CF096 Física Básica Teórica V Prof. Dante Mosca QUESTÕES CF096 Física Básica Teórica V Prof. Dante Mosca

Questão 1 Assinale a alternativa verdadeira envolvendo o conceito de fluxo magnético F. (A) F é definido como a medida da componente do campo magnético que atravessa uma superfície arbitrária. (B) F é definido como a medida da variação da tensão elétrica em bobinas de medição. (C) F é definido como o número de linhas do campo magnético que em média atravessa uma superfície a cada instante. (D) F variável no tempo é definido como o campo escalar de potencial elétrico real associado a um campo vetorial circulante de campo elétrico virtual. (E) F é definido como uma integral de superfície do produto interno do vetor campo magnético por um elemento infinitesimal de área de uma superfície que, da mesma forma que seu contorno, pode estar em movimento. Resposta: E

Questão 2 Assinale a alternativa falsa sobre o conceito de campo magnético B. (A) B é uma descrição matemática da influência magnética de correntes elétricas e materiais magnéticos. (B) B é definido em termos da força de Lorentz que atua sobre cargas elétricas em movimento; isto é, é o campo necessário para fazer a lei de força de Lorentz, F = q (E + v × B), descrever corretamente o movimento de uma partícula com carga elétrica q. (C) B é produzido por uma carga elétrica em movimento e pelo momento magnético intrínseco de algumas partículas elementares devido a uma propriedade quântica fundamental inerente, denominada spin. (D) B é um campo vetorial descrito por linhas de força associadas a pólos magnéticos ou a campos elétricos variáveis no tempo. (E) B é definido em termos do torque magnético, t = m x B, que exerce sobre um dipolo magnético m. Resposta: D

Questão 3 J = JE + JC + JR + JD J = JE + JC + JR J = JR J = JD Quais são as possíveis fontes de densidade corrente elétrica J das nuvens carregadas para o solo numa tempestade com atividade elétrica ? J = JE + JC + JR + JD J = JE + JC + JR J = JR J = JD Nenhuma destas. onde JE = correntes de condução linear (ôhmica) e não-linear (corona) com o campo elétrico devida a deriva de espécies iônicas atmosféricas JC = correntes convectiva carregada pelo vento e pela precipitação (chuva) JR = correntes elétrica da descarga atmosférica luminosa (raio) JD = correntes de deslocamento de Maxwell Resposta: A

e w Questão 4 r e = 0 e = w B p (R2 - r2) e = ½ w B (R2 - r2) Determine a força eletromotriz induzida e no disco de Faraday. e = 0 e = w B p (R2 - r2) e = ½ w B (R2 - r2) e = w B p (R + r)2 Nenhuma destas. e R w r Resposta: C

= | dFB/dt | = B ∫ dA/dt = w B ∫ r dr ou melhor = | ∫ E´ • ds | Gerador homopolar de Faraday = | dFB/dt | = B ∫ dA/dt = B ∫ r dq/dt dr R S(t) = w B ∫ r dr R r ou melhor = | ∫ E´ • ds | = ∫ (v × B) • ds = ∫ wr B dr R dFB = Vdt r

Questão 5 Avalie as seguintes afirmativas decorrentes das equações de Maxwell e escolha a alternativa correta. I. No vácuo, os campos E e B se propagam satisfazendo a equação da onda com uma velocidade de fase c = (e0m0)-½ II. Em meios materiais lineares, isotrópicos, homogêneos, estacionários e isolantes os campos E e B se propagam satisfazendo a equação da onda com uma velocidade de fase v = (em)-½ III. Em meios materiais lineares, isotrópicos, homogêneos, estacionários e condutores os campos E e B se difundem sofrendo atenuação. As afirmativas I, II e III são falsas. As afirmativas I, II e III são verdadeiras. Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. Somente a afirmativa I é verdadeira. Resposta: B

Questão 6 Os valores das constantes de fase de três circuitos RLC série quando conectados a uma mesma fonte de tensão são: I. f = 15º II. f = -15º III. f = 0º Assinale a alternativa correta: Circuito I é principalmente capacitivo. Circuito II é principalmente indutivo. Circuito III possui a menor impedância. Circuitos I e II possuem freqüências de ressonância idênticas. Nenhuma alternativa está correta. Resposta: C

Questão 7 Analise as afirmativas e assinale a alternativa correta: I. O fator de potência não depende apenas da defasagem entre a tensão e a corrente num circuito RLC série, mas também da resistência elétrica. II. Tanto o fator de qualidade como a largura da ressonância num circuito RLC série dependem da resistência elétrica. III. Em relação a tensão aplicada, a corrente elétrica está adiantada num capacitor e atrasada num indutor. IV. A impedância pode ser descrita como uma quantidade complexa cuja componente real é a resistência e a componente complexa é a reatância efetiva, permitindo estender a Lei de Ohm aos circuitos alternados. (A) A afirmativa I está errada. (B) A afirmativa II está errada (C) A afirmativa III está errada (D) A afirmativa IV está errada (E) Todas as afirmativas estão corretas. Resposta: E

Questão 8 A intensidade da radiação solar (irradiância) no topo da atmosfera da Terra é aproximadamente 1350 W/m2. Admitindo que somente 60 % da radiação solar atinge o solo e que nosso corpo absorve cerca de 50% da radiação solar incidente, estime a intensidade de radiação solar que estamos expostos e a intensidade média dos campos elétrico e magnético atuantes. I exposição = 1350 x 0,6 x 0,5 = 405 W/m2 = Smed = Em Bm / 2c = Em2/ 2c mo = = c Bm2/ 2mo Em = ( 2 c mo I exposição) ½ = 352 V/m Bm = ( 2 mo I exposição /c) ½ = 1,84 mT

Se P = F/A e p = U/c (absorção), então P = (DU/cDt) A = S/c (absorção) Na radiação eletromagnética no vácuo temos E/B = c = = (e0m0)-½. Avalie as seguintes afirmativas dedutivas: Se u = uE + uB = ½(e0E2) + ½(B2/m0) = e0E2 e I = Smed, então Smed = umed c. Se P = F/A e p = U/c (absorção), então P = (DU/cDt) A = S/c (absorção) Obs.: Se a energia transferida por unidade de área dentro do ângulo sólido é u c Dt cos q dW/4p, então sob reflexão em incidência normal é transferido um momento linear 2(u/c) c Dt cos2 q dW/4p. Nesse caso, integrando em q (0, p/2) e f (0, p) resulta uma pressão de radiação P = u/3. As deduções I e II são falsas. As deduções I e II são verdadeiras. Somente a dedução I é verdadeira. Somente a dedução II é verdadeira. A deduçãoII é verdadeira somente na teoria cinética dos gases. dW=senq dqdf

Questão 9 A que distância do Sol a intensidade da radiação solar atingirá a metade do valor observado na Terra cujo raio da órbita é R? R / 2 R / √2 √2 R 2 R Nenhuma destas Resposta: C

Questão 10 Avalie as seguintes afirmativas: I – É a freqüência da luz que determina a sua cor em qualquer meio, pois o comprimento de onda muda de um meio para outro. II – A luz possui freqüência, comprimento de onda e velocidade constantes em qualquer meio. III – O Princípio de Huygens estabelece que todos os pontos sobre uma frente de onda podem servir como fontes puntiformes de ondas esféricas secundárias. Somente a afirmação I é verdadeira. Somente a afirmação II é verdadeira. Somente a afirmação III é falsa. As afirmações I e III são verdadeiras. As afirmações I e II são falsas. Resposta: D

Questão 11 Avalie as seguintes afirmativas: I – Uma imagem virtual pode ser fotografada expondo o filme fotográfico no local da imagem. II – Lentes divergentes produzem apenas imagens virtuais e direitas. III – O conceito de índice de refração descreve na escala microscópica as perturbações criadas pelos campos elétrico e magnético de uma onda eletromagnética nas cargas elétricas atômicas e moleculares num meio material. As cargas elétricas perturbadas irradiam suas próprias ondas eletromagnéticas. A onda luminosa propagando-se no material é a superposição macroscópica de todas essas contribuições presentes no interior do material. Somente a afirmação I é verdadeira. Somente a afirmação II é verdadeira. Somente a afirmação III é verdadeira. As afirmações I e III são verdadeiras. As afirmações II e III são verdadeiras. Resposta: E

Questão 12 O índice de refração da atmosfera da Terra decresce monotonamente com a altitude a a partir de seu valor próximo na superfície 1,00029 até 1 no vácuo. Essa variação é gradual e continua, mas é possível admitir a atmosfera composta por sucesivas camadas concêntricas com índice de refração constante (n3 > n2 > n1 > .. > 1), conforme ilustrado. Obtenha a posição angular aparente q3 de uma estrela relativo a vertical, conforme vista por um observador na superfície da Terra. sen q3 = (1/n3) sen q sen q3 = (1 + n2/n3 + n1/n3 + 1/n3) sen q sen q3 = (n3 + n2 + n1 + 1) sen q sen q3 = sen q Nenhuma destas. Resposta: A