Eletrodinâmica: Potência - Questões de Vestibulares


1. (Puccamp 2017)  Há alguns anos a iluminação residencial era predominantemente feita por meio de lâmpadas incandescentes. Atualmente, dando-se atenção à política de preservação de bens naturais, estas lâmpadas estão sendo trocadas por outros tipos de lâmpadas muito mais econômicas, como as fluorescentes compactas e de LED.

Numa residência usavam-se 10 lâmpadas incandescentes de 100 W que ficavam ligadas em média 5 horas por dia. Estas lâmpadas foram substituídas por 10 lâmpadas fluorescentes compactas que consomem 20 W cada uma e também ficam ligadas em média 5 horas por dia.
Adotando o valor R$ 0,40 para o preço do quilowatt-hora, a economia que esta troca proporciona em um mês de trinta dias é de
a) R$ 18,00   
b) R$ 48,00   
c) R$ 60,00   
d) R$ 120,00   
e) R$ 248,00   
  
2. (Upe-ssa 2 2017) Um aprendiz de cozinheiro colocou 1,0 litro de água em temperatura ambiente (25 °C) numa panela sem tampa e a deixou aquecendo em um fogão elétrico, sobre uma boca de potência de 2.000 W.

Considerando-se que toda a energia fornecida pela boca é absorvida pela água, qual o tempo mínimo aproximado em que toda a água evapora?

Dados:
calor latente de vaporização da água = 2.256 kJ/kg
calor específico da água = 4,2 kJ/kg °C
densidade da água = 1.000 kg/m3

a) 18,2 min   
b) 21,4 min   
c) 36,0 min   
d) 42,7 min   
e) 53,8 min   
  
3. (Puccamp 2017) Um 1chef de cuisine precisa transformar 10 g de gelo a 0 °C em água a 40 °C em 10 minutos. Para isto utiliza uma resistência elétrica percorrida por uma corrente elétrica que fornecerá calor para o gelo. Supondo-se que todo calor fornecido pela resistência seja absorvido pelo gelo e desprezando-se perdas de calor para o meio ambiente e para o frasco que contém o gelo, a potência desta resistência deve ser, em watts, no mínimo, igual a:

Dados da água:
Calor específico no estado sólido: 0,50 cal/g °C
Calor específico no estado líquido: 1,0 cal/g °C
Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g
Adote 1 cal = 4 J

1chefe de cozinha
a) 4   
b) 8   
c) 10   
d) 80   
e) 120   
  
4. (Fuvest 2017) Na bateria de um telefone celular e em seu carregador, estão registradas as seguintes especificações:
Com a bateria sendo carregada em uma rede de 127 V, a potência máxima que o carregador pode fornecer e a carga máxima que pode ser armazenada na bateria são, respectivamente, próximas de

Note e adote:
- AC: corrente alternada;
- DC: corrente contínua.

a) 25,4 W e 5.940 C.   
b) 25,4 W e 4,8 C   
c) 6,5 W e 21.960 C   
d) 6,5 W e 5.940 C   
e) 6,1 W e 4,8 C 
  
5. (Epcar (Afa) 2017) A figura a seguir representa um circuito elétrico constituído por duas baterias de resistências internas desprezíveis e sete resistores ôhmicos.


Sendo que a máxima potência dissipada em cada resistor não poderá ultrapassar 10 W, a fem ɛ máxima que as baterias poderão apresentar é, em V,
a) 9   
b) 12   
c) 18   
d) 36   
  
6. (Mackenzie 2017) Muitos aparelhos elétricos são acionados por controle remoto. O manual do usuário desses aparelhos informa que para mantê-lo em estado de prontidão (stand-by), isto é, acioná-lo por controle remoto, é necessária uma potência de 20 W. A energia consumida por esse aparelho em um dia é, aproximadamente,
a) 1,3 . 106 J
b) 1,7 . 106 J
c) 1,9 . 106 J
d) 2,1 . 106 J
e) 2,3 . 106
  
7. (Uemg 2017) O dimer é um aparelho usado para controlar o brilho de uma lâmpada ou a potência de um outro aparelho, como um ventilador. Um dimer foi usado para controlar o brilho de uma lâmpada cujas especificações são 24,0 W e 12,0 V. A lâmpada foi associada em série ao dimer e ligada a uma bateria de 12,0 V, conforme representado no diagrama. 

Sabendo-se que o dimer foi regulado para que a lâmpada dissipasse 81% de sua potência, a potência que ele dissipa, em W, é
a) 2,16   
b) 4,56   
c) 19,4   
d) 21,6   
  
8. (Espcex (Aman) 2017) O desenho abaixo representa um circuito elétrico composto por resistores ôhmicos, um gerador ideal e um receptor ideal.
  
A potência elétrica dissipada no resistor de 4Ω do circuito é:
a) 0,16 W   
b) 0,20 W   
c) 0,40 W   
d) 0,72 W   
e) 0,80 W   
  
9. (Ufrgs 2017) A diferença de potencial entre os pontos (i) e (ii) do circuito abaixo é V.

Considerando que todos os cinco resistores têm resistência elétrica R, a potência total por eles dissipada é
a) 2V2 / R
b) V2 / (2R)   
c) V2 / (5R) 
d) 4V2 / R2
e) V2 / (4R2)   

10. (Cftrj 2017) O salto em distância é uma modalidade olímpica de atletismo em que os competidores combinam velocidade, força e agilidade para saltarem o mais longe possível a partir de um ponto pré-determinado. Sua origem remonta aos Jogos Olímpicos da Antiguidade. Nos Jogos Olímpicos da Era Moderna ele é disputado no masculino desde a primeira edição, em Atenas no ano de 1896, e no feminino desde os jogos de Londres, em 1948.
            Foi apenas na 5ª edição das Paraolimpíadas, em Toronto (Canadá), em 1976, que atletas amputados ou com comprometimento visual puderam participar pela primeira vez. Com isso, o atletismo passou a contar com as modalidades de salto em distância e salto em altura.
            A Física está presente no salto em distância, de forma simplificada, em quatro momentos: 
1º momento: Antes de saltar o indivíduo corre por uma raia, flexiona as pernas, dando um último passo, antes da linha que limita a área de corrida, que exerce uma força contra o chão. Desta forma o atleta faz uso da Terceira Lei de Newton, e é a partir daí que executa o salto.
2º momento: A Segunda Lei de Newton nos deixa claro que, para uma mesma força, quanto maior a massa corpórea do atleta menor sua aceleração, portanto, atletas com muita massa saltarão, em princípio, uma menor distância, se não exercerem uma força maior sobre o chão, quando ainda em contato com o mesmo.
3º momento: Durante a fase de voo do atleta ele é atraído pela força gravitacional e não há nenhuma força na direção horizontal atuando sobre ele, considerando que a força de atrito com o ar é muito pequena. No pouso, o local onde ele toca por último o solo é considerado a marca para sua classificação (alcance horizontal).
4º momento: Chegando ao solo, o atleta ainda se desloca, deslizando por uma determinada distância que irá depender da força de atrito entre a região de contato com o solo, principalmente entre a sola da sua sapatilha e o pavimento que constitui o piso. No instante em que o atleta para completamente, a resultante das forças sobre ele é nula.

Considerando que um atleta possa produzir até 2.600 W de potência durante um salto em distância, determine o número máximo de lâmpadas de 120 V / 1,5 A, associadas em série, que poderiam ser acesas utilizando-se a potência produzida neste salto.
a) 10 lâmpadas.   
b) 12 lâmpadas.   
c) 14 lâmpadas.   
d) 15 lâmpadas.   
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