EXERCÍCIOS BÁSICOS SOBRE PRIMEIRA LEI DE OHM

EXERCÍCIOS SOBRE PRIMEIRA LEI DE OHM

1. Uma carga de 20 C atravessa um fio de 10 Ω por 10 s. Calcule a sua tensão.

2. Calcule a tensão gerada no fio, de 20 Ω,  quando 100 elétrons o atravessam por 10 s.

3. Calcule a corrente que atravessa um fio de resistência igual a 10 Ω quando sobre ele a tesão é de 110 V.

4. Calcule a resistência de um fio que sofre uma tensão de 220 V e por ele passa uma corrente de 5 A.

5. Calcule a tensão em um fio de 5 Ω que é atravessado por uma corrente de 2 A

6. Pilhas são dispositivos que geram corrente elétrica por reações químicas. Em aparelhos elétricos, as pilhas podem ser utilizadas para gerar corrente e podem ser utilizadas em uma certa quantidade para gerar uma tensão necessária, sendo que as suas tensões são somadas. Em um controle remoto de televisão, duas pihas de 1,5 V são colocadas juntas, o que gera uma certa corrente que passa por um filamento metálico de resistência igual a 6 Ω. Calcule a corrente que atravessa o filamento.

7. Uma resistência elétrica é um dispositivo que serve para gerar calor em alguns aparelos domésticos (chuveiros, secadores de cabelo, etc.), Calcule a diferença de correntes que atravessa a mesma resistência de 20 Ω quando ela é submetida a uma tensão de 220 V e outra de 110 V.

RESPOSTAS

1. Sabemos que para calcula a tensão quando houver resistência é pela fórmula U = R.i, então devemos saber quanto vale o i.

Para calcular i podemos utilizar a fórmula Q = n . é (n = número de elétrons, é constante 1,6 x 10^-19) ou Q = i . t (i = corrente, t = tempo em s)  , como a questão informa a carga e o tempo, podemos utilizar a segunda fórmula.

Q = i . t =

20 = i . 10

20 / 10 = i

i = 2 A

Agora podemos jogar na fórmula U = R . i

U = 10 . 2

U = 20 V

2. Novamente, devemos descobrir a corrente que atravessa o fio para podermos depois jogar na fórmula, como na questão anterior, temos duas fórmulas para descobrir a carga, mas em apenas uma delas temos a corrente, então podemos unir as duas fórmulas para descobrir a corrente. A união das duas fórmulas é possível pois as duas são sobre carga, e a carga em uma situação será a mesma, logo n . é = i . t

100 . 1,6 x 10^-19 = i . 10

160 x 10 ^-19 / 10 = i

16 x 10^-19 A = i

1,6 x 10^-18 A

Agora podemos jogar na fórmula U = R . i para descobrir a tensão

U = 20 . 1,6 x 10^-18

U = 3,2 x 10^-18 V

3. Vamos ver primeiramente a fórmula, U = R . i

Agora vamos jogar os dados na fórmula e isolar o que é pedido.

110 = 10 . i

110 / 10 = i

11 A = i

4. Novamente, vamos montar a fórmula para isolar o que é solicitado.

U = R . i

220 = R . 5

220 / 5 = R

44 Ω = R

5. Como é solicitado a temsão, vamos montara fórmula e substituir os valores.

U = R . i

U = 5 . 2

U = 10 V

6. Como é informado na questão, duas pilhas são colocadas juntas, o que gera uma tensão de 3 V. Agora vamos utilizar a fórmula para substiuir e descobrir a corrente.

U = R . i

3 = 6 . i

3 / 6 = i

0,5 A

7. Como é solicitada a corrente que atravessa a resistência, devemos utilizar a fórmula U = R . i para cada caso.

220 = 20 . i

220 / 20 = i

11 A

Agora para a outra tensão

110 = 20 . i

5,5 A

EXERCÍCIOS BÁSICOS SOBRE POTÊNCIA ELÉTRICA COM ENEM

1. Um aparelho eletrônico está ligado a uma rede de 220 V e consome 2 A de corrente, então calcule a potência do aparelho.

2. Um aparelho de televisão apresenta uma potência de 50 W e está ligado e uma rede de 110 V, calcule a corrente e a resistência do aparelho.

3. Uma loja de departamento de materiais de construção apresenta três tipos de disjuntores, um de 10 A, outro de 15 A e mais um de 20 A. Um eletricista terá que colocar um deles em um chuveiro de 4000 W que está ligado e uma rede de 220 V. Qual seria o disjuntor de menor valor que poderia ser colocado no chuveiro sem que ele desarme quando ligado o aparelho?

4. Uma lâmpada de um farol de um carro é de 5 W e por ela passa uma corrente de 5 A. Calcule a tensão que é gerada na lâmpada.

5. Se colocamos um chuveiro e um aparelho de ar condicionado em uma mesma rede, sendo que cada um deles apresenta uma potência de 3 000 W e 6 000 W, respectivamente, qual a corrente que será puxada por eles se forem colocados juntos em uma única rede que apresenta uma tensão de 110 V?

6. Uma lâmpada incandescente apresenta uma potência de 60 W quando colocada em uma tensão de 220 V, então calcule a resistência gerada pelo filamento interno da lâmpada.

7. Uma chapinha de 2 000 W foi fabricada para ser usada em uma tensão de 110 V, mas por engano foi ligada a uma tensão de 220 V. Qual a razão entre a corrente que deveria passar por ela e qual a corrente que passou por ela quando ligada a tensão errada?

8. Uma bateria apresenta uma carga de 20 A/h. Se duas lâmpadas de 5 W que apresentam uma tensão de 10 V são ligadas simultaneamente, quantas horas elas podem ficar ligadas?

9. Um fio suporta no máximo ser ligado em 10 lâmpadas de 100 W, mas com as novas lâmpadas led, que apresentam uma potência de 6 W, podemos ligar mais lâmpadas. Quantas lâmpadas de led podem ser ligadas consumindo a mesma quantidade de corrente, se nos dois casos forem ligados a uma tensão de 10 V?

10. Em um manual de um chuveiro elétrico são encontradas informações sobre algumas características técnicas, ilustradas no quadro, como a tensão de alimentação, a potência dissipada, o dimensionamento do disjuntor ou fusível, e a área da seção transversal dos condutores utilizados. 

Uma pessoa adquiriu um chuveiro do modelo A e, ao ler o manual, verificou que precisava ligá-lo a um disjuntor de 50 amperes. No entanto, intrigou-se com o fato de que o disjuntor a ser utilizado para uma correta instalação de um chuveiro do modelo B devia possuir amperagem 40% menor. Considerando-se os chuveiros de modelos A e B, funcionando à mesma potência de 4 400 W, a razão entre as suas respectivas resistências elétricas, RA e RB, que justifica a diferença de dimensionamento dos disjuntores, é mais próxima de: 

a) 0,3.

b) 0,6.

c) 0,8.

d) 1,7.

e) 3,0. 

11. Para iluminar sua barraca, um grupo de campistas liga uma lâmpada a uma bateria de automóvel. A lâmpada consome uma potência de 6 W quando opera sob uma tensão de 12 V. A bateria traz as seguintes especificações: 12 V, 45 A h, sendo o último valor a carga máxima que a bateria é capaz de armazenar. Supondo-se que a bateria seja ideal e que esteja com a metade da carga máxima, e admitindo-se que a corrente fornecida por ela se mantenha constante até a carga se esgotar por completo, quantas horas a lâmpada poderá permanecer funcionando continuamente? 

a) 90 h

b) 60 h

c) 45 h

d) 22 h 30 min

e) 11 h 15 min 

GABARITO

1 – 440 W

2 – 2,2 A

3 – 20 A

4 – 1 V

5 – 81 ,8 A

6 – 806,6 Ω

7 – 2

8 – 20 H

9 – 166 LÂMPADAS

10 – A

11 - C

QUESTÕES SOBRE CINEMÁTICA ENEM

1. Um avião deve levantar voo em uma pista de 600 m. O avião deve partir do repouso com uma aceleração de 5 m/s². Um avião para levantar voo deve estar com uma velocidade de 288 km/h. Sobre essa situação, o avião conseguiria levantar voo.

2. Dois trens andam no mesmo trilho em sentidos opostos que ocasionará um choque entre eles. Cada trem desloca-se com uma velocidade de 108 km/h e quando precebem que o choque ocorrerá, acionam os freios com uma aceleração de 5 m/s². Sabendo que a distância entre eles é de 400 m, então

3. Um caminhão trafega em uma estrada com uma velocidade de 72 km/h e sobre uma ponte de 10 m de altura está um aluno que foi mal no Enem, ele decide que se jogará da ponte para cair sobre a cabine do caminhão, então ele calcula que quando o caminhão passar pelo poste de iluminação pública, que fica a 20 m da ponte, ele se atirará.

Este aluno conseguiu cair sobre a cabine do caminhão?

4. O goleiro de um time de futebol tem que chutar a bola no tiro de meta. O seu treinador manda ele chutar o mais longe possível, então ele deve.

a) chutar a bola com um ângulo maior que 60⁰ para atingir a maior distância.

b) o ângulo que a bola deve sair do solo não influencia.

c) a bola deve ser chutada com um ângulo menor que 30⁰.

d) a bola deve ser chutada com um ângulo de 45⁰.

e) a bola sempre alcançará a maior distância possível.

5. Um satélite é lançado para orbitar ao redor do nosso planeta, ficando estacionado sobre uma determinada região do planeta, no caso, de Cachoeirinha.

Sobre essa situação podemos concluir que

a)  Ele orbita ao redor do nosso planeta com uma velocidade linear menor que a de um ponto situado na superfície do nosso planeta.

b) a sua velocidade angular é maior que a de uma pessoa que esta sentada em uma cadeira em um restaurante.

c) a sua velocidade angular é menor a de um cachorro parado mixando em um poste.

d) a sua velocidade linear é igual a de uma pessoa andando no sentido oeste.

e) a sua velocidade angular é menor que a velocidade angular de uma pessoa que está se deslocando dentro de um ônibus para leste.

6. As bicicletas de corrida, chamadas antigamente de Caloi 10, apresentam duas coroas nos pedais e mais cinco catracas na roda traseira como mostra a figura abaixo.

Quando a bicicleta estiver com uma velocidade elevada, o ciclista poderá organizar as coroas e as catracas para que ele possa dar o menor número de pedaladas, evitando o cansaço excessivo.

A melhor forma de organizar as coroas seria

a) colocar a correia na coroa maior na dos pedais e na catraca menor da roda.

b) colocar a correia na coroa maior dos pedais e na catraca maior também na roda.

c) colocar a correia na coroa menor dos pedais e na catraca maior no roda.

d) colocar a correia na coroa menor dos pedais e na catraca menor também na roda.

e) colocar a correia na coroa menor dos pedais e na catraca do meio da roda.

RESPOSTA:

1. Primeiro devemos calcular a distância que o avião deve percorrer para levantar voo.

V² = V_o² + 2 . a . d

Agora devemos lembrar que as unidades devem ser iguais, como a aceleração é em m/s², a velocidade deve ser em m/s.

288 / 3,6 =  80 m/s

Agora vamos aplicar na fórmula para ver a distância que ele deve percorrer.

80² = 0² + 2 . 5 . d

6400 = 0 + 10 . d

6400 / 10 = d

640 m

Faltará 40 metros para ele levantar voo.

2. Primeiro vamos igualar as unidades das velocidades com a distância.

108 / 3,6 = 30 m/s

Como nós queremos saber se eles conseguirão parar antes de bater, devemos calcular a distância percorrida, sabendo que os trens se deslocam ao encontro, então vamos somar as velocidades.

30 + 30 = 60 m/s

Agora sim podemos aplicar na fórmula

V² = V_o² + 2 . a . d

0² = 60² + 2 . -5 . d

0 = 3600 – 10 d

- 3600 = - 10 d

- 3600 / - 10 = d

360 m

Logo os trens conseguirão para antes de bater.

3. Primeiro devemos transformar as unidades, logo vamos passar a velocidade, que está em km/h para m/s

72 / 3,6 = 20 m/s

Agora vamos calcular o tempo de queda do aluno

h = g . t²/2

20 = 10 . t²/2

2 . 20 / 10 = t²

4 = t²

√4 = t

t = 2 s

Agora vamos calcular o tempo que o caminhão demora para chegar na ponte.

T = D / V

T = 20 / 20

T = 1 s

Notamos que o caminhão passará em 1 segundo e o aluno demorará dois segundos para cair no solo, então o caminhão já terá passado pela ponte, logo o aluno errou o cálculo e cairá depois que o caminhão tiver passado.

4. Quanto maior for a inclinação vertical, maior será a altura atingida, mas a velocidade horizonta será pequena, logo não terá um bom alcance.

Se a inclinação for pequena, ele terá uma boa velocidade horizontal, mas pequena altura, o que gera pouco tempo de voo.

Logo, teremos que ficar no meio termo entre tempo de voo e velocidade horizontal.

LETRA D

5. Quando um satélite é geoestacionário, ele fica sobre o mesmo lugar sempre, então a sai velocidade angular é a mesma que a de um ponto em repouso sobre a superfície terrestre, mas a sua velocidade linear é maior, pois apresenta um raio maior.

Mas, se a pessoa não estiver em repouso, e estiver se deslocando no sentido leste ou oeste, a velocidade angular delas não será mais a mesma.

Se a pessoa estive andando no sentido leste, ela estará girando com o planeta e andando mais rápido, então a sua velocidade angular será maior. Se ele estiver andando no sentido oeste, ele estará girando com o planeta mas estará andando no sentido oposto, ficando para trás, logo a sua velocidade angular será menor.

LETRA E

6. O ciclista deseja ter a menor velocidade angular nos pedais e a maior velocidade angular na roda, logo ele terá que colocar a polia maior nos pedais e a menor na roda traseira, pois com a polia maior nos pedais ele terá que girar menos e a polia menor na roda girará mais para acompanhar os pedais. 

LETRA A