é dado pela expressão abaixo onde o valor de CMN é dado pela capacitância equivalente entre os pontos M e N M e N podem assumir os valores A D E e G HCADCEGCDGCAECEDCAG 3B Calcule a energia acumulada na associação com a menor capacitância equivalente para o caso de uma bateria de ddp V ser ligada entre estes pontos em joules Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 QUESTÃO 04 No circuito abaixo calcule o valor da ddp V e da corrente I do resistor indicado pelo valor de N ou seja do resistor RN Obs No caso da existência de mais de um resistor igual o aluno poderá escolher qual estudar R1 101Ω R5 101Ω R2 101Ω ε1 101V R3 101Ω ε2 Ѧ 101V R4 101Ω ε3 101V N estudar o RN COD 1 NÚMERO DE MATRÍCULA COD 2 DEZ PRIMEIRAS LETRAS DO NOME Ѧ Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 QUESTÃO 05 Na figura abaixo quatro circuitos são formados por um conjunto de pilhas identificadas pela letra P um resistor de resistência R e dois aparelhos de medida Todas as pilhas têm a mesma fem e o mesmo valor de resistência interna Os aparelhos de medida apresentam valores de tensão V e corrente I indicados abaixo Calcule o valor da fem ε de uma pilha e sua resistência interna r COD 1 NÚMERO DE MATRÍCULA COD 2 DEZ PRIMEIRAS LETRAS DO NOME Ѧ R Ѧ 1Ω V 102V I 104A Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 QUESTÃO 06 Um divisor de tensão é composto por uma bateria de tensão ε e dois resistores de resistência R1 e R2 Um resistor de carga R3 é conectado ao resistor R2 Os instrumentos de medidas dão valores V no voltímetro e I no amperímetro da figura abaixo Para o caso de mantermos a configuração de resistores constantes qual o valor da ddp da nova fonte capaz de alterar a ddp do medidor em Z Neste caso se Z for um número positivo então a porcentagem é aumentada caso contrário se Z for ímpar então a porcentagem é diminuída R1 Ѧ 1Ω I Ѧ 1A R3 1Ω ε 101V Z Ѧ COD 1 NÚMERO DE MATRÍCULA COD 2 DEZ PRIMEIRAS LETRAS DO NOME Ѧ Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 QUESTÃO 07 Uma bússola é imersa em um campo magnético intensidade de B e faz um ângulo de 𝜽 com o campo da terra Este campo externo faz com que seu ponteiro gire no sentindo antihorário Calcule o valor do ângulo entre o campo externo e o vetor resultante e marque a alternativa correta O campo magnético da Terra é 300 μT B Ѧ 10 μT 𝜃 10 QUESTÃO 08 Um display digital pode ser formado por vários circuitos compostos por lâmpadas representadas pela letra L diodos e fontes de alimentação seguindo a legenda de quando a lâmpada acende e de quando ela é apagada Sabese que a polarização do diodo é capaz de permitir a passagem da corrente bem como impedila use esta análise para indicar qual mensagem é mostrada pelos três caracteres COD 1 NÚMERO DE MATRÍCULA COD 2 DEZ PRIMEIRAS LETRAS DO NOME Ѧ Quarta Prova Prof Lázaro Lima maio de 2024 UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMIÁRIDO CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS NATURAIS MATEMÁTICA E ESTATÍSTICA CURSO BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA DISCIPLINA LABORATÓRIO DE ELETRICIDADE E MAGNETISMO Essa chave na forma da Tabela de Valores deve ser usada para auxiliar a identificação das simbologias e seus respectivos valores numéricos Em conjunto com a avaliação escrita os valores ficam evidentes TABELA DE VALORES 5 4 3 2 1 A E I O U B C D F G H J K L M N P Q R S T V W X YZ CHAVE PARA A QUARTA PROVA ⑤ R 325 x 1 Ω 325 Ω V 422 x 102 V 422V I 210 x 104 A 0021A Aplicando LKT temse Ɛ xI Ɛ xI Ɛ xI xIXI Ɛ R I 0 3Ɛ 3xI xI Ɛ R I como rI Ɛ V 3Ɛ 3xI V RI 0 V RI 3Ɛ 3xI V RI 3 Ɛ xI V RI 3 Ɛ xI 1 Ainda temse que I VTOTAL Req I 3Ɛ Ɛ 4x R I 2Ɛ 4x R ou Ɛ 4x R I 2 2 Substituindo 2 em 1 temse que V RI 3 4x R I 2 xI V RI 3 4x I 2 RI 2 xI V RI 3 2xI RI 2 xI V RI 3 xI RI 2 V RI 3 RI 2 xI 2V RI 3RI 6 xI x 2V RI 3RI I x 2422 325 0021 3325 0021 0021 x 2 11045 3 6825 0021 x 2209 20475 0021 x 1615 0021 x 76905 Ω E x I E 76905 0021 E 1615V