Trabalho de RB de Física – 3ª série – E.M 1º Bimestre
Data de entrega: 11/05/2015-> Professor: Rodrigo
1) (G1 1996) Admitindo que um circuito tenha 5 km de extensão, e que uma corrida disputada neste tenha 78 voltas e que
a média de velocidade das voltas é de 195 km/h, em quanto
tempo o piloto termina a corrida?
2) (G1 1996) Supondo que dois carros tenham a mesma velocidade média (85 km/h) e viajem na mesma direção, porém
sentidos opostos. Considere que os móveis partiram do mesmo ponto. No fim de 3h, qual é a distância entre eles?
3) (G1 1996) Um trem de 200 m de comprimento viaja a 20
m/s. Qual o intervalo de tempo necessário para que este trem
ultrapasse um túnel de 300 m de comprimento?
4) (G1 1996) Considere um corpo viajando a 40 km/h. Nesta
velocidade, suposta constante, qual a distância percorrida pelo
móvel em 15 minutos?
5) (G1 1996) Dois carros partem de um mesmo lugar e viajam
numa mesma direção e no mesmo sentido. Um deles faz o
percurso com uma velocidade média de 70 km/h e o outro,
com 80 km/h. No fim de 2,5h, qual a distância entre eles?
6) (G1 1996) A velocidade média do ultrassom, na água do
mar, é de 1500 m/s. O operador do sonar de um barco pesqueiro observou no aparelho o registro de duas reflexões. A
primeira, 1/4 de segundo após a emissão do ultrassom, era
correspondente a um cardume que passava. A outra, recebida 2 segundos após a emissão, era de próprio fundo do mar.
Com esses dados, responda a que profundidade se encontrava o cardume e qual a profundidade do fundo do mar no ponto
assinalado?
7) (Fuvest 1994) Dois carros, A e B, movem-se no mesmo
sentido, em uma estrada reta, com velocidades constantes
VA = 100 km/h e VB = 80 km/h, respectivamente.
a) Qual é, em módulo, a velocidade do carro B em relação a
um observador no carro A?
b) Em um dado instante, o carro B está 600 m à frente do
carro A. Quanto tempo, em horas, decorre até que A alcance
B?
8) (Unicamp 2014) Existem inúmeros tipos de extintores de
incêndio que devem ser utilizados de acordo com a classe do
fogo a se extinguir. No caso de incêndio envolvendo líquidos
inflamáveis, classe B, os extintores à base de pó químico ou
de dióxido de carbono (CO2) são recomendados, enquanto
extintores de água devem ser evitados, pois podem espalhar o
fogo.
a) Considere um extintor de CO2 cilíndrico de volume interno
3
V = 1800 cm que contém uma massa de CO2 m = 6 kg. Tratando o CO2 como um gás ideal, calcule a pressão no interior
do extintor para uma temperatura T = 300 K.
Dados: R = 8,3 J/mol K e a massa molar do CO2 M = 44
g/mol.
10) (Uerj 2013) Sabe-se que a pressão que um gás exerce
sobre um recipiente é decorrente dos choques de suas moléculas contra as paredes do recipiente.
Diminuindo em 50% o volume do recipiente que contém um
gás ideal, sem alterar sua temperatura, estabeleça a razão
entre a pressão final e a pressão inicial.
11) (Uerj 2011) Um professor realizou com seus alunos o
seguinte experimento para observar fenômenos térmicos:
- colocou, inicialmente, uma quantidade de gás ideal em um
recipiente adiabático;
- comprimiu isotermicamente o gás à temperatura de 27 ºC,
até a pressão de 2,0 atm;
- liberou, em seguida, a metade do gás do recipiente;
- verificou, mantendo o volume constante, a nova temperatura
de equilíbrio, igual a 7 ºC.
Calcule a pressão do gás no recipiente ao final do experimento.
12) (Ufrj 2011) Um físico alpinista escalou uma alta montanha
e verificou que, no topo, a pressão p do ar era igual a 0,44po,
sendo po a pressão ao nível do mar. Ele notou também que,
no topo, a temperatura T era igual a 0,88To, sendo To a
correspondente temperatura ao nível do mar, ambas
temperaturas medidas em Kelvin.
Considerando o ar no topo e ao nível do mar como um mesmo
gás ideal, calcule a razão d / do entre a densidade d do ar no
topo da montanha e a correspondente densidade do ao nível
do mar.
13) (Ufpr 2011) O trecho da BR 277 que liga Curitiba a Paranaguá tem sido muito utilizado pelos ciclistas curitibanos para
seus treinos. Considere que um ciclista, antes de sair de Curitiba, calibrou os pneus de sua bicicleta com pressão de 30
2
libras por polegada ao quadrado (lb/pol ), a uma temperatura
inicial de 20 ºC. Ao terminar de descer a serra, ele mediu a
pressão dos pneus e constatou que ela subiu para 35 libras
por polegada ao quadrado. Considerando que não houve
variação do volume dos pneus, calcule o valor da temperatura
dos pneus dessa bicicleta nesse instante.
14) (Ufpe 2010) Um operário está fazendo manutenção em
uma plataforma marítima de petróleo na profundidade de 50
m, quando uma pequena bolha de ar, de volume Vi, é liberada
e sobe até a superfície. O aumento da pressão em função da
profundidade está representado no gráfico a seguir.
Considerando o gás da bolha como ideal e que a temperatura
da água não varia entre a superfície e a profundidade de 50
m, calcule a razão Vf/Vi entre o volume final Vf da bolha e o
volume inicial Vi.
b) Suponha que um extintor de CO2 (similar ao do item a),
completamente carregado, isolado e inicialmente em repouso,
lance um jato de CO2 de massa m = 50 g com velocidade
m
v = 20 m/s. Estime a massa total do extintor EXT e calcule
a sua velocidade de recuo provocada pelo lançamento do gás.
Despreze a variação da massa total do cilindro decorrente do
lançamento do jato.
9) (Ufpe 2013) Um gás ideal passa por uma transformação
termodinâmica em que sua pressão dobra, seu número de
moléculas triplica, e seu volume é multiplicado por um fator de
12. Nessa transformação, qual a razão entre as temperaturas
absolutas final e inicial do gás?
15) (Uerj 2015) No esquema abaixo, está representada a
instalação de uma torneira elétrica.
18) (Uftm 2012) Um ônibus elétrico percorre um trecho plano
de uma rua, com velocidade constante, consumindo uma
potência elétrica de
2400 kW.
Sua fonte alimentadora tem uma tensão de
2000 V.
Calcule:
a) a intensidade da corrente que alimenta esse ônibus.
b) a tensão na subestação, se a resistência interna da fiação
De acordo com as informações do fabricante, a resistência
interna r da torneira corresponde a 200Ω. A corrente que
deve percorrer o circuito da torneira é de 127mA.
Determine o valor da resistência R que deve ser ligada em
série à torneira para que esta possa funcionar de acordo com
a especificação do fabricante, quando ligada a uma tomada de
127V. Calcule, em watts, a potência dissipada por essa torneira.
16) (Ufpr 2014) Nas residências, é comum utilizarmos um
aparelho chamado “mergulhão”, “ebulidor” ou “rabo quente”,
constituído essencialmente por um resistor que, ao ser ligado
a uma diferença de potencial, dissipa calor e aquece líquidos
nos quais está mergulhado. Suponha que a resistência do
que a une ao ônibus for de
0,10 Ω .
19) (Ufjf 2011) Um estudante de Física observou que o ferro
de passar roupa que ele havia comprado num camelô tinha
somente a tensão nominal V = 220 Volts, impressa em seu
cabo. Para saber se o ferro de passar roupa atendia suas
necessidades, o estudante precisava conhecer o valor da sua
potência elétrica nominal. De posse de uma fonte de tensão e
um medidor de potência elétrica, disponível no laboratório de
Física da sua universidade, o estudante mediu as potências
elétricas produzidas quando diferentes tensões são aplicadas
no ferro de passar roupa. O resultado da experiência do estudante é mostrado no gráfico ao lado, por meio de uma curva
que melhor se ajusta aos dados experimentais.
10 Ω,
aparelho seja constante e igual a
e que ele seja mergulhado num recipiente com um litro de água pura, inicialmente a
3
20 °C. Considere que a densidade da água é 1000 kg/m , seu
4187 J / ( kg ⋅ °C )
calor específico é
e que o aparelho seja
ligado a uma diferença de potencial de 100 V. Despreze a
capacidade térmica do aparelho e do recipiente. Com base
nestes dados, calcule quanto tempo leva para a água ser
aquecida até a temperatura de 60 °C, expressando seu resultado em segundos e utilizando apenas três algarismos significativos.
17) (Unifesp 2013) Observe a charge.
a) A partir do gráfico, determine a potência elétrica nominal do
ferro de passar roupa quando ligado à tensão nominal.
b) Calcule a corrente elétrica no ferro de passar roupa para os
valores nominais de potência elétrica e tensão.
c) Calcule a resistência elétrica do ferro de passar roupa
quando ligado à tensão nominal.
20) (Uerj 2008) O circuito a seguir é utilizado para derreter 200
g de gelo contido em um recipiente e obter água aquecida.
Em uma única tomada de tensão nominal de 110V, estão
ligados, por meio de um adaptador, dois abajures (com lâmpadas incandescentes com indicações comerciais de 40W–
110V), um rádio-relógio (com potência nominal de 20W em
110V) e um computador, com consumo de 120W em 110V.
Todos os aparelhos elétricos estão em pleno funcionamento.
a) Utilizando a representação das resistências ôhmicas equivalentes de cada aparelho elétrico como RL para cada abajur,
RR para o rádio-relógio e RC para o computador, esboce o
circuito elétrico que esquematiza a ligação desses 4 aparelhos
elétricos na tomada (adaptador) e, a partir dos dados da potência consumida por cada aparelho, calcule a corrente total
no circuito, supondo que todos os cabos de ligação e o adaptador são ideais.
b) Considerando que o valor aproximado a ser pago pelo consumo de 1,0kWh é R$0,30 e que os aparelhos permaneçam
ligados em média 4 horas por dia durante os 30 dias do mês,
calcule o valor a ser pago, no final de um mês de consumo,
devido a estes aparelhos elétricos.
E: força eletromotriz do gerador
r: resistência interna do gerador
R1, R2 e R3: resistências
C: chave de acionamento
A: recipiente adiabático
No momento em que a chave C é ligada, a temperatura do
gelo é igual a 0°C.
Estime o tempo mínimo necessário para que a água no recipiente A atinja a temperatura de 20°C.
Dados:
Calor específico da água 1 cal/g °C
Calor latente de fusão do gelo 80 cal/g
1 cal 4,2 J