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1. (Ufjf-pism 3 2022) Um estudante quer iluminar ..., Manuais, Projetos, Pesquisas de Energia

(Ufjf-pism 3 2022) Um estudante quer iluminar um ambiente com uma lâmpada com especificações de fábrica de 24 W e 6 V. No entanto, ele só tem uma fonte de ...

Tipologia: Manuais, Projetos, Pesquisas

2022

Compartilhado em 07/11/2022

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bg1
@PROF.DEBORAHFRANCO
Eletrodinâmica (PISM)
Questão - 1. (Ufjf-pism 3 2022) Um estudante quer iluminar um ambiente com uma lâmpada com especificações
de fábrica de 24 W e 6 V. No entanto, ele só tem uma fonte de 12 V e alguns resistores que pode usar com a fonte
para montar um circuito elétrico e acender a lâmpada. Qual o valor do resistor que ele deve usar em série com a
fonte e lâmpada para atender às especificações de fábrica da lâmpada?
a)
3,0Ω
b)
6,0Ω
c)
2,5Ω
d)
e)
9,0Ω
Questão - 2. (Ufjf-pism 3 2022) Todos os aparelhos elétricos transformam energia elétrica em outras formas de
energia. O consumo elétrico de um aparelho é a energia elétrica total que se transforma em outros tipos de
energia. Considere um aparelho aquecedor de água equipado com um resistor fabricado para operar em 220 V e
que nestas condições apresenta uma potência elétrica de 2200 W.
a) Se o aparelho for ligado em 110 V, sabendo que o aumento da temperatura da água é proporcional à potência
elétrica dissipada no resistor, que valor deveria ter o resistor para que ele aqueça a água da mesma maneira
que faria quando ligado em 220 V?
b) Estime, em kWh, o consumo mensal de energia elétrica deste aparelho, operando em 220 V, se ele ficar ligado
durante 15 minutos por dia. Considerando que cada kWh custa 1,10 Reais, qual seria a despesa mensal?
Considere um mês composto de 30 dias.
Questão - 3. (Ufjf-pism 3 2019) Durante uma viagem, você compra um chuveriro elétrico com especificação na
embalagem de
220 V
e
7000 W.
Ao chegar em casa, após a instalação, você percebe que sua rede elétrica fornece
apenas
127 V.
Em relação ao funcionamento do chuveiro instalado em se você ligá-lo na potência máxima e em
127 V :
a) o chuveiro irá queimar, e a água sairá fria.
b) a água sairá aquecida à mesma temperatura.
c) a água sairá aquecida, porém, mais fria.
d) a água sairá aquecida, porém, mais quente.
e) o chuveiro não irá funcionar, e a água sairá fria.
Questão - 4. (Ufjf-pism 3 2018) Suponha que cada metro quadrado de um painel solar fotovoltaico, instalado em
Juiz de Fora, produza
2,0 kWh
de energia por dia. Uma família deseja instalar painéis solares para alimentar os
aparelhos dentro de casa sem necessitar pagar excedentes à companhia de energia local. Supondo que a energia
produzida durante o dia possa ser armazenada para ser usada também à noite, pergunta-se:
a) Sabendo-se que o consumo médio dessa residência é de
180 kWh
por mês (trinta dias), quantos metros
quadrados de painéis solares são necessários instalar, no mínimo?
b) Calcule a potência média consumida pela casa, dado o consumo declarado no item (a).
c) Supondo que, num dado instante, os aparelhos da casa estejam consumindo ao todo exatamente a potência
calculada no item (b), qual a corrente que está sendo fornecida nesse instante aos aparelhos, se a tensão dos
aparelhos é de
120 V ?
Questão - 5. (Ufjf-pism 3 2017) Em uma aula de Física, o professor apresenta para seus alunos três lâmpadas com as
seguintes especificações:
1
L : 20 W 120 V,
2
L : 40 W 120 V
e
3
L :15 W 120 V.
Em seguida faz duas ligações com
as lâmpadas, montando os circuitos
A
e
B,
como mostram as figuras abaixo.
pf3
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Eletrodinâmica (PISM)

Questão - 1. (Ufjf-pism 3 2022) Um estudante quer iluminar um ambiente com uma lâmpada com especificações

de fábrica de 24 W e 6 V. No entanto, ele só tem uma fonte de 12 V e alguns resistores que pode usar com a fonte

para montar um circuito elétrico e acender a lâmpada. Qual o valor do resistor que ele deve usar em série com a

fonte e lâmpada para atender às especificações de fábrica da lâmpada?

a)3,0 Ω

b)6,0Ω

c)2,5 Ω

d) 1 ,5 Ω

e)9,0 Ω

Questão - 2. (Ufjf-pism 3 2022) Todos os aparelhos elétricos transformam energia elétrica em outras formas de

energia. O consumo elétrico de um aparelho é a energia elétrica total que se transforma em outros tipos de

energia. Considere um aparelho aquecedor de água equipado com um resistor fabricado para operar em 220 V e

que nestas condições apresenta uma potência elétrica de 2200 W.

a) Se o aparelho for ligado em 110 V, sabendo que o aumento da temperatura da água é proporcional à potência

elétrica dissipada no resistor, que valor deveria ter o resistor para que ele aqueça a água da mesma maneira

que faria quando ligado em 220 V?

b) Estime, em kWh, o consumo mensal de energia elétrica deste aparelho, operando em 220 V, se ele ficar ligado

durante 15 minutos por dia. Considerando que cada kWh custa 1,10 Reais, qual seria a despesa mensal?

Considere um mês composto de 30 dias.

Questão - 3. (Ufjf-pism 3 2019) Durante uma viagem, você compra um chuveriro elétrico com especificação na

embalagem de 220 V e 7000 W.Ao chegar em casa, após a instalação, você percebe que sua rede elétrica fornece

apenas 127 V.Em relação ao funcionamento do chuveiro instalado em se você ligá-lo na potência máxima e em

127 V :

a) o chuveiro irá queimar, e a água sairá fria.

b) a água sairá aquecida à mesma temperatura.

c) a água sairá aquecida, porém, mais fria.

d) a água sairá aquecida, porém, mais quente.

e) o chuveiro não irá funcionar, e a água sairá fria.

Questão - 4. (Ufjf-pism 3 2018 ) Suponha que cada metro quadrado de um painel solar fotovoltaico, instalado em

Juiz de Fora, produza 2,0 kWhde energia por dia. Uma família deseja instalar painéis solares para alimentar os

aparelhos dentro de casa sem necessitar pagar excedentes à companhia de energia local. Supondo que a energia

produzida durante o dia possa ser armazenada para ser usada também à noite, pergunta-se:

a) Sabendo-se que o consumo médio dessa residência é de 180 kWhpor mês (trinta dias), quantos metros

quadrados de painéis solares são necessários instalar, no mínimo?

b) Calcule a potência média consumida pela casa, dado o consumo declarado no item (a).

c) Supondo que, num dado instante, os aparelhos da casa estejam consumindo ao todo exatamente a potência

calculada no item (b), qual a corrente que está sendo fornecida nesse instante aos aparelhos, se a tensão dos

aparelhos é de120 V?

Questão - 5. (Ufjf-pism 3 2017) Em uma aula de Física, o professor apresenta para seus alunos três lâmpadas com as

seguintes especificações: L 1 : 20 W −120 V, L 2 : 40 W −120 Ve L 3 : 15 W −120 V.Em seguida faz duas ligações com

as lâmpadas, montando os circuitos Ae B,como mostram as figuras abaixo.

Com base nas informações, responda as seguintes questões:

a) Calcule a resistência equivalente de cada circuito.

b) Qual lâmpada terá o maior brilho em cada circuito? Justifique sua resposta.

c) Alimentando os circuitos com V =120 V,qual a corrente em cada um dos circuitos no caso de a lâmpada L 1 se

queimar? Justifique sua resposta.

Questão - 6. (Ufjf-pism 3 2016) Durante uma aula prática de Física, o professor pediu que os alunos medissem a

corrente elétrica total que atravessa o circuito mostrado na figura abaixo, em duas situações distintas: a) com a

chave S aberta e b) com a chave S fechada. Desprezando-se a resistência interna da bateria e sabendo-se que

R 1 = 8,0 ,R 2 = 2,0 e V =32,0 V, CALCULE o valor da corrente elétrica total que atravessa o circuito com a

chave S aberta e com a chave S fechada, respectivamente.

a)16,0 A e 4,0 A

b)3,2 A e 4,0 A

c)4,0 A e 51,2 A

d)3,2 A e 20,0 A

e)4,0 A e 20,0 A

Questão - 7. (Ufjf-pism 3 2016) Einstein e Newtinho vão até a loja de ferragens comprar um disjuntor para instalar

um ar condicionado. Para escolher o disjuntor, o vendedor pergunta qual a corrente que será utilizada pelo

equipamento. Newtinho lembra que a tensão utilizada para ligar o equipamento é 220 V e a potência elétrica é de

2200 W. O vendedor informa que é importante colocar um disjuntor que suporte a corrente exata exigida pelo

equipamento. Qual o valor dessa corrente?

a)220 J

b)10 J

c)10 A

d)220 A

e)0,1 A

Questão - 8. (Ufjf-pism 3 2020) Um estudante da UFJF resolveu estudar o comportamento ôhmico de três resistores

R , R 1 2 e R 3 disponíveis no laboratório de ensino, mas sem identificação de seus valores. Os gráficos da figura

abaixo mostram o comportamento da corrente elétrica ipara cada um dos três resistores, quando submetidos a

diferentes valores de diferença de potencial V,medidos pelo estudante.

P

P U i i U

250 W i i 2,08 A 120 V

05) Gab:

a) Da expressão da potência elétrica no resistor:

2 2

2 1 2 2 2 3

U U

P R.

R P

R 720

R 360

R 960

 =^ =

 =^ =

Calculando as resistências equivalentes dos circuitos:

A 1 2 A

1 2 B 3 B 1 2

R R R 720 360 R 1..

R R 720 360

R R R 1..

R R 1.

 =^ +^ =^ +^ ^ =

b) A potência dissipada no resistor, em função da corrente, é

2 P =Ri.

Circuito A:

As duas lâmpadas estão associadas em série, portanto são percorridas pela mesma corrente. Como:

R 1  R 2  P 1 P 2 :L 1 brilha mais queL. 2

Circuito B:

A lâmpada L 3 tem maior resistência e é percorrida por corrente de maior intensidade, logo ela brilha mais que as

outras duas: L 3 brilha mais que L 1 eL. 2

c) Circuito A:

As duas lâmpadas estão associadas em série, portanto se L 1 se queimar, interrompe-se a corrente, ou seja,

iA =0.

Circuito B:

Se L 1 se queimar, L 2 e L 3 ficam associadas em série. Então:

B (^) B 2 3

V 120 120 1

i i 0,91A. R R 360 960 1.320 11

06) Gab: E

07) Gab: C

08) Gab:

a) Pelos pontos ( 0, 0) e ( 20, 0,4 ,) obtemos o valor deR 1 :

1 1

U 20 0

R R 50

i 0,4 0

Pelos pontos ( 0, 0)e ( 40, 0,4 ,) obtemos o valor deR 2 :

2 2

U' 40 0

R R 100

i' 0,4 0

Corrente que passa porR 2 :

U 2 = R 2  i 2  40 = 100 i 2  i 2 =0,4 A

Como os resistores estão associados em série:

i 1 = i 2 =0,4 A

Tensão no resistorR 1 :

U 1 = R 1  i 1 = 50 0,4  U 1 =20 V

b) Tensão no resistorR 2 :

U 2 ' = R 2  i 2 ' = 100 0,6  U 2 ' =60 V

Como os resistores estão associados em paralelo:

U 3 = U 2 ' =60 V

Pelos pontos ( 0, 0)e ( 40, 0,2 ,) obtemos o valor deR 3 :

3 3

U'' 40 0

R R 200

i'' 0,2 0

Corrente que passa porR 3 :

U 3 = R 3  i 3  60 = 200 i 3  i 3 =0,3 A