FÍSICA – 3ª série do ensino médio
RESOLUÇÃO
LISTA 9
1) A trajetória vista por Ana, que está dentro do rio, representa a velocidade de Pedro em relação à água (v PA). Já a
trajetória vista por Marta, que está na margem do rio, representa a velocidade de Pedro em relação à margem (v PM).
Assim, podemos representar no esquema a velocidade da água em relação à margem (v A), a velocidade de Pedro em
relação à água (vPA) e a velocidade de Pedro em relação à margem (vPM).
a) Sabendo que a distância entre as margens é de 60 m e que Pedro gasta 2 minutos (120 s) para atravessar o rio,
podemos descobrir a velocidade de Pedro em relação à água (v PA).
𝒗𝑷𝑨 =
βˆ†π‘Ί
βˆ†π’•
β†’
πŸ”πŸŽ
𝟏𝟐𝟎
𝒗𝑷𝑨 =
β†’
𝒗𝑷𝑨 = 𝟎, πŸ“ π’Ž/𝒔
b) Sabendo que cosΞΈ = 3/5, podemos descobrir o valor da velocidade de Pedro em relação às margens (v PM).
π’„π’π’”πœ½ =
𝒗𝑷𝑨
𝒗𝑷𝑴
β†’
πŸ‘
𝟎, πŸ“
=
πŸ“
𝒗𝑷𝑴
β†’
𝒗𝑷𝑴 =
𝟐, πŸ“
πŸ‘
β†’
𝒗𝑷𝑴 = 𝟎, πŸ–πŸ‘ π’Ž/𝒔
c) Sabendo que senΞΈ = 4/5, podemos descobrir o valor da velocidade da água em relação à margem (v A).
π’”π’†π’πœ½ =
𝒗𝑨
𝒗𝑷𝑴
β†’
πŸ’
𝒗𝑨
=
πŸ“
𝟎, πŸ–πŸ‘
β†’
𝒗𝑨 =
πŸ‘, πŸ‘πŸ
πŸ“
β†’
𝒗𝑨 = 𝟎, πŸ”πŸ” π’Ž/𝒔
2) a) As ondas sonoras são mecânicas, pois necessitam de um meio material para poderem se propagar. Quanto à sua
direção de oscilação, elas são longitudinais, pois a onda oscila na mesma direção de sua propagação.
b) Se o Garfield ouviu o alarme disparado 0,3 s após soltar seu arroto, podemos descobrir a distância que ele está do
carro, lembrando que esse tempo equivale ao dobro de sua distância ao carro.
𝒗 =
βˆ†π‘Ί
βˆ†π’•
β†’
πŸ‘πŸ’πŸŽ =
πŸπ’…
𝟎, πŸ‘
β†’
𝒅 =
𝟏𝟎𝟐
𝟐
β†’
𝒅 = πŸ“πŸ π’Ž
Segundo o exercício, essa distância corresponde a 30 comprimento de ondas. Então:
πŸ‘πŸŽ βˆ™ 𝝀 = πŸ“πŸ
β†’
𝝀 = 𝟏, πŸ• π’Ž
Conhecendo a velocidade da onda e seu comprimento de onda, podemos descobrir a sua frequência através da equação
fundamental da ondulatória.
𝒗 = π€βˆ™π’‡
β†’
πŸ‘πŸ’πŸŽ = 𝟏, πŸ• βˆ™ 𝒇
β†’
𝒇 =
πŸ‘πŸ’πŸŽ
𝟏, πŸ•
β†’
𝒇 = 𝟐𝟎𝟎 𝑯𝒛
3) Sabendo que a carga positiva cria no ponto P um vetor campo elétrico de afastamento e a carga negativa cria nele um
vetor campo elétrico de aproximação, podemos descobrir a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante.
Sistema de Ensino CNEC
A direção do vetor campo elétrico resultante é horizontal e o seu sentido é para a direita. Para calcularmos o módulo do
campo elétrico, devemos descobrir o campo elétrico que cada uma das cargas cria no ponto P.
𝑬+ =
π’Œβˆ™π‘Έ
π’…πŸ
𝒆
π‘¬βˆ’ =
π’Œβˆ™π‘Έ
π’…πŸ
Como podemos observar, o campo elétrico criado pela carga positiva e o campo elétrico criado pela carga negativa são
iguais. Isso ocorre porque o módulo de suas cargas são iguais e elas estão á mesma distância do ponto P. Para
encontrarmos o campo elétrico resultante precisamos saber o ângulo formado entre os dois vetores campo elétrico.
Como o triângulo é equilátero, podemos concluir que o ângulo entre os dois vetores é igual a 120 o. Sabendo que os dois
campo elétricos são iguais, encontramos o campo elétrico resultante da seguinte maneira:
𝑬𝑹 𝟐 = 𝑬+ 𝟐 + π‘¬βˆ’ 𝟐 + 𝟐 βˆ™ 𝑬+ βˆ™ π‘¬βˆ’ βˆ™ π’„π’π’”πŸπŸπŸŽπ’
𝑬𝑹 𝟐 = 𝟐 βˆ™ π‘¬πŸ βˆ’ π‘¬πŸ
β†’
𝑬𝑹 𝟐 = π‘¬πŸ
β†’
β†’
𝑬𝑹 𝟐 = π‘¬πŸ + π‘¬πŸ + 𝟐 βˆ™ 𝑬 βˆ™ 𝑬 βˆ™ (βˆ’πŸŽ, πŸ“)
𝑬𝑹 = 𝑬
β†’
𝑬𝑹 =
π’Œβˆ™π‘Έ
π’…πŸ
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