FÍSICA – 3ª série do ensino médio
RESOLUÇÃO
LISTA 10
1) O exercício forneceu a velocidade do trem (v = 54 km/h = 15 m/s) e a distância em que ele se encontrava do presidiário
(Ξ”S = 45 m).
a) Se o trem manter a sua velocidade, podemos descobrir qual será o tempo em que ele gastará para chegar até o
presidiário.
βˆ†π‘Ί
βˆ†π’•
𝒗 =
β†’
πŸπŸ“ =
πŸ’πŸ“
𝒕
β†’
𝒕 =
πŸ’πŸ“
πŸπŸ“
β†’
𝒕 = πŸ‘ 𝒔.
b) Para que o trem entrasse em repouso (v = 0) após percorrer os 45 m até o presidiário, sua aceleração deveria ser igual
a:
π’—πŸ = 𝒗𝒐 𝟐 + 𝟐 βˆ™ 𝒂 βˆ™ βˆ†π‘Ί
𝟎𝟐 = (πŸπŸ“)𝟐 + 𝟐 βˆ™ 𝒂 βˆ™ πŸ’πŸ“
β†’
β†’
βˆ’πŸ—πŸŽ βˆ™ 𝒂 = πŸπŸπŸ“
β†’
𝒂 = βˆ’πŸ, πŸ“ π’Ž/π’”πŸ .
2) O exercício forneceu a velocidade do sinal do sonar (v = 1,4βˆ™103 m/s) e afirmou que o tempo para o sinal do sonar
retornar ao transatlântico é igual a 0,06 s (6βˆ™10 –2 s).
a) Esse tempo gasto para retornar ao transatlântico corresponde ao tempo para percorrer duas vezes a profundidade de
onde se encontra a formação rochosa. Sabendo disso, podemos descobrir qual o valor dessa profundidade.
𝒗 =
βˆ†π‘Ί
βˆ†π’•
β†’
𝟏, πŸ’ βˆ™ πŸπŸŽπŸ‘ =
πŸβˆ™π’‰
πŸ” βˆ™ πŸπŸŽβˆ’πŸ
𝟐 βˆ™ 𝒉 = πŸ–, πŸ’ βˆ™ 𝟏𝟎𝟏
β†’
β†’
𝒉 = πŸ’πŸ π’Ž.
b) Conhecendo a velocidade do pulso e sua frequência (f = 4 Hz), podemos descobrir o comprimento de onda di pulso
emitido pelo sonar.
𝒗 = π€βˆ™π’‡
β†’
𝟏, πŸ’ βˆ™ πŸπŸŽπŸ‘ = 𝝀 βˆ™ πŸ’
β†’
𝝀 = 𝟎, πŸ‘πŸ“ βˆ™ πŸπŸŽπŸ‘ π’Ž = πŸ‘πŸ“πŸŽ π’Ž.
3) O exercício forneceu o valor das cargas (q1 = 1βˆ™10–8 C e q2 = –2βˆ™10–8 C), o valor do raio (R = 10 cm = 10 –1 m) da
circunferência onde as cargas estão colocadas e o valor da constante eletrostática (k = 9βˆ™10 9 Nm2/C2).
a) Para calcular o campo elétrico resultante no ponto C devemos lembrar que cargas positivas criam campo de
afastamento e cargas negativas criam campo de aproximação. Assim, no ponto C os vetores campo elétricos ficam
representados da seguinte maneira:
Como eles têm sentidos opostos, o campo elétrico resultante será igual a subtração entre eles. Sabendo que a distância da
carga 1 até o ponto C é um raio e que a distância da carga 2 ao ponto C é dois raios, temos:
𝑬𝑹 = π‘¬πŸ βˆ’ π‘¬πŸ
𝑬𝑹 =
β†’
𝑬𝑹 =
πŸ— βˆ™ 𝟏𝟎𝟏
πŸπŸ– βˆ™ 𝟏𝟎𝟏
βˆ’
βˆ’πŸ
𝟏𝟎
πŸ’ βˆ™ πŸπŸŽβˆ’πŸ
π’Œ βˆ™ π’’πŸ
π’Œ βˆ™ π’’πŸ
βˆ’
(πŸπ‘Ή)𝟐
π‘ΉπŸ
β†’
β†’
𝑬𝑹 =
πŸ— βˆ™ πŸπŸŽπŸ— βˆ™ 𝟏 βˆ™ πŸπŸŽβˆ’πŸ–
πŸ— βˆ™ πŸπŸŽπŸ— βˆ™ 𝟐 βˆ™ πŸπŸŽβˆ’πŸ–
βˆ’
βˆ’πŸ
𝟐
(𝟏𝟎 )
(𝟐 βˆ™ πŸπŸŽβˆ’πŸ )𝟐
𝑬𝑹 = πŸ— βˆ™ πŸπŸŽπŸ‘ βˆ’ πŸ’, πŸ“ βˆ™ πŸπŸŽπŸ‘
β†’
𝑬𝑹 = πŸ’, πŸ“ βˆ™ πŸπŸŽπŸ‘ 𝑡/π‘ͺ.
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b) O trabalho para deslocar a carga q3 do ponto B para o ponto D será nulo, pois nesse caso não há diferença de
potencial entre esses pontos. Isso ocorre porque o potencial criado pelas cargas q1 e q2 nesses pontos são os mesmos, pois
elas estão à mesma distância dos pontos B e D.
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