Escola Secundária com 3º Ciclo do Ensino Básico Dr. Joaquim de Carvalho 3080-210 Figueira da Foz
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4º Teste de Avaliação de Física 12º ano, turma D
4 de Março de 2008 Grupo I Considere, quando necessário, g = 10 m s -2
1- A esfera A, carregada positivamente e suspensa por um fio, inextensível e de massa desprezável,
atrai a esfera B, de massa m, que se encontra em equilíbrio no ar à distância d, como se mostra na figura 1. Os módulos das cargas das esferas A e B são iguais. A carga da esfera B é: (A)
−
(B)
−
(C)
mgd 2 . k mgd 2 . k mgd 2 . k
(D)
mg . kd 2
(E)
−
Figura 1
mg . kd 2
2- No ponto P encontra-se uma carga eléctrica pontual positiva, como mostra a figura 2.
Sendo E o valor do campo eléctrico criado pela carga no ponto A, pode afirmar-se que: Figura 2
(A) o valor do campo eléctrico em B é
1 E. 2
(B) o valor do campo eléctrico em C é
1 E. 3
(C) o valor do campo eléctrico em C é metade do valor do campo eléctrico em A. (D) a razão entre os valores do campo eléctrico criado em C e em B,
EC 2 ,é . EB 3
(E) a razão entre os valores do campo eléctrico criado em B e em C,
EB 9 ,é . EC 4
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4º Teste de Física – 12º ano
3- Na figura 3 está representada a direcção de uma linha de campo eléctrico, sendo este criado por uma carga q positiva, suposta pontual.
Figura 3
Coloca-se em A uma partícula com carga negativa, que fica sujeita a uma força eléctrica F = − Fex ,
( F > 0) . Qual dos seguintes conjuntos de vectores pode representar, nas posições A e B, o campo eléctrico criado pela carga q , admitindo que a carga criadora do campo se encontra a uma distância finita desses pontos?
4- Duas placas condutoras M e N, planas e paralelas (Figura 4) encontram-se à distância d 0 , sendo E 0 o módulo do campo eléctrico uniforme criado entre as placas e ∆V0 o módulo da diferença de potencial eléctrico entre elas.
Figura 4
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Tendo em conta as legendas dos gráficos, seleccione aquele que traduz uma relação verdadeira entre os módulos das grandezas representadas, quando se afastam as placas ou se aumenta a diferença de potencial eléctrico entre elas.
5- Um formo eléctrico com as indicações U= 230 V, Pútil = 1 kW, foi por engano, ligado a uma tensão U=120V que possui um disjuntor de protecção para 15 A. A potência dissipada por efeito de Joule será:
(A) O disjuntor dispara. (B) O forno funciona normalmente sem dissipação de energia (C) Menor que 1 kW. (D) Igual a 1 kW. (E) Maior que 1 kW.
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4º Teste de Física – 12º ano
Grupo II Considere, quando necessário, g = 10 m s -2 1- A figura seguinte representa duas placas paralelas e horizontais, A e B, entre as quais existe um campo
eléctrico uniforme, E , com uma intensidade 3,5 x 103 NC-1, dirigido de B para A.
Admita que um electrão entra em campo, na direcção e sentido indicados, com velocidade v0 de módulo 5,0 x 104 ms-1. Considere desprezável a acção do campo gravítico.
1.1- Determine o potencial a que se encontra a placa A, tendo em atenção que a placa B está ligada à Terra. 1.2- Mostre que o módulo da aceleração do electrão no campo eléctrico é a =
qE m
.
1.3- Verifique que o electrão não atinge a placa A.
2- Observe a figura seguinte. Três cargas eléctricas supostas pontuais, q A = −3,0 x10 −9 C , q B = 1,0 x10 −9 C e q C = −2,0 x10 −12 C , encontram-se fixas no vazio, respectivamente nas posições assinaladas por A, B e C. As distâncias entre as posições são: AD = BD = CD = 6,0cm . Considere desprezáveis as interacções gravitacionais.
2.1- Passe a figura para a sua folha de respostas e represente o diagrama das forças que actuam na carga eléctrica q C , devido às interacções com as cargas eléctricas q A e q B . Tenha em consideração o tamanho relativo dos vectores. Faça a legenda.
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2.2- Posteriormente retira-se a carga q C , mantendo as cargas eléctricas q A e q B . 2.2.1- Determine, no ponto D, o campo eléctrico devido às cargas q A e q B . 2.2.2- Calcule a variação da energia potencial eléctrica do sistema constituído pelas cargas
q A e q B , quando a carga q A se desloca da posição A para a posição D, mantendo fixa a carga q B .
3- Um ataque de coração origina a fibrilação do músculo e provoca uma perda de ritmo cardíaco, que se traduz na incapacidade de bombear sangue. Esta situação pode ser corrigida se atempadamente o coração receber um choque eléctrico, de duração muito curta. O choque apropriado é conseguido através da descarga de um condensador de 10 µF , inicialmente carregado com uma tensão, U = 6000V . Determine:
3.1- a energia cedida pelo condensador quando descarrega no doente. 3.2- a quantidade de carga eléctrica que passa durante o choque. 3.3- a distância máxima a que as armaduras, de área 1 cm2, do condensador, considerado plano, poderão estar. ( Considere ε 0 = 8,85 x10 −12 Fm −1 )
4-
Aplica-se a mesma tensão U nos extremos de dois fios A e B do mesmo comprimento, respectivamente de ferro e de cobre. Calcule a relação entre as áreas das suas secções rectas para que as correntes nos dois fios tenham a mesma intensidade. ( ρ Cu = 1,7 x10 −7 Ωm e
ρ Fe = 1,0 x10 −7 Ωm )
5-
Os gráficos A e B da figura seguinte indicam-nos uma relação U = f (I ) de um fio metálico a
duas temperaturas diferentes θ1 (Temperatura A) e θ 2 (Temperatura B).
5.1-
Os
fios
são
condutores
30
óhmicos? Justifique.
25
5.2- Calcule as resistências do fio
5.3- Qual das temperaturas é mais elevada? Justifique.
U(V)
20
a cada uma das temperaturas.
Temperatura A
15
Temperatura B
10
5
0 0
0,5
1
1,5
2
I(A)
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