Um circuito em corrente contínua é alimentado por uma fonte de 24 V. O resistor R₁ = 6 Ω está ligado em série com um ramo onde os resistores R₂ = 12 Ω e R₃ = 4 Ω estão em paralelo. Com base na Lei de Ohm e nas Leis de Kirchhoff, determine:

• a resistência equivalente do circuito,

• a corrente total fornecida pela fonte,

• as correntes em cada resistor,

• a potência dissipada em cada resistor,

• e a energia elétrica consumida pelo circuito durante 2 horas, expressa em kWh.

Dentre as opções abaixo, assinale a alternativa correta:

A figura mostra um capacitor com placas circulares de diâmetro 10 cm e paralelas. O campo elétrico entre as placas tem módulo

\( E = (3,0 \times 10^5) – (5,0 \times 10^4t) \)

Em t = 0 E aponta para direita conforme mostra a figura. Considere E em volts por metros e t em segundos. O módulo da corrente de deslocamento entre as placas para t > 0 é:

\( (ε_0 = 8,85 \times 10^{-12} C^2/N m^2) \)

Um reservatório térmico à temperatura de 1000 K transfere calor reversivelmente para um sólido com capacidade térmica de 3000 J/K que está inicialmente a 200 K, até que o equilíbrio térmico seja atingido. A variação total da entropia do sistema reservatório + sólido vale, em J/K:

Um pesquisador em um laboratório de instrumentação científica está analisando a distribuição de campo elétrico produzida por um bastão cilíndrico isolante longo, utilizado em experimentos de eletrostática. O material do bastão possui densidade volumétrica de carga uniforme ρ₀ e raio a. Para simplificar a análise teórica do sistema, o bastão pode ser considerado muito mais longo que seu raio, de modo que seus efeitos de borda possam ser desprezados, permitindo-se tratá-lo como um cilindro praticamente infinito. Deseja-se determinar a expressão do campo elétrico em função da distância r ao eixo do cilindro, tanto no interior do material (r < a) quanto na região externa (r > a).

Adotando ε₀ como a permissividade elétrica do vácuo e desprezando efeitos de borda, assinale a alternativa que apresenta corretamente as expressões do módulo do campo elétrico dentro e fora do cilindro, respectivamente.

Em um serviço de medicina nuclear, um radiofármaco emissor de radiação gama é preparado às 08h00 com atividade inicial A0 = 2,40 GBq. Por atraso na agenda, a aplicação é remarcada para 22h00 do mesmo dia. O frasco permanece blindado em chumbo, sem perdas por vazamento, em temperatura ambiente controlada, e não há mudança no fator de calibração do equipamento. Ao ser recolocado o frasco no mesmo calibrador às 22h00, A = 0,60 GBq. Admita que a variação da atividade decorre exclusivamente do decaimento radioativo.

A meia-vida T1/2 do radioisótopo, em horas, é:

Em um laboratório de física médica, um técnico pretende calibrar um sensor magnético usado para testar frascos de contraste. Para gerar um campo aproximadamente uniforme na região de teste, ele utiliza um solenoide longo, com núcleo de ar, ligado a uma fonte de corrente contínua estabilizada. O solenoide tem 500 espiras distribuídas uniformemente ao longo de 0,50 m de comprimento útil e opera com corrente de 2,0 A. O técnico posiciona a amostra no interior da bobina, na zona central, onde o modelo de solenoide ideal é aceitável. Para estimar o módulo do campo magnético no interior do solenoide admite μ0 = 4π × 10 –7 T · m/A e despreza efeitos de borda.

A intensidade do campo magnético interno, em militesla, é, aproximadamente, de:

Para acertar a temperatura de uma solução usada em um laboratório escolar, um professor mistura água quente e fria em um béquer isolado. Inicialmente, coloca 200 g de água a 80 °C; em seguida, adiciona 100 g de água a 20 °C, agitando com leveza até a temperatura se estabilizar.

Admita que não há trocas de calor com o ambiente e que o próprio recipiente tem capacidade térmica desprezível e considere o calor específico da água c =1,0 cal/g °C.

A temperatura final de equilíbrio, em °C, dessa mistura é igual a:

Um dispositivo didático possui em seu interior duas placas metálicas paralelas, mantidas a 3,0 cm de separação por espaçadores rígidos, e com ar entre elas. Entre essas placas, estabelece-se um campo elétrico uniforme na região central e a regulagem é feita por uma fonte de tensão contínua que impõe uma diferença de potencial de 180 V. Para determinar apenas a intensidade do campo elétrico na região uniforme entre as placas, utiliza-se uma área útil afastada das bordas, minimizando o efeito de borda característico de placas reais de dimensão finita.

O módulo do campo elétrico entre as placas, em kN/C (kV/m), é: