Questões de Física - IME 2014

Questão
2014Física

(IME 2014)

A figura acima apresenta um circuito elétrico e um sistema de balança. O circuito é composto por uma Fonte em , cinco resistores, um capacitor, um quadrado formado por um fio homogêneo, duas chaves e um eletroímã interligados por fios de resistência desprezível. O sistema de balança é composto por um bloco e um balde de massa desprezível que está sendo preenchido por água através de um dispositivo. Sabe-se que, imediatamente após o carregamento do capacitor, a chave  se abrirá e a chave  se fechará, fazendo com que o capacitor alimente o eletroímã, de modo que este acione um dispositivo que interromperá o fluxo de água para o balde. O valor do capacitor para que o sistema balde e bloco fique em equilíbrio e a energia dissipada no fio a partir do momento em que o capacitor esteja completamente carregado até o vigésimo segundo são, respectivamente

Dados

  •  = 100 V;
  •  resistência total do fio: 32  ;
  •  fluxo de água: 200 ml/s; 
  •  massa específica da água = 1 g/;
  •  massa do bloco: 0,8 kg. 

Observação

  • despreze a massa do balde; 
  • considere o capacitor carregado em um tempo correspondente a cinco vezes a constante de tempo. 

Alternativas

a)

6 µF e 10 J    

b)

8 µF e 10 J

c)

8 µF e 20 J

d)

10 µF e 10 J

e)

10 µF e 20 J 

f)

Não sei

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