20/10/2015
Prof. Pedro Netto
@pcsilvanetto
www.laboratoriodefisica.com.br
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@pcsilvanetto
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1. A figura abaixo mostra um homem de massa igual a 100 kg,
próximo a um trilho de ferro AB, de comprimento e massa
respectivamente iguais a 10m e 350 kg. O trilho encontra-se em
equilíbrio estático, com 60% do seu comprimento total apoiados
sobre a laje de uma construção
Qual a distância máxima que o homem pode se deslocar sobre o
trilho, a partir do ponto P, no sentido da extremidade B, mantendo-o
em equilíbrio.
a) 1,5 m
b) 2,0 m
c) 2,5 m
d) 3,0 m
e)3,5 m
1
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Y
X
6,0 m
H
T
= 0 → PH X = PT Y →
→ 1000 X = 3500.1,0 → X = 3,5 m
2. Nas usinas hidroelétricas, a energia potencial gravitacional de um
reservatório de água é convertida em energia elétrica através de
turbinas. Uma usina de pequeno porte possui vazão de água de 400
m3/s, queda de 9,0 m, eficiência de 90% e é utilizada para o
abastecimento de energia elétrica de uma comunidade cujo consumo
per capita mensal é igual a 360 kWh.
Podemos afirmar que a usina com as características acima:
a) Tem uma potência útil de próxima de 32,4 MW é capaz de suprir a
demanda energética de uma cidade de 64.800 habitantes.
b) Tem uma potência útil de próxima de 3,24 MW e é capaz de
suprir a demanda energética de uma cidade de 6.480 habitantes.
c) Tem uma potência útil de próxima de 3,24 MW e é capaz de
suprir a demanda energética de uma cidade de 648.000
habitantes.
d) Tem uma potência útil de próxima de 32,4 KW e é capaz de suprir
a demanda energética de uma cidade de 6.480 habitantes.
e) Tem uma potência útil de próxima de 3,24 KW e é capaz de suprir
a demanda energética de uma cidade de 648.000 habitantes.
2
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=
= 1,0 × 10 · 400 · 10 · 9
= 36 × 10 W
=
·
= 0,9 · 36 × 10 W= 32,4 × 10 W
= 32,4 MW
!=
32,4 × 10
=
·Δ
× 24 × 30 =
× 360
32,4 × 10
× 24 × 30
360
= 64.800
a) Tem uma potência útil de próxima de 32,4 MW é capaz
de suprir a demanda energética de uma cidade de
64.800 habitantes.
3. Num experimento de laboratório, um corpo é preso a uma mola
que executa um Movimento harmônico Simples na direção vertical,
com período de 0,2 s. Ao atingir o ponto mais baixo da sua trajetória,
o corpo toca a superfície de um líquido, originando pulsos circulares
que se propagam com velocidade de 0,5 m/s, como ilustrado na
figura ao lado. Considerando as informações dadas, atenda às
solicitações abaixo.
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a) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela
superfície do líquido é de 50 Hz e o comprimento de onda, ou seja, a
distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 10 m.
b) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela
superfície do líquido é de 5,0 Hz e o comprimento de onda, ou seja, a
distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 10 cm.
c) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela
superfície do líquido é de 5,0 Hz e o comprimento de onda, ou seja, a
distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 1,0 cm.
d) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela
superfície do líquido é de 50 Hz e o comprimento de onda, ou seja, a
distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 100 cm.
e) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela
superfície do líquido é de 50 Hz e o comprimento de onda, ou seja, a
distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 1,0 cm.
%=
1
1
⇒% =
⇒ % = 5,0 )
&
0,2
* = +% ⇒ 0,5 = + · 5,0 ⇒ +=0,10 m
b) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela
superfície do líquido é de 5,0 Hz e o comprimento de onda, ou seja, a
distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 10 cm.
4. Uma experiência simples pode ser realizada, até mesmo em casa,
para verificar esse princípio e a influência da pressão atmosférica
sobre fluidos. São feitos três furos, todos do mesmo diâmetro, na
vertical, na metade superior de uma garrafa plástica de refrigerante
vazia, com um deles a meia distância dos outros dois. A seguir,
enche-se a garrafa com agua, até um determinado nível acima do
furo superior; tampa-se a garrafa, vedando-se totalmente o gargalo,
e coloca-se a mesma em pé, sobre uma superfície horizontal. Abaixo,
estão ilustradas quatro situações para representar como ocorreria o
escoamento inicial da agua através dos furos, após efetuarem-se
todos esses procedimentos. Assinale a opção correspondente ao que
ocorrera na pratica.
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5. A figura mostra um anel formado por uma lamina bimetálica com
uma pequena abertura (x) entre seus extremos. Sendo ,- .,/ os
coeficientes de dilatação linear das substancias.
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Podemos afirmar que a distancia x:
a) aumenta quando a temperatura aumenta, quaisquer que sejam
os valores de ,- .,/
b) diminui quando a temperatura aumenta, se ,- 0 ,/
c) aumenta quando a temperatura diminui, independentemente
dos valores de ,- .,/
d) diminui quando a temperatura também diminui, se ,- 0 ,/
e) não altera, qualquer que seja a temperatura e os valores de
,- .,/
Quando aquecemos uma lâmina
bimetálica o material de maior
coeficiente de dilatação aumenta
mais o seu comprimento e
envolve o material de menor
coeficiente de dilatação.
b) diminui quando a temperatura aumenta,
se ,- 0 ,/
6. A figura a esquematiza a famosa experiência de Joule
(1818-1889).
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Um corpo de 2 kg de massa, conectado a um calorímetro contendo
água a uma temperatura inicial de 298 K, cai de uma altura de 5 m.
Este procedimento foi repetido n vezes, até que a temperatura do
conjunto água mais calorímetro atingisse 298,4 K, conforme mostra
a figura b.
Considere que 60% da energia mecânica total liberada nas n quedas do corpo é
utilizada para aquecer o conjunto (calorímetro mais água) e adote g = 10 m/s2.
Podemos afirmar que:
a) Durante a queda do corpo há uma diminuição da sua energia cinética e um
aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a
experiência 5 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico.
b) Durante a queda do corpo há conservação da energia mecânica e um aumento da
temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a experiência 6 vezes
para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico.
c) Durante a queda do corpo não há conservação da energia mecânica mas há um
aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a
experiência 16 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no
gráfico
d) Durante a queda do corpo há uma aumento da sua energia potencial gravitacional
e um aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a
experiência 8 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico.
e) Durante a queda do corpo há uma diminuição da sua energia cinética e um
aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a
experiência 5 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico.
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c) Durante a queda do corpo não há conservação da energia mecânica
mas há um aumento da temperatura da água e do calorímetro e será
preciso repetir a experiência 16 vezes para verificar o aumento de
temperatura mostrado no gráfico
7. Um estudante deseja queimar uma folha de papel, concentrando,
com lentes, um feixe de luz solar na superfície da folha. Para tal, ele
dispõe de 4 lentes de vidro, cujos perfis são mostrados a seguir:
A vergência, V, o popular grau, das lentes esféricas é calculado com a
equação dos fabricantes de lentes:
1=
1
%
23453
6378
91
1
1
<
:; :=
Onde:
%
>? â A>B% ABC
í >A. .E.%EBçã BC. .
í >A. .E.%EBçã H.>
6378
:; .:= ?ã ?EB> ? B?.?%.EB?AIJB> .E?.çã .EBEBHBC. .
23453
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Analisando as imagens e a equação acima podemos afirmar que:
a) Para conseguir queimar a folha o estudante poderia utilizar a lente I ou a
lente III se o índices de refração delas forem maiores que o índice do ar
elas se comportarão como lentes divergentes.
b) Se as lentes II e IV possuírem o índice de refração maior que o do ar,
como elas possuem bordas mais espessas elas terão o comportamento
de uma lente convergente e o estudante conseguirá queimar a folha.
c) Para conseguir queimar a folha o estudante poderia utilizar a lente II ou
a lente IV se o índices de refração delas forem maiores que o índice do
ar elas se comportarão como lentes convergentes.
d) Se as lentes I e III possuírem o índice de refração maior que o do ar, o
estudante poderia usar qualquer uma das duas lentes, mas a vergência
da lente I será maior que o da lente III.
e) Se as lentes I e III possuírem o índice de refração menor que o do ar, o
estudante poderia usar qualquer uma das duas lentes, mas a vergência
da lente III será maior que o da lente I.
1=
1
=
%
23453
6378
−1
1
1
+
:; :=
Lembrete:
Face Plana→R=∞
Face Côncava → R<0
Face Convexa → R>0
d) Se as lentes I e III possuírem o índice de refração maior que o do
ar, o estudante poderia usar qualquer uma das duas lentes, mas a
vergência da lente I será maior que o da lente III.
8. Uma das aplicações tecnológicas modernas da eletrostática foi a
invenção da impressora a jato de tinta. Esse tipo de impressora utiliza
pequenas gotas de tinta, que podem ser eletricamente neutras ou
eletrizadas positiva ou negativamente. Essas gotas são jogadas entre
as placas defletoras da impressora, região onde existe um campo
elétrico uniforme E, atingindo, então, o papel para formar as letras. A
figura a seguir mostra três gotas de tinta, que são lançadas para baixo,
a partir do emissor.
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Após atravessar a região entre as placas, essas gotas vão impregnar o papel. (O
campo elétrico uniforme está representado por apenas uma linha de forca.)
Analisando a figura podemos afirmar que:
a) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada negativamente e a gota 1 está
carregada positivamente e a placa esquerda está carregada negativamente e a
placa direita neutra.
b) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada positivamente e a gota 1 está
carregada negativamente e a placa esquerda está carregada positivamente e a
placa direita negativamente.
c) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada negativamente e a gota 1 está
carregada positivamente e a placa esquerda está carregada positivamente e a
placa direita negativamente.
d) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada positivamente e a gota 1 está
carregada negativamente e a placa esquerda está carregada positivamente e a
placa direita negativamente.
e) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada negativamente e a gota 1 está
carregada positivamente e a placa esquerda está carregada negativamente e a
placa direita neutra.
c) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada
negativamente e a gota 1 está carregada positivamente
e a placa esquerda está carregada positivamente e a
placa direita negativamente.
9. Um feixe de partículas incide horizontalmente no centro O de
um anteparo (ver figura). Criando na região, simultaneamente,
um campo magnético vertical, para cima, e um campo elétrico
vertical, para baixo.
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Analisando a figura podemos afirmar que:
a) o feixe de partículas terá carga positiva se desviar-se atingindo o
anteparo num ponto da região 3.
b) o feixe de partículas terá carga positiva se desviar-se atingindo o
anteparo num ponto da região 2.
c) o feixe de partículas terá carga negativa se desviar-se atingindo o
anteparo num ponto da região 1
d) o feixe de partículas terá carga negativa se desviar-se atingindo o
anteparo num ponto da região 2
e) o feixe de partículas terá carga negativa se desviar-se atingindo o
anteparo num ponto da região 4
d) o feixe de partículas terá carga negativa se desviarse atingindo o anteparo num ponto da região 2
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