Exercícios de Física para 3º ano do Ensino Médio (com respostas)

Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática e Física

Nesta lista você encontra exercícios sobre os principais temas de Física abordados no 3º ano do ensino médio. Pratique e tire suas dúvidas com as respostas explicadas passo a passo.

Questão 1

A eletrostática é a área da Física que se dedica ao entendimento das propriedades e comportamentos dos corpos carregados eletricamente, como a atração e repulsão entre cargas, a distribuição de cargas em objetos condutores e isolantes, bem como os processos de eletrização.

Ao atritar um bastão de vidro com seda, ocorre um processo de eletrização por:

a) Contato

b) Condução

c) Indução

d) Fricção

e) Polarização

Gabarito explicado

Quando dois objetos são atritados, elétrons podem ser transferidos de um objeto para o outro, resultando em cargas elétricas opostas nos objetos.

No caso específico do bastão de vidro atritado com seda, o vidro tende a perder elétrons, ficando positivamente carregado, enquanto a seda ganha elétrons, ficando negativamente carregada.

Você pode se interessar por mais exercícios de eletrostática.

Questão 2

Duas cargas elétricas pontuais Q1 e Q2 estão separadas por uma distância d = 0,1 m. A carga Q1 é positiva e tem 2 μC, enquanto a carga Q2 é negativa e tem −3 μC. Qual é a força elétrica entre essas cargas?

Considere a constante eletrostática como 9.10 à potência de 9 espaço fim do exponencial reto N. reto m ao quadrado espaço dividido por reto C ao quadrado.

a) 3,5 N

b) 5,4 N

c) 7,3 N

d) 9,5 N

e) 10,0 N

Gabarito explicado

A força de interação eletrostática entre as partículas é determinada pela Lei de Coulomb.

reto F espaço igual a reto K espaço numerador abre barra vertical Q com 1 subscrito fecha barra vertical abre barra vertical Q com 2 subscrito fecha barra vertical sobre denominador reto r ao quadrado fim da fração

Onde,

K é a constante eletrostática ( ).

Q1 e Q2 são as cargas, ambas em módulo.

r é a distância entre as cargas.

Substituindo os valores fornecidos no enunciado:

reto F espaço igual a 9.10 à potência de 9 espaço fim do exponencial espaço. espaço numerador abre barra vertical 2 espaço. espaço 10 à potência de menos 6 fim do exponencial fecha barra vertical abre barra vertical menos 3 espaço. espaço 10 à potência de menos 6 fim do exponencial fecha barra vertical sobre denominador parêntese esquerdo 0 vírgula 1 parêntese direito ao quadrado fim da fraçãoreto F espaço igual a 9.10 à potência de 9 espaço fim do exponencial. espaço numerador 6 espaço. espaço 10 à potência de menos 12 fim do exponencial sobre denominador 0 vírgula 01 fim da fraçãoreto F igual a 9.10 à potência de 9 espaço fim do exponencial. espaço numerador 6 espaço. espaço 10 à potência de menos 12 fim do exponencial sobre denominador 10 à potência de menos 2 fim do exponencial fim da fraçãoreto F igual a 9.10 à potência de 9 espaço fim do exponencial. espaço 6 espaço. espaço 10 à potência de menos 10 fim do exponencialreto F igual a 54 espaço. espaço 10 à potência de menos 1 fim do exponencialreto F igual a 5 vírgula 4 espaço reto N

Veja mais exercícios sobre Lei de Coulomb (Força elétrica)

Questão 3

Um ponto P está localizado a uma distância r = 0,2 m de uma carga elétrica puntiforme de Q = 4 μC. Qual é a magnitude do vetor campo elétrico (E) nesse ponto?

a) 2 espaço. espaço 10 à potência de 5 espaço reto N dividido por reto C

b) 3 espaço. espaço 10 à potência de 5 espaço reto N dividido por reto C

c) 5 espaço. espaço 10 à potência de 5 espaço reto N dividido por reto C

d) 7 espaço. espaço 10 à potência de 5 espaço reto N dividido por reto C

e) 9 espaço. espaço 10 à potência de 5 espaço reto N dividido por reto C

Gabarito explicado

O vetor campo elétrico é calculado por;

reto E igual a numerador reto k. linha vertical reto Q linha vertical sobre denominador reto r ao quadrado fim da fração

Onde:

E é a magnitude do campo elétrico,

k é a constante eletrostática 8 vírgula 99 sinal de multiplicação 10 à potência de 9 espaço numerador reto N. reto m ao quadrado sobre denominador reto C ao quadrado fim da fração,

Q é a magnitude da carga,

r é a distância entre a carga e o ponto onde o campo elétrico é calculado.

Substituindo na fórmula:

reto E igual a numerador reto k. linha vertical reto Q linha vertical sobre denominador reto r ao quadrado fim da fraçãoreto E igual a numerador 8 vírgula 99 espaço. espaço 10 à potência de 9. espaço 4 espaço. espaço 10 à potência de menos 6 fim do exponencial espaço sobre denominador parêntese esquerdo 0 vírgula 2 parêntese direito ao quadrado fim da fraçãoreto E igual a numerador 35 vírgula 96 espaço. espaço 10 ao cubo sobre denominador 0 vírgula 04 fim da fraçãoreto E igual a 898 vírgula 75 espaço. espaço 10 à potência de 3 espaço fim do exponencialreto E igual a 8 vírgula 9875 espaço. espaço 10 à potência de 5reto E aproximadamente igual 9 espaço. espaço 10 à potência de 5 espaço reto N dividido por reto C

Pratique mais exercícios de Campo Elétrico.

Questão 4

Considere um circuito elétrico simples, composto por uma bateria, um resistor de 20 Ω. Se a bateria fornece uma diferença de potencial de 120 V, qual será a corrente elétrica que passa pelo circuito?

a) 3 A

b) 6 A

c) 9 A

d) 12 A

e) 15 A

Gabarito explicado

A intensidade da corrente pode ser calculada pela Lei de Ohm.

V = R . I

Onde:

  • V = Diferença de potencial (volts);
  • I = Corrente elétrica (ampères);
  • R = Resistência (ohms).

Sendo V = 120 V e R = 20 reto ómega maiúsculo:

reto V igual a reto R. reto Ireto I igual a reto V sobre reto R igual a 120 sobre 20 igual a 6 espaço reto A

Pratique mais exercícios sobre Lei de Ohm.

Questão 5

Em um circuito, três resistores R1, R2 e R3 estão conectados em série. Suas resistências são 20 Ω, 30 Ω e 40 Ω, respectivamente. Qual é a resistência equivalente do circuito?

a) 20 ohms

b) 30 ohms

c) 40 ohms

d) 90 ohms

e) 100 ohms

Gabarito explicado

Como as resistências estão ligadas em série, a resistência equivalente é a soma destas.

reto R com equivalente subscrito igual a reto R 1 espaço mais espaço reto R 2 espaço mais espaço reto R 3reto R com equivalente subscrito igual a 20 espaço mais espaço 30 espaço mais espaço 40 espaço igual a espaço 90 espaço reto ómega maiúsculo

Veja mais exercícios de Associação de Resistores.

Questão 6

Em um circuito elétrico, um resistor de 50 Ω está conectado a uma fonte de 10 V. Qual é a potência dissipada no resistor?

a) 2 W

b) 5 W

c) 10 W

d) 15 W

e) 20 W

Gabarito explicado

Utilizando a voltagem (ou diferença de potencial), podemos calcular a potência dissipada neste condutor por:

reto P igual a reto V ao quadrado sobre reto R

onde:

P é a potência dissipada,

V é a voltagem através do resistor,

R é a resistência do resistor.

Substituindo os valores dados:

reto P igual a 10 ao quadrado sobre 50 igual a 100 sobre 50 igual a 2 espaço reto W

Aprenda mais sobre as fórmulas de potência e o efeito Joule.

Questão 7

Um capacitor de 20 μF é carregado com uma carga de 50 μC. Qual é a voltagem no capacitor?

a) 1 V

b) 2,5 V

c) 5 V

d) 7,5 V

e) 10 V

Gabarito explicado

A relação entre carga, voltagem e capacitância em um capacitor é dada pela fórmula:

Q = C⋅V

onde:

Q é a carga,

C é a capacitância,

V é a voltagem.

Assim, a voltagem é:

V igual a Q sobre C igual a 50 sobre 20 igual a 2 vírgula 5

Aprenda mais sobre capacitores.

Questão 8

Um fio condutor retilíneo transporta uma corrente elétrica de 5 A. O campo magnético a uma distância de 3 cm do fio é mais próximo de

a) 20 espaço reto mu reto T

b) 23 espaço reto mu reto T

c) 27 espaço reto mu reto T

d) 29 espaço reto mu reto T

e) 33 espaço reto mu reto T

Gabarito explicado

O campo magnético pode ser calculado pela Lei de Ampère:

reto B igual a numerador reto mu com 0 subscrito espaço. espaço reto I sobre denominador 2 reto pi reto r fim da fração

Onde:

B é o campo magnético,

I é a corrente,

r é a distância do condutor,

μ0 é a permeabilidade do vácuo (reto mu com 0 subscrito aproximadamente igual espaço 4 reto pi sinal de multiplicação 10 à potência de menos 7 espaço fim do exponencial reto T vezes reto m dividido por reto A).

Logo:

reto B igual a numerador reto mu com 0 subscrito espaço. espaço reto I sobre denominador 2 reto pi reto r fim da fraçãoreto B igual a numerador 4 reto pi espaço. espaço 10 à potência de menos 7 fim do exponencial. espaço 5 sobre denominador 2 espaço. espaço reto pi espaço. espaço 0 vírgula 03 fim da fraçãoreto B igual a numerador 20. espaço 10 à potência de menos 7 fim do exponencial sobre denominador 0 vírgula 06 fim da fraçãoreto B igual a numerador 20. espaço 10 à potência de menos 7 fim do exponencial sobre denominador 6 espaço. espaço 10 à potência de menos 2 fim do exponencial fim da fraçãoreto B aproximadamente igual 3 vírgula 33 espaço. espaço 10 à potência de menos 5 fim do exponencial espaço aproximadamente igual espaço 33 vírgula 3 espaço reto mu reto T

Leia mais sobre campo magnético.

Questão 9

Uma partícula carregada com 2 μC está se movendo com uma velocidade de 4 m/s em uma região onde existe um campo magnético de intensidade 0,5 T. Qual é a força magnética que atua sobre a partícula?

a) 1 espaço reto mu reto N

b) 2 espaço reto mu reto N

c) 4 espaço reto mu reto N

d) 8 espaço reto mu reto N

e) 16 espaço reto mu reto N

Gabarito explicado

A força magnética (F) que atua em uma carga elétrica (q) em movimento em um campo magnético (B) é dada pela fórmula:

F = q ⋅ v ⋅ B

Onde:

F é a força magnética,

q é a carga elétrica,

v é a velocidade da partícula,

B é a intensidade do campo magnético.

Substituindo os valores dados:

reto F igual a 2 espaço. espaço 10 à potência de menos 6 fim do exponencial espaço. espaço 4 espaço. espaço 0 vírgula 5reto F igual a 4 espaço. espaço 10 à potência de menos 6 fim do exponencial igual a 4 espaço reto mu reto N

Leia sobre força Magnética.

Questão 10

Em um campo magnético de intensidade 50 reto mu reto T, uma espira retangular de área 30 cm² e perpendicular ao campo, apresenta um fluxo magnético igual a

a) reto fi maiúsculo igual a 150 espaço. espaço 10 à potência de menos 8 fim do exponencial espaço Wb

b) reto fi maiúsculo igual a 1 vírgula 5 espaço. espaço 10 à potência de menos 9 fim do exponencial espaço Wb

c) reto fi maiúsculo igual a 15 espaço. espaço 10 à potência de menos 9 fim do exponencial espaço Wb

d) reto fi maiúsculo igual a 120 espaço. espaço 10 à potência de menos 9 fim do exponencial espaço Wb

e) reto fi maiúsculo igual a 150 espaço. espaço 10 à potência de menos 9 fim do exponencial espaço Wb

Gabarito explicado

O fluxo magnético dependo da intensidade do campo, da área da espira e do ângulo entre eles.

reto fi maiúsculo igual a reto B espaço. espaço reto A espaço cos espaço reto teta

Como a espira é perpendicular ao campo, a ângulo entre a reta normal e o campo é igual a 0.

A área em metros é de 3 espaço. espaço 10 à potência de menos 3 fim do exponencial m.

Substituindo os valores na fórmula:

reto fi maiúsculo igual a reto B espaço. espaço reto A espaço cos espaço reto tetareto fi maiúsculo igual a 50 espaço. espaço 10 à potência de menos 6 fim do exponencial espaço. espaço 3 espaço. espaço 10 à potência de menos 3 fim do exponencial espaço. espaço cos espaço 0reto fi maiúsculo igual a 150 espaço. espaço 10 à potência de menos 9 fim do exponencial espaço Wb

Conheça mais sobre as Leis de Faraday - Leis da Indução

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Rafael C. Asth
Rafael C. Asth
Professor de Matemática licenciado, pós-graduado em Ensino da Matemática e da Física e Estatística. Atua como professor desde 2006 e cria conteúdos educacionais online desde 2021.
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