fundamentos de física iii fundamentos de física iii - Departamento de ...

RESPOSTAS COMENTADAS DAS ATIVIDADES PROPOSTAS
ATIVIDADE 19.1
De acordo com a expressão para o livre caminho médio, tomando o valor da
velocidade quadrática média com 1600 km/s e o tempo médio entre choques
calculado no exemplo 20.1 temos:
6
L = v.
τ = 1,6 × 10 .2,5 × 10
−14
= 4 × 10
ATIVIDADE 19.2
a) De acordo com a equação 19.6, a área da seção reta do fio é:
−8
L 140.10
..4
−6
2
2
A = ρ = = 1,0.10 m = 1,0mm
.
R 5,6
O fio tem uma seção reta quadrada com um milímetro de lado.
b) Temos um novo resistor com comprimento
podemos calcular a nova resistência:
−8
m.
L
L ' = e área A' = 2A
. Portanto
2
Determine (a) a corrente no fio, (b) o módulo da densidade de corrente e (c) a
resistividade do material do fio.
E19.2) Um certo fio possui resistência R . Qual será a resistência de um outro fio
de mesmo material com metade do comprimento e metade do diâmetro?
E19.3) Uma diferença de potencial de 4,50V é aplicada entre as extremidade de
um fio de 2,50 m de comprimento e raio 0,654 mm. A corrente resultante é 17,6 A.
Qual é a resistividade do fio?
E19.4) Um aluno possui dois condutores de mesmo material e mesmo
comprimento: o primeiro é um fio maciço de 1,0 mm de diâmetro e o segundo é
um tubo oco com diâmetro externo de 2,0 mm e diâmetro interno de 1,0 mm. Qual
é a razão entre as resistências dos condutores?
E19.5) Qual é a carga que passa por uma seção reta de um fio cobre em 3,0 ms se
uma diferença de potencial de 3,0 nV é aplicada entre suas extremidades. O fio
possui 2 cm de comprimento e raio de 2,0 mm.
'
R
'
L
= ρ
'
A
L R
= ρ = = 1,4Ω.
4A
4
Portanto a nova resistência é quatro vezes menor que a original.
PENSE E RESPONDA
PR19.1) Três fios de mesmo diâmetro são ligados entre dois pontos mantidos a
uma mesma diferença de potencial. As resistividades e comprimentos dos fios são
ρ e L (fio A), 1,2 ρ e 1,2 L (fio B) e 0,9 ρ e L (fio C). Coloque os fios em ordem
crescente de resistência.
EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO
E19.1) Uma diferença de potencial de 23,0 V é aplicada nas extremidades de um
fio de 4,0 m de comprimento e 6,0 mm de diâmetro e resistência de 15,0 Ω .
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