“Cristo morreu de braços abertos, para quenós não ficássemos de braços fechados.”

Fique Atento: Sua avaliação consta de 20 questões e 02 desafios – Confira. Não é permitida a consulta de qualquer material e o uso de calculadora. Justifique com cálculos todas as suas respostas. Todas as questões objetivas possuem apenas uma única alternativa correta. As questões rasuradas ou sem justificativas serão automaticamente anuladas. Pontuação total de sua avaliação: 10,0.

Questão 01 Um pêndulo é constituído por uma esfera de massa m na extremidade de um fio inextensível de comprimento L, estando

carregada eletricamente com uma carga positiva, conforme a figura a seguir.

A força que outras duas cargas negativas de mesmo valor (-q) exercem sobre a esfera quando delas são aproximadas, simultaneamente, pode ser representado pelo vetor da figura: (JUSTIFIQUE UTILIZANDO A SOMA DE VETORES).

Letra C

COLÉGIO NOSSA SENHORA DE FÁTIMAALUNO(A): ____________________________________________________________ Nº _____PROF.: Murilo Gomes Santos DISCIPLINA: FísicaSÉRIE: 3ª – Ensino Médio TURMA: ______ DATA: ____________________

ATIVIDADE AVALIATIVA 01

Questão 02A figura representa um eletroscópio de folhas. O eletroscópio pode indicar a presença de cargas elétricas e o sinal delas.

Considere o eletroscópio originalmente carregado positivamente. Aproximando-se dele um bastão carregado observa-se que as folhas se fecham. É correto afirmar que:

a) O bastão tem carga negativa.b) O bastão tem carga positiva.c) O bastão tem cargas positivas e negativas não balanceadas.d) Não é possível identificar a carga do bastão.

Questão 03Três cargas elétricas puntiformes idênticas Q1, Q2 e Q3, são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme

indica a figura a seguir.

Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q1 sobre Q2 é de 4,0 x 10-5 N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q2?

a) 4,0 x 10-5 Nb) 8,0 x 10-5 Nc) 1,2 x 10-4 Nd) 1,6 x 10-4 Ne) 2,0 x 10-4 N

Fr = F32 – F12

Como F12 = 4 x 10-5, com d = 10 cm, então F32 com d = 5 cm (metade de F12) será dada por:

F32 = F12 x 4 = 16 x 10-5 N

Fr = 16 x 10-5 – 4 x 10-5 = 12 x 10-5 N

Questão 04Em cada um dos vértices de um triângulo equilátero, de 30 cm de lado, estão fixas as cargas Q1 = −2 μC e Q2 = Q3 = +3 μC,

todas puntiformes. Sabe-se que o meio em que estão imersas é o vácuo, em que a constante eletrostática é 9 . 109 N.m2/c2. Considere √3=1,7, calcule a intensidade da força resultante que age em Q1, sabendo que Q2 e Q3 estão localizadas na base do triângulo.

Q1

Como F21 = F31 = F, teremos:

Fr2 = F2 + F2 + 2.F.F.cos60°

Fr2 = 2F2 + F2

Fr2 = 3F2

Fr = √3.F

Fr = 1,7.9 .109 .3 .10−6 .2 .10−6

9.10−2

Fr = 1,7 . 6.10-1

Fr = 1,7 . 0,6

Fr = 1,02 N

Questão 05Duas cargas pontuais Q1 = Q e Q2 = 2Q, quando colocadas no vácuo, afastadas uma distância d, se repelem com uma força de

2N. Dobrando-se cada uma das cargas e reduzindo-se a um terço a distância entre elas, a nova força de repulsão, em N, é igual a:

a) 36b) 72c) 87d) 94e) 144

F = 2 . 2 . 2 . 9 = 72 N

Questão 06Quatro cargas puntiformes de mesmo valor +q são colocadas no vértice de um quadrado de lado L. O vetor campo elétrico

resultante no centro do lado assinalado com um pontinho é:

Questão 07O vetor campo elétrico gerado por uma carga puntiforme Q = -2,0 x 10 -6 C, num ponto P, tem direção horizontal, sentido da

esquerda para direita e intensidade E = 2,0 x 105 N/C. O meio é o vácuo.A posição da carga Q é:

a) 9,0 cm à direita de P.b) 9,0 cm à esquerda de P.c) 30 cm à direita de P.d) 30 cm à esquerda de P.e) 3,0 m à direita de P.

2.105 = 9.109 .2 .10−6

d2

d2 = 9.109

105

d2 = 9.10-2

d = 0,3 m = 30 cmComo a carga é negativa, o campo será de afastamento, ou seja:

Q

Questão 08Duas cargas elétricas positivas puntiformes, A e B, iguais a 5.10-7 C e 8.10-6C, respectivamente, encontram-se em repouso no

vácuo, afastadas 5 m uma da outra. O vetor campo elétrico é nulo, num ponto P, situado entre as cargas, a uma distância de B igual a:

K .5 .10−7

x2 = k .8 .10−6

(5−x)2

1,6.10-6x2 = (5 – x)2 . 10-7

16x2 = (5 – x)2

4x = 5 – x

5x = 5

X = 1m de AOu

4m de B

Questão 09

A figura mostra duas cargas elétricas de valores 4q e –q, fixas nos pontos c e e. Sabendo-se que os pontos são eqüidistantes e separados por uma distância x, o campo elétrico resultante é nulo em

a) ab) bc) dd) fe) g

k .4qx2 = k .q

y2

4y2 = x2

X = 2y

Questão 10Uma escala arbitrária adota os valores 5 e 365 para os pontos fixos fundamentais (ponto de fusão e ponto de ebulição,

respectivamente). Qual a indicação nessa escala que corresponde ao 0º F?

a) -49ºb) -59ºc) -69ºd) -79ºe) -89º

Tc−5365−5

= Tf−32212−32

Tc−5360

=Tf−32180

Tc – 5 = 2Tf – 64

Tf = 0° F

Tc – 5 = -64

Tc = -64 + 5

Tc = -59° C

Questão 11O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença ente a máxima temperatura do verão e

a mínima no inverno foram de 60º C. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?

a) 108ºF

b) 60ºFc) 140ºFd) 33ºF

∆Tf=1,8.∆Tc

∆Tf=1,8.60

∆Tf=108° F

Questão 12As indicações para o ponto de fusão e de ebulição da água sob pressão normal de dois termômetros, um na escala Celsius e

outro na escala Fahrenheit, distam 20 cm, conforme a figura.

A 5 cm do ponto de fusão do gelo, os termômetros registram temperaturas iguais a:

a) 25º C e 77º Fb) 20º C e 40º Fc) 20º C e 45º Fd) 25º C e 45º Fe) 25º C e 53º F

Como 5 cm corresponde a 0,25 de 20 cm, teremos:

Na escala Celsius:100.0,25 = 25 °C

Na escala Fahrenheit:180.0,25 = 45 °F

Questão 13A figura a seguir mostra um diapasão vibrando na boca de um tubo, em cujo interior o nível de água vai descendo lentamente.

Verifica-se que, para determinados níveis de água, há um reforço de som e para outros não. O primeiro reforço de som ocorre quando o nível de água se encontra a uma distância d = 15 cm da boca do tubo. Sendo de 300 m/s a velocidade do som no ar, determine:

a) a frequência da onda sonora emitida pelo diapasão.b) o comprimento de onda do som.c) à distância d’ do nível da água à boca do tubo, no instante em que ocorre o segundo reforço de som.

a) f = n .V4 L

= 1 .3004 .0 ,15

f = 500 Hz

b) λ=2Ln

=4.0,151

λ=0,6m

c) N = 2

500=2.3004 L

20L = 6

L = 0,3 m ou 30 cm

Com 15 cm iniciais, teremos 45 cm.

Questão 14Um observador parado ouve a sirene de uma ambulância aproximando-se dele, com frequência de 880 hz. Depois que passa, a

frequência ouvida é de 800 hz. Sendo de 350 m/s a velocidade do som no ar, calcule com que velocidade a ambulância passou pelo observador.

I) 880 = f ( 350+0350−VF )

II) 800 = f ( 350+0350+VF )

III) Igualando f de cada uma das equações, teremos:

880 (350−VF)350

= 800.(350+VF)350

3850 – 11VF = 3500 + 10VF

21VF = 350

VF = 16,67 m/s

Questão 15Um automóvel se aproxima a uma velocidade de 30 m/s de uma sirene de fábrica que tem uma frequência de 510,0 Hz.

Sabendo-se que a velocidade do som no ar é de 340 m/s, pode-se afirmar que o motorista do veículo ouve, aparentemente, uma frequência igual, em Hz, a

a) 603b) 555c) 526

d) 497e) 436

f’ = 510.( 340+30340+0 )=510 . 370

340=188700

340 = 555Hz

Questão 16Uma fonte sonora pontual emite um som com potência de 12,56 W, que se propaga uniformemente em todas as direções.

Considerando-se o limiar da audição – nível sonoro que pode danificar o ouvido humano – igual a 120 dB, a distância mínima com que uma pessoa pode se aproximar da fonte, com segurança, deve estar em torno de

a) 100 cmb) 90 cmc)80 cmd) 70 cme) 60 cm

I) 120 dB = 1 w/m2

II) I = PotA

1 = 12 ,564.π . R2 4. 3,14 . R2 = 12,56 12,56 R2 = 12,56 R = 1m ou 100 cm.

Questão 17Um tubo sonoro aberto de 50 cm de comprimento emite um som cuja freqüência é de 1360 Hz. Sendo o módulo da velocidade de

propagação do som no ar igual a 340m/s, o som emitido é o ________ harmônico.

a) segundo b) terceiro c) quarto d) quinto e) sexto

f = n .V2L

1360 = n .3402.0,5

340n = 1360 n = 4

Questão 18A figura a seguir ilustra uma onda mecânica que se propaga numa velocidade 3,0 m/s e frequência:

a) 1,5 Hz.b) 3,0 Hz.c) 5,0 Hz.d) 6,0 Hz.e) 10,0 Hz.

I) 0,60 = 2.λ λ=0,3m

II) V = λ . f3 = 0,3.f f = 10 Hz

Questão 19

Uma onda se propaga de acordo com a função y = 3.cos[ π4 +2π (5 t−x )], onde x e y são dados em cm e t em segundos.

Pede-se:

a) A amplitude e o comprimento de onda.b) O período e a velocidade de propagação.

a) a = 3 cm

2.π . x=2. π . xλ

λ=1cm

b) 2π .5 t=2π . tT

5T = 1

T = 0,2 s

V = 1 . 5 = 5 cm/s

Questão 20Qual deve ser aproximadamente, a massa do bloco P para que a freqüência fundamental do som emitido pela corda

inextensível, mostrada na figura a seguir, de densidade 10-3 kg/m e comprimento d = 50 cm, seja de 440 Hz?

Considere g = 10 m/s2.

a) 2 kg.b) 5 kg.c) 10 kg.d) 20 kg.e) 30 kg.

Desafio 01Determine a intensidade, a direção e o sentido do campo elétrico no centro de um triângulo eqüilátero de lado igual a 3m, em

cujos vértices se encontram cargas Q1 = -2C, Q2 = -2C e Q3 = 4C, estando essas cargas no vácuo. (Q1 e Q2 estão localizadas na base do triângulo).

Desafio 02Seis cargas elétricas puntiformes se encontram no vácuo fixas nos vértices de um hexágono regular de lado L. As cargas têm

mesmo módulo, Q, e seus sinais estão indicados na figura.

Dados: L = 30 cm e Q = 5,0. 10-6 C.No centro do hexágono, o módulo e o sentido do vetor campo elétrico resultante são, respectivamente:a) 5,0 . 106 N/C, de E para B.b) 5,0 . 106 N/C, de B para E.c) 5,0 . 106 N/C, de A para D.d) 1,0 . 107 N/C, de B para E.e) 1,0 . 107 N/C, de E para B.