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ATIVIDADE 3 - EELE - ELETROMAGNETISMO - 53_2025
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ATIVIDADE 3 - EELE - ELETROMAGNETISMO - 53_2025

  • Período

    01/05/2025

  • Status

    Aberto

  • Nota máxima

    100,00%

  • Data Final

    valendo 100% da nota

  • Finalizado

    Não

  • Nota obtida

    100%

  • Data Gabarito/ Feedback

    a definir

  • Data e Hora Atual

    Horário de Brasília

  • Finalizado em

    31/12/2030

ATIVIDADE 3 - EELE - ELETROMAGNETISMO - 53_2025

Questão 1
O teorema da divergência, também conhecido como teorema de Gauss, relaciona o fluxo de um campo vetorial através de uma superfície fechada com a divergência desse campo dentro do volume delimitado pela superfície. Matematicamente, o teorema da divergência é expresso como:
Onde “F” é um campo vetorial, é a superfície fechada que delimita o volume “V”, “dA” é o vetor de área sobre a superfície, e é a divergência do campo “F”. Esse teorema é muito útil em eletromagnetismo para converter integrais de superfície em integrais de volume, facilitando a resolução de problemas complexos.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, considere um campo vetorial  Assinale a alternativa correta com o fluxo desse campo através da superfície de um cubo de lado 2, centrado na origem.
Alternativas
Alternativa 1:

0.

Alternativa 2:

8.

Alternativa 3:

12.

Alternativa 4:

16.

Alternativa 5:

24.

Questão 2
A densidade de corrente elétrica é uma medida de quanto fluxo de corrente elétrica passa por uma área de seção transversal de um condutor. É uma quantidade vetorial, dada por:
Onde “J” é a densidade de corrente, “I” é a corrente elétrica e “A” é a área da seção transversal do condutor. A unidade de densidade de corrente no Sistema Internacional (SI) é o ampère por metro quadrado (A/m²). Em condutores, a densidade de corrente pode variar dependendo da geometria e da distribuição da corrente.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base no contexto apresentado, considere que uma corrente de 10 A passa por um fio cilíndrico de raio 0,01m. Assinale a alternativa correta que apresenta a densidade de corrente no fio.
Alternativas
Alternativa 1:

1 x10^4 A/m².

Alternativa 2:

1,59x10^4 A/m².

Alternativa 3:

2 x10^4 A/m².

Alternativa 4:

3,18 x10^4 A/m².

Alternativa 5:

7,97 x10^4 A/m².

Questão 3
O campo elétrico “E” é uma grandeza vetorial que descreve a força por unidade de carga que uma carga elétrica “q” sentiria se estivesse localizada em um ponto no espaço. Para uma carga pontual “Q”, o campo elétrico “E” a uma distância “r” da carga é dado por:
Onde é a constante eletrostática  é o vetor unitário na direção radial a partir da carga. O campo elétrico é uma medida da força que a carga experenciaria por unidade de carga e pode ser calculado para qualquer configuração de cargas usando o princípio da superposição.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, assinale a alternativa que apresenta a magnitude do campo elétrico a uma distância de 0.5m de uma carga de .
Alternativas
Alternativa 1:

1,08 x10^4 N/C.

Alternativa 2:

1,08 x10^5 N/C.

Alternativa 3:

2,16 x10^4 N/C.

Alternativa 4:

2,16x10^5 N/C.

Alternativa 5:

3,24x10^4 N/C.

Questão 4
Ondas eletromagnéticas são oscilações de campos elétrico e magnético que se propagam pelo espaço transportando energia. Elas não necessitam de um meio material para se propagar, podendo viajar no vácuo, como a luz solar que chega à Terra. Essas ondas se classificam de acordo com sua frequência e comprimento de onda, formando o espectro eletromagnético. ​Uma onda eletromagnética se propaga no vácuo com comprimento de onda λ=600 nm (nanômetros). Sabendo que a velocidade da luz no vácuo é c=3,0×108m/s, calcule a frequência da onda eletromagnética no vácuo, lembrando que a fórmula de velocidade de uma onda eletromagnética é ( v =λf).
Alternativas
Alternativa 1:

5 x 10^14Hz.

Alternativa 2:

5 x 10^15Hz.

Alternativa 3:

5 x 10^20Hz.

Alternativa 4:

15 x 10^11Hz.

Alternativa 5:

15 x 10^14Hz.

Questão 5

As propriedades fundamentais de uma onda eletromagnética, como frequência, comprimento de onda e amplitude, influenciam diretamente seu comportamento em diferentes meios e aplicações tecnológicas. A relação entre esses parâmetros determina como a onda se propaga, interage com materiais e transporta energia. A velocidade de propagação, por sua vez, depende tanto da frequência quanto do comprimento de onda, além das características do meio em que a onda está se deslocando. Essa compreensão é essencial para o uso adequado das ondas eletromagnéticas em áreas, como telecomunicações, medicina, astronomia e engenharia.

​Considere uma onda eletromagnética que se propaga no vácuo. Assinale a alternativa correta sobre a relação entre frequência (f), comprimento de onda (l) e velocidade da luz (c).

Alternativas
Alternativa 1:

A relação entre frequência e comprimento de onda é dada por c=f*l.

Alternativa 2:

A velocidade de propagação depende apenas do campo elétrico da onda.

Alternativa 3:

A velocidade da luz no vácuo é inversamente proporcional ao comprimento de onda.

Alternativa 4:

Uma onda eletromagnética com maior comprimento de onda transporta mais energia.

Alternativa 5:

O comprimento de onda de uma onda eletromagnética aumenta quando a frequência aumenta, mantendo a velocidade constante.

Questão 6
A Lei de Coulomb descreve a força eletrostática entre duas cargas puntiformes. A força “F” entre duas cargas Q1 e Q2 separadas por uma distância “r” é dada por:
Onde “K” é a constante eletrostática, também conhecida como constante de Coulomb, e tem um valor aproximado de . A Lei de Coulomb é fundamental para entender as interações eletrostáticas e é análoga à Lei da Gravitação Universal de Newton, mas aplicada às cargas elétricas.
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, considere que duas cargas de estão separadas por uma distância de 0,2m. Assinale a alternativa correta que apresenta a magnitude da força eletrostática entre elas.
Alternativas
Alternativa 1:

1,35x10^0 N.

Alternativa 2:

2,25 x10^0 N.

Alternativa 3:

3,37 x10^0 N.

Alternativa 4:

4,50 x10^0 N.

Alternativa 5:

5,40 x10^0 N.

Questão 7
A energia potencial elétrica é a energia associada à configuração de cargas elétricas em um campo elétrico. Para uma carga “q” em um campo elétrico “E”, a energia potencial elétrica “U” é dada por:
Onde “V” é o potencial elétrico no ponto onde a carga está localizada. O potencial elétrico “V” em um ponto devido a uma carga pontual “Q” é dado por:
Onde “r” é a distância da carga “Q” até o ponto onde o potencial é calculado. Assim, a energia potencial elétrica para uma carga “q” em um campo gerado por uma carga “Q” é:
Elaborado pelo Professor, 2024.
Com base nesse contexto, assinale a alternativa correta que apresenta a energia potencial elétrica de uma carga  colocada a uma distância de 0.1 metros de uma carga pontual .
Alternativas
Alternativa 1:

1,00 x 10^-1 J.

Alternativa 2:

1,35 x 10^-1 J.

Alternativa 3:

5,4 x 10^-1 J.

Alternativa 4:

2,7 x 10^-1 J.

Alternativa 5:

2,7 x 10^-2 J.

Questão 8

A força magnética é descrita pela Lei de Ampère, que estabelece que as linhas de campo magnético se curvam em direção às regiões de maior densidade de fluxo magnético. Quando dois objetos com campos magnéticos interagem, eles podem experimentar uma força que os move em direção ou afastamento mútuo, dependendo das polaridades magnéticas envolvidas. Essa força desempenha um papel crucial em diversas aplicações, como na operação de motores elétricos, geração de energia elétrica em geradores, funcionamento de alto-falantes e na tecnologia de armazenamento de dados em discos rígidos, entre outros. Além disso, é uma parte essencial da física fundamental e tem importantes aplicações na ciência e na tecnologia.

Texto editado de SADIKU, Matthew N.O. Elementos de Eletromagnetismo. 5ª edição. Editora Bookman e  MARTON, I., L., de A. Eletromagnetismo. Maringá - PR.: Unicesumar, 2021.

​​Em um experimento de física, você está investigando as interações entre campos magnéticos e partículas carregadas.

Elaborado pelo professor, 2023.

Assinale a opção que respresenta corretamente uma das três maneiras pelas quais forças podem ser provocadas por campos magnéticos nesse contexto.

Alternativas
Alternativa 1:

Atração e repulsão entre ímãs.

Alternativa 2:

Rotação de objetos ferromagnéticos.

Alternativa 3:

Geração de eletricidade por campos magnéticos.

Alternativa 4:

Efeito termoelétrico em presença de campos magnéticos B.

Alternativa 5:

Movimento de partículas carregadas em campos magnéticos B.

Questão 9

As ondas eletromagnéticas desempenham papel essencial na natureza e estão na base de inúmeras tecnologias modernas, como a comunicação por rádio, micro-ondas, redes sem fio e sistemas ópticos. Elas consistem em campos elétrico e magnético oscilando perpendicularmente entre si e à direção de propagação, sendo capazes de se propagar tanto no vácuo quanto em meios materiais. A descrição teórica dessas ondas é fundamentada nas Equações de Maxwell, que explicam como os campos eletromagnéticos se geram e se inter-relacionam. O entendimento desses princípios é crucial para o desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias que envolvem transmissão de energia e informação.

​Em relação às Equações de Maxwell, assinale a alternativa correta.

Alternativas
Alternativa 1:

A divergência do campo elétrico é sempre nula.

Alternativa 2:

O rotacional do campo magnético é sempre igual a zero.

Alternativa 3:

A Lei de Faraday não é representada entre as Equações de Maxwell.

Alternativa 4:

A Lei de Ampère modificada por Maxwell considera a corrente de deslocamento.

Alternativa 5:

A lei de Gauss para o magnetismo afirma que existem monopolos magnéticos.

Questão 10
As ondas eletromagnéticas desempenham papel essencial na natureza e estão na base de inúmeras tecnologias modernas, como a comunicação por rádio, micro-ondas, redes sem fio e sistemas ópticos. Elas consistem em campos elétrico e magnético oscilando perpendicularmente entre si e à direção de propagação, sendo capazes de se propagar tanto no vácuo quanto em meios materiais. A descrição teórica dessas ondas é fundamentada nas Equações de Maxwell, que explicam como os campos eletromagnéticos se geram e se inter-relacionam. O entendimento desses princípios é crucial para o desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias que envolvem transmissão de energia e informação.
​
​Assinale a alternativa que corretamente descreve uma característica fundamental das ondas eletromagnéticas no vácuo.
Alternativas
Alternativa 1:

As ondas eletromagnéticas no vácuo não transportam energia, apenas oscilam localmente.

Alternativa 2:

As ondas eletromagnéticas no vácuo necessitam de um meio material para sua propagação.

Alternativa 3:

A velocidade de propagação no vácuo é determinada apenas pela intensidade do campo elétrico.

Alternativa 4:

O campo elétrico e o campo magnético oscilam perpendicularmente entre si e à direção de propagação.

Alternativa 5:

O campo elétrico e o campo magnético oscilam em direções paralelas entre si e à direção de propagação.

As respostas para esse trabalho você encontra nos sites Apoio Acadêmico, Integrare Academy e Colaborar Portfólios.

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