Trabalho de RB de Física – 2ª série – E.M 1º Bimestre
Data de entrega: 11/05/2015-> Professor: Rodrigo
1) (Uerj 2015) Para aquecer 1L de água contida em um recipiente de capacidade térmica desprezível, uma pessoa dispõe
de um aquecedor elétrico portátil cuja potência é de 1273W
quando submetido a uma tensão de 127V. Considere que toda
a energia fornecida pelo aquecedor seja absorvida pela água.
Nessas condições, calcule a variação de temperatura da água
após o aquecedor inserido no recipiente ficar ligado por 165
segundos.
2) (Uerj 2015) Um corpo de massa igual a 500g, aquecido por
uma fonte térmica cuja potência é constante e igual a 100
cal/min, absorve integralmente toda a energia fornecida por
essa fonte. Observe no gráfico a variação de temperatura do
corpo em função do tempo.
6) (Ufpe 2011) Um estudante precisa de três litros de água a
temperatura de 37 ºC. Ele já dispõe de dois litros de água a 17
ºC. A que temperatura, em ºC, ele deve aquecer o litro de
água a ser misturado com o volume já disponível? Considere
a existência de trocas térmicas apenas entre os volumes de
água na mistura.
7) (Unicamp 1991) Em um aquário de 10l, completamente
cheio d’água, encontra-se um pequeno aquecedor de 60W.
Sabendo-se que em 25 minutos a temperatura da água aumentou de 2ºC, pergunta-se:
a) Que quantidade de energia foi absorvida pela água?
b) Que fração da energia fornecida pelo aquecedor foi perdida
para o exterior?
Dados: calor específico da água =
1 cal g ⋅ °C
1 cal = 4,0 J
8) (Uerj 2015) Um lápis com altura de 20cm é colocado na
posição vertical a 50cm do vértice de um espelho côncavo. A
imagem conjugada pelo espelho é real e mede 5cm.
Calcule a distância, em centímetros, da imagem ao espelho.
Calcule o calor específico da substância da qual o corpo é
composto, bem como a capacidade térmica desse corpo.
3) (Ufpr 2014) Recentemente houve incidentes com meteoritos
na Rússia e na Argentina, mas felizmente os danos foram os
menores possíveis, pois, em geral, os meteoritos ao sofrerem
atrito com o ar se incineram e desintegram antes de tocar o
solo. Suponha que um meteorito de 20 kg formado
basicamente por gelo entra na atmosfera, sofre atrito com o ar
e é vaporizado completamente antes de tocar o solo.
Considere o calor latente de fusão e de vaporização da água
iguais a 300 kJ/kg e 2200 kJ/kg, respectivamente. O calor
específico do gelo é 0,5 cal/(g . ºC) e da água líquida é
1,0 cal/(g . ºC). Admita que 1 cal é igual a 4,2 J. Supondo que
o bloco de gelo estava à temperatura de -10 °C antes de
entrar na atmosfera, calcule qual é a quantidade de energia
fornecida pelo atrito, em joules, para:
9) (Uerj 2014) Um lápis é colocado perpendicularmente à reta
que contém o foco e o vértice de um espelho esférico côncavo.
Considere os seguintes dados:
- comprimento do lápis = 10 cm;
- distância entre o foco e o vértice = 40 cm;
- distância entre o lápis e o vértice = 120 cm.
Calcule o tamanho da imagem do lápis.
10) (Ufpr 2014) Um sistema de espelhos, esquematizado na
figura abaixo, está imerso num meio 1 cujo índice de refração
é
2.
a) aumentar a temperatura do bloco de gelo de -10 °C até gelo
a 0 °C.
b) transformar o gelo que está na temperatura de 0 °C em
água líquida a 20 °C.
4) (Unifesp 2012) Um calorímetro de capacidade térmica 10
cal/ºC, contendo 500 g de água a 20 ºC, é utilizado para determinação do calor específico de uma barra de liga metálica
de 200 g, a ser utilizada como fundo de panelas para cozimento. A barra é inicialmente aquecida a 80 ºC e imediatamente
colocada dentro do calorímetro, isolado termicamente. Considerando o calor específico da água 1,0 cal/(g · ºC) e que a
temperatura de equilíbrio térmico atingida no calorímetro foi 30
ºC, determine:
a) a quantidade de calor absorvido pelo calorímetro e a quantidade de calor absorvido pela água.
b) a temperatura final e o calor específico da barra.
5) (Ufpr 2011) Considere a seguinte experiência: colocam-se,
por um longo período de tempo, dois objetos de massas diferentes em contato entre si, de modo que suas temperaturas
fiquem iguais. Em seguida, os objetos são separados e cada
um deles é aquecido, de modo a receber uma mesma quantidade de calor Q.
A temperatura final dos dois objetos será a mesma? Justifique
a sua resposta.
Um raio luminoso incide sobre o espelho horizontal pela trajetória a fazendo um ângulo de
º em relação à reta normal
deste espelho. Após esta reflexão, o raio segue a trajetória b e
sofre nova reflexão ao atingir outro espelho, que está inclinado
de 75° em relação à horizontal. Em seguida, o raio refletido
segue a trajetória c e sofre refração ao passar deste meio para
um meio 2 cujo índice de refração é igual a 1, passando a
seguir a trajetória d. Utilizando estas informações, determine o
ângulo de refração θ, em relação à reta normal da interface
entre os meios 1 e 2.
11) (Unesp 2012) Observe o adesivo plástico apresentado no
espelho côncavo de raio de curvatura igual a 1,0 m, na figura
1. Essa informação indica que o espelho produz imagens
nítidas com dimensões até cinco vezes maiores do que as de
um objeto colocado diante dele.
b) Em qual instante a imagem do objeto se formará no infinito?
Justifique.
c) No instante t = 7 s, qual é a posição e tamanho da imagem
formada? Justifique.
14) (Ufal 2006) Um feixe de luz monocromática incide na superfície plana de separação entre dois meios transparentes e
homogêneos A e B, como representa a figura.
Dados:
1
sen 30 = 2
°
Considerando válidas as condições de nitidez de Gauss para
esse espelho, calcule o aumento linear conseguido quando o
lápis estiver a 10 cm do vértice do espelho, perpendicularmente ao seu eixo principal, e a distância em que o lápis deveria
estar do vértice do espelho, para que sua imagem fosse direita
e ampliada cinco vezes.
12) (Ufpe 2011) A figura apresenta um experimento com um
raio de luz que passa de um bloco de vidro para o ar. Considere a velocidade da luz no ar como sendo igual à velocidade da
luz no vácuo. Qual é a velocidade da luz dentro do bloco de
8
vidro, em unidades de 10 m/s?
3
°
sen 60 = 2
8
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 10 m/s
Sabendo que o meio A é o vácuo, determine:
a) o índice de refração absoluto do meio B;
b) a velocidade de propagação da luz no meio B.
15) (Uerj 2005) Com o objetivo de obter mais visibilidade da
área interna do supermercado, facilitando o controle da movimentação de pessoas, são utilizados espelhos esféricos cuja
distância focal em módulo é igual a 25 cm. Um cliente de 1,6
m de altura está a 2,25 m de distância do vértice de um dos
espelhos.
a) Indique o tipo de espelho utilizado e a natureza da imagem
por ele oferecida.
b) Calcule a altura da imagem do cliente.
Dados:
8
Velocidade da luz no vácuo = 3 × 10 m/s ;
sen 30° = 0,50; sen 45° = 0,71.
13) (Ueg 2008) Conforme a ilustração a seguir, um objeto de
10 cm de altura move-se no eixo de um espelho esférico côncavo com raio de curvatura R = 20 cm, aproximando-se dele.
O objeto parte de uma distância de 50 cm do vértice do espelho, animado com uma velocidade constante de 5 cm/s.
Responda ao que se pede.
a) No instante t = 2 s, quais são as características da imagem
formada? Justifique.