Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 14)

✍️ Dissertativa Um transformador ideal tem N1 = 500 espiras no primário e N2 = 100 espiras no secundário. O primário é alimentado por uma tensão eficaz V1 = 230 V CA. a) Calcule a tensão eficaz ideal no secundário. b) Explique… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique qualitativa e quantitativamente o funcionamento de um motor DC: descreva o papel do campo magnético, o torque na bobina e a ação do comutador. Calcule o torque para N = 100 espiras, A = 4,0×10^-4 m², I = 2,0 A e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere um motor DC cuja constante de torque é k_t = 0,10 N·m/A e constante de força contraeletromotriz k_e = 0,10 V·s/rad. O motor alimentado por V = 12 V tem resistência de armadura R = 2,0 O e trabalha sob carga que… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete e descreva, com cálculos, um gerador manual (bobina e ímã) capaz de acender um LED que requer 2,0 V e 20 mA. Indique número de voltas N, variação de fluxo por volta ?F e tempo de variação ?t, além do circuito… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Descreva o funcionamento de um gerador simples formado por uma bobina de N = 100 espiras, área A = 0,02 m², em campo B = 0,30 T que gira com velocidade angular ? = 50 rad/s. (a) Escreva a expressão para a fem instantânea… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique qualitativamente como uma bateria recarregável funciona alternando entre os papéis de gerador (durante descarga) e receptor de energia (durante recarga). Inclua na explicação conceitos de força eletromotriz… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma bateria de tensão nominal 12 V e resistência interna r = 0,50 O alimenta um motor cuja resistência ôhmica equivalente é R = 5,0 O. a) Calcule a corrente no circuito, a tensão nos terminais do motor, a potência… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um banco de baterias de 12 V para alimentar, sem fonte externa, equipamentos com potência total de 360 W por 6 h. Considere eficiência do inversor 90% e apresente a capacidade necessária em ampère-hora (Ah) com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique como potência ativa, reativa e aparente se relacionam em um motor de corrente alternada, como o fator de potência influencia o consumo e quais medidas práticas podem reduzir perdas e custo de energia. Inclua… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique qualitativa e quantitativamente a eficiência de um motor elétrico cujos terminais fornecem 24 V e 2 A e cuja potência mecânica útil medida é 30 W. Indique perdas e proponha duas medidas para aumentar a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere 1,0 mol de um gás ideal inicialmente em T1 = 300 K e V1 = 0,100 m³ que é comprimido até V2 = 0,020 m³. Explique e calcule, comparando os dois procedimentos: (a) compressão isotérmica; (b) compressão adiabática… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Descreva um procedimento experimental, com lista de medições e cálculos, para determinar a constante dos gases R usando materiais simples (seringa com escala, balança, termômetro e manômetro). Indique fontes de erro e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare qualitativa e quantitativamente o trabalho realizado por 1,0 mol de gás ideal em (a) expansão isotérmica reversível de V1=0,010 m³ para V2=0,020 m³ a T=300 K e (b) expansão adiabática reversível entre os mesmos… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique qualitativamente como a eficiência térmica máxima de uma máquina térmica depende das temperaturas das reservas e dos conceitos de entropia e reversibilidade. Relacione essas ideias a decisões práticas de projeto… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor elétrico alimentado por uma bateria de 12 V com corrente média de 20 A levanta um elevador de massa 50 kg a 2,0 m de altura em 8,0 s. Faça previsões qualitativas e quantitativas sobre as transformações de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor funciona como gerador ao controlar a descida de uma massa m = 3,0 kg que desce h = 4,0 m em t = 8 s com velocidade constante. Considerando g = 10 m/s², descreva qualitativamente e calcule quantitativamente: (a)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dif.2) Explique os processos de transformação de energia em um motor elétrico que levanta uma massa de 50 kg a 2,0 m em 10 s. Considere eficiência do motor de 80%. Inclua cálculos da potência útil… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor elétrico alimentado por V = 12 V eleva verticalmente uma massa m = 2,0 kg a uma altura h = 5,0 m em t = 4,0 s. Considerando g = 10 m/s² e rendimento do motor ? = 70%, calcule: (a) energia potencial adquirida… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um rotor de motor tem momento de inércia I = 0,012 kg·m² e gira a 3600 rpm. (a) Calcule a energia cinética rotacional do rotor. (b) Estime por quanto tempo essa energia sustentaria um circuito de 15 W, assumindo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor elétrico alimentado por uma bateria fornece potência elétrica de 400 W e eleva verticalmente uma massa de 50 kg com velocidade constante de 0,50 m/s. (a) Calcule a potência mecânica útil fornecida ao sistema de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique qualitativamente e quantitativamente como o aumento da carga elétrica em um motor alimentado por bateria altera a corrente, a tensão terminal, as perdas internas e a potência mecânica. Considere bateria E = 12… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Analise duas soluções para eletrificação de uma comunidade rural com demanda média de 30 kWh por dia: (A) grupo gerador a diesel de 5 kW funcionando 8 h/dia; (B) microcentral hidrelétrica com queda útil H = 5 m e vazão… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete uma solução energética para uma comunidade rural isolada com demanda média de 20 kWh/dia. Compare alternativas (gerador diesel, PV+bateria, micro-hídrica) considerando disponibilidade de recursos, eficiência… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma comunidade consome em média 1 MW de potência contínua. Duas propostas: instalar painéis solares com capacidade pico de 2 MW (fator de capacidade 20%) ou turbinas eólicas com capacidade 1,2 MW (fator de capacidade… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Analise os riscos à saúde e ao ambiente associados à eletrização estática em operações industriais com pós e solventes inflamáveis. Proponha medidas individuais e coletivas para reduzir riscos, fundamentando-se em… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em um silo de armazenamento, partículas e bolsas plásticas acumulam cargas por atrito. Usando E_ruptura ˜3,0×10^6 V/m e e0=8,85×10^-12 F/m, calcule a carga Q em uma superfície de área A=1,0 m² que gera E=3,0×10^6 V/m… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique como o efeito Doppler é aplicado na ultrassonografia Doppler para avaliar fluxo sanguíneo: descreva o princípio físico com a fórmula (inclua grandezas e unidades), indique que grandezas são medidas/interpretadas… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dif.3) Proponha um protótipo de sistema térmico sustentável para aquecimento de água em uma comunidade escolar: descreva os componentes, estime dimensões/valores relevantes (massa, potência, área do coletor ou… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um sistema óptico consiste em uma lente convergente de distância focal f = 0,20 m e um prisma de índice refrativo n = 1,50 com ângulo de vértice A = 6°. Um objeto está a do = 0,60 m da lente. Calcule a posição da imagem… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um paciente míope tem ponto remoto (distância máxima em que enxerga nitidamente) igual a 0,50 m. Calcule a potência (vergência) da lente corretiva necessária para que esse paciente veja objetos a grandes distâncias… Ver resposta esperada e explicação