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Campo gravítico, elétrico e eletromagnético

Total questions: 15

Worksheet time: 44mins

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1.

Calcule a duração de um ano marciano, sabendo que a distância média Marte-

Sol é 1,52 A.U. Considere a distância média Terra-Sol 1 A.U.

a)

180 anos

b)

1,87 anos

c)

1,80 anos

d)

187 anos

2.

Uma nave XÆA-Xii com o foguetão Super Max foram lançados de uma base

da Terra. Considere a massa da nave inicialmente 5,5×1035,5\times10^3 . Sabendo que G = 6,67×1011  Nm2Kg2G\ =\ 6,67\times10^{-11}\ \ Nm^2Kg^{-2} , a massa da Terra é 5,98×1024 Kg5,98\times10^{24}\ Kg , o raio da Terra é

6,37×106m6,37\times10^6m , a massa de Marte é 6,40×1023Kg6,40\times10^{23}Kg , o raio de marte é

3,34×106 m3,34\times10^6\ m , a distância Terra-Sol: 1,5×108 Km1,5\times10^8\ Km e a distância Marte-Sol:

2,28×108 Km2,28\times10^8\ Km .

O valor da velocidade de escape à superfície da Terra é:

a)

4,57×104 ms14,57\times10^4\ ms^{-1}

b)

1,10×104 ms11,10\times10^4\ ms^{-1}

c)

3,58×103 ms13,58\times10^3\ ms^{-1}

d)

4,34×104 ms14,34\times10^4\ ms^{-1}

3.

Uma nave XÆA-Xii com o foguetão Super Max foram lançados de uma base

da Terra. Considere a massa da nave inicialmente 5,5×1035,5\times10^3 . Sabendo que G = 6,67×1011  Nm2Kg2G\ =\ 6,67\times10^{-11}\ \ Nm^2Kg^{-2} , a massa da Terra é 5,98×1024 Kg5,98\times10^{24}\ Kg , o raio da Terra é

6,37×106m6,37\times10^6m , a massa de Marte é 6,40×1023Kg6,40\times10^{23}Kg , o raio de marte é

3,34×106 m3,34\times10^6\ m , a distância Terra-Sol: 1,5×108 Km1,5\times10^8\ Km e a distância Marte-Sol:

2,28×108 Km2,28\times10^8\ Km .

Apresente a relação entre a velocidade de escape da nave da superfície de Marte e a

velocidade de escape da superfície da Terra com dois algarismos significativos.

(a)  

4.

Dos gráficos abaixo representados, selecione aquele que traduz como varia a

norma do campo gravítico terrestre, num ponto, em função da sua distância rr

ao centro da Terra, cujo raio médio se designa por r1r_1 .

a)
b)
c)
d)
e)
5.

Um satélite descreve uma órbita circular, de raio rr , à volta da Terra com velocidade de módulo v1v_1 . O mesmo satélite move-se com velocidade v2v_2 , quando posto a descrever uma órbita circular de igual raio, em torno da Lua.

Considere a massa da Terra 81 vezes superior à da Lua. Qual é a relação

entre v1v_1 e v2v_2 ?

a)

v1=9 v2v_1=9\ v_2

b)

v1=19 v2v_1=\frac{1}{9}\ v_2

c)

v2=9 v1v_2=9\ v_1

d)

v2=0,12 v1v_2=0,12\ v_1

6.

Uma partícula carregada positivamente, de carga q=2,0×106 Cq=2,0\times10^{-6}\ C , é lançada num campo elétrico uniforme cuja intensidade é 5,0×102 NC15,0\times10^2\ NC^{-1} . O movimento descrito pela partícula está representado na figura, onde também estão representadas as superfícies equipotenciais S1 e S2. Apresente a distância entre as superfícies equipotenciais S1 e S2 com dois algarismos significativos.

(a)  

7.

Uma partícula carregada positivamente, de carga q=2,0×106 Cq=2,0\times10^{-6}\ C , é lançada num campo elétrico uniforme 5,0×102 NC15,0\times10^2\ NC^{-1} . O movimento descrito pela partícula está representado na figura, onde também estão representadas as superfícies equipotenciais S1 e S2. Qual é o trabalho realizado pela força elétrica no deslocamento da carga elétrica, q, de A para B?

a)

1,0×104 J-1,0\times10^{-4}\ J

b)

1,0×104 J1,0\times10^{-4}\ J

c)

0,1×104 J0,1\times10^4\ J

d)

1,0×104 J1,0\times10^4\ J

8.

Nas seguintes imagens estão representadas as linhas de campo de diferentes campos elétricos. Os campos A, B, C e D foram originados, respetivamente, por:​

a)

A) duas cargas pontuais simétricas

B) duas cargas pontuais do mesmo sinal

C) uma carga pontual negativa

D) placas de um condensador

b)

A) uma carga pontual negativa

B) placas de um condensador

C) duas cargas pontuais simétricas

D) duas cargas pontuais do mesmo sinal

c)

A) uma carga pontual positiva

B) duas cargas pontuais simétricas

C) duas placas planas e paralelas

D) duas cargas pontuais do mesmo sinal

d)

A) uma carga pontual negativa

B) duas placas planas e paralelas

C) duas cargas pontuais do mesmo sinal

D) duas cargas pontuais simétricas

9.

Considere uma dada região do espaço onde existe um campo elétrico. Uma carga elétrica de 10 µC é transportada de um ponto X para um ponto Y da região onde existe o campo elétrico. Sabendo que o potencial elétrico nesses pontos do espaço é Vx = -20 V e Vy = 20 V, indique se a energia potencial elétrica do sistema "aumentou" ou "diminuiu".

(a)  

10.

Considere um sistema constituído por duas placas metálicas planas e horizontais, A e B, submetidas a uma diferença de potencial elétrico de 120 V. Uma pequena partícula de massa 1,0 g e carga elétrica -20 µC é abandonada num ponto situado entre as duas placas.

Dos gráficos seguintes, selecione aquele que traduz o modo como varia a intensidade da força elétrica que atua sobre a partícula em função da distância d, do ponto onde se situa a pequena partícula à placa negativa.

a)

b)

c)

d)

11.

Um fio condutor, A, é percorrido por uma corrente elétrica constante, I, e é colocado numa região onde existe um campo magnético uniforme, B\overrightarrow{B} , de tal forma que o módulo da força magnética, Fm\overrightarrow{F}_m , que se exerce sobre uma porção do fio, Δl\Delta l , é Fm=BIΔlF_m=BI\Delta l . Qual dos gráficos traduz a variação do módulo da força magnética exercida sobre a porção do fio condutor,, quando varia apenas o módulo do campo magnético uniforme?

a)

b)

c)

d)

12.

Uma porção de fio condutor é percorrido por uma corrente estacionária de intensidade I, numa região onde existe um campo magnético uniforme B.

A - A força magnética exercida sobre o elemento de corrente do fio condutor é independente do sentido da corrente eléctrica.

B- A força magnética exercida sobre o elemento de corrente do fio condutor é nula se o elemento de corrente for perpendicular às linhas de campo magnético.

C- A força magnética exercida sobre o elemento de corrente do fio condutor tem o sentido das linhas de campo magnético.

D- A força magnética exercida sobre o elemento de corrente do fio condutor é nula se o elemento for paralelo às linhas de campo.

E- A força magnética exercida sobre o elemento de corrente do fio condutor tem o sentido da corrente elétrica.

Relativamente à veracidade das seguintes afirmações, escolhe a opção correta.

a)

As afirmações A, B e D são verdadeiras e as afirmações C e E são falsas.

b)

Todas as afirmações são falsas.

c)

As afirmações B, D e E são verdadeiras e as afirmações A e C são falsas.

d)

Todas as afirmações são verdadeiras.

e)

A afirmação D é a única verdadeira.

13.

No interior da região confinada pelos pontos A, B, C e D existe um campo magnético uniforme. A partir do ponto A, origem do referencial ilustrado na figura, são lançados eletrões com uma velocidade 3,0×106 ex ms13,0\times10^{6\ }\overrightarrow{e_x}\ ms^{-1} .

A aceleração a que os eletrões passam a ficar sujeitos, no instante em que

entram no interior da região, é 6,0×1012 ey ms26,0\times10^{12\ }\overrightarrow{e_y}\ ms^{-2} .

Dados: me =9,11×1028 gm_{e\ }=9,11\times10^{-28}\ g e e=1,60×1019 Ce=1,60\times10^{-19}\ C .

Qual é a intensidade do campo magnético?

a)

0,11×103 T0,11\times10^{-3}\ T

b)

1,1×102 T1,1\times10^{-2}\ T

c)

1,1×105 T1,1\times10^{-5}\ T

d)

1,1×105 T1,1\times10^5\ T

14.

Na figura está representada uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme, B\overrightarrow{B} , orientado perpendicularmente para fora do plano da figura. Uma partícula de massa m e carga positiva q penetra nessa região de campo magnético, perpendicularmente às linhas de campo, com velocidade v\overrightarrow{v} , constante.

Indique qual o trabalho realizado pela força magnética sobre a partícula.

(a)  

15.

Na figura está representada uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme, B\overrightarrow{B} , orientado perpendicularmente para fora do plano da figura. Uma partícula de massa m e carga positiva q penetra nessa região de campo magnético, perpendicularmente às linhas de campo, com velocidade v\overrightarrow{v} , constante.

Selecione a opção que representa a ordem de grandeza da velocidade da partícula se a intensidade do campo magnético, B, for 1 T e a partícula percorrer uma trajetória de raio 50 cm.

(dados: carga da partícula = 1,6×1019 C1,6\times10^{-19}\ C e massa da partícula = 1,67×1027 Kg1,67\times10^{-27}\ Kg )

a)

103 ms110^3\ ms^{-1}

b)

105 ms110^5\ ms^{-1}

c)

107 ms110^7\ ms^{-1}

d)

108 ms110^8\ ms^{-1}