ROTEIRO DE RECUPERAÇÃO FINAL 3ºano 2013
FÍSICA
Série:
3ª
Professor (a): Savoi
Aluno (a):
Disciplina: Física
Caro (a) aluno (a),
O roteiro de recuperação abrange todo conteúdo trabalhado ao
longo da terceira etapa. Sendo assim, os estudos serão orientados
pela apostila utilizada nesse período e pelas demais atividades
trabalhadas ao longo da etapa.
RELAÇÃO
DOS
TRABALHADOS
CONTEÚDOS/CAPÍTULOS
A
SEREM
I- Hidrostática;
II- Calor e Termodinâmica;
III- Óptica e Ondas.
Bons estudos!
Disciplina: Física
Série: 3ª
Atividade: Exercícios de recuperação
Etapa: 3ª
Professor: Savoi
Data:
Aluno (a):
Nº:
Nota:
Hidrostática 1ªParte
01-Uma pessoa com peso de 600 N e que calça um par de sapatos que cobrem
uma área de 0,05 m2 não consegue atravessar uma região nevada sem se
afundar, porque essa região não suporta uma pressão superior a 10.000 N/m 2.
Responda: a) Qual a pressão exercida por essa pessoa sobre a neve?b) Qual
deve ser a área mínima de cada pé de um esqui que essa pessoa deveria usar
para não afundar?
02-O salto de um sapato masculino em área de 64 cm2. Supondo-se que a
pessoa que o calce tenha peso igual a 512 N e que esse peso esteja distribuído
apenas no salto, determine a pressão média exercida no piso.
03-Um tijolo de peso 32 N tem dimensões 16cm x 8,0 cm x 4,0cm. Quando
apoiado em sua face de menor área, determine a pressão que ele exerce na
superfície de 16 cm apoio é, em N/cm2.
04-Uma caixa de 500 N tem faces retangulares e suas arestas medem 1,0 m,
2,0 m e 3,0 m. Qual a pressão que a caixa exerce quando apoiada com sua face
menor sobre uma superfície horizontal?
05-Aplica-se uma força de intensidade 10 N perpendicularmente sobre uma
superfície quadrada de área 0,5 m2. Qual devera ser a pressão exercida sobre a
superfície?
Hidrostática 2ªParte
01-Qual é o valor da massa específica média da Terra, se o seu volume vale
aproximadamente 20×1019m3 e sua massa vale 6×1024kg?
02-Uma piscina com 5,0 m de profundidade está cheia com água. Determine:
(a) a pressão hidrostática a 3,0 m de profundidade;
(b) a pressão absoluta no fundo da piscina;
(c) a diferença de pressão entre dois pontos separados, verticalmente, por 80cm.
Considere: g = 10 m/s2 e patm = 1,0 x 105 Pa
Hidrostática 3ªParte
01- (ENEM 2011-Adaptada)
Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago,
foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com
graduação de 0 N a 50 N e um cubo maciço e homogêneo de 10 cm de aresta e 3
kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constandose a leitura de 30 N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar. Ao
mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse
submersa, foi registrada a leitura de 24 N no dinamômetro.
Considerando que a aceleração da gravidade local é de 10 m/s²,determine a
densidade da água do lago, em g/cm³.
02- A figura representa uma prensa hidráulica. Determine o módulo da força F
aplicada no êmbolo A, para que o sistema esteja em equilíbrio.
03-Um adestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa
hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000cm 2 de área,
exercendo uma força vertical F equivalente a 200N, de cima para baixo, sobre o
outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25cm2. Determine o peso e a massa do
elefante.
04- Saturno, denominado planeta dos anéis, está muito distante do Sol, levando
quase trinta anos para dar uma volta completa em sua órbita. Possui um volume de
aproximadamente 1024 m3 e massa da ordem de 6x1026kg. Suponha que uma
esfera de densidade igual à do planeta Saturno seja colocada em cada um dos
recipientes contendo líquidos de densidades de acordo com a figura abaixo:
Analise as afirmativas abaixo sobre o que acontecerá com a esfera nos três
líquidos:
I.
II.
III.
IV.
Afundará no Álcool e flutuará na água e no mercúrio.
Flutuará nos três recipientes.
Sofrerá o mesmo empuxo nos três líquidos.
Sofrerá maior empuxo no mercúrio.
Qual ou quais das afirmativas acima estão corretas?
05-Os navios que chegavam a Maceió, vindos da Europa, ficavam ancorados na
enseada de Jaraguá. Atracado no ancoradouro, a parte submersa do casco de um
navio corresponde a um volume de 80 m3. Sendo a densidade da água igual a 1,0.
103 kg/m3, determine a massa desse navio, em kg.
06- Um mergulhador persegue um peixe a 5,0m abaixo da superfície de um lago. O
peixe foge da posição A e se esconde em uma gruta na posição B, conforme mostra
a figura a seguir. A pressão atmosférica na superfície da água é igual a
P0=1,0x105N/m2. Adote g = 10m/s2.
a)Qual a pressão sobre o mergulhador? B)Qual a variação de pressão sobre o peixe
nas posições A e B?
07- A ferramenta usada em oficinas mecânicas para levantar carros chama-se
macaco hidráulico. Em uma situação é preciso levantar um carro de massa 1000kg.
A superfície usada para levantar o carro tem área 4m², e a área na aplicação da
força é igual a 0,0025m². Dado o desenho abaixo, qual a força aplicada para
levantar o carro?
08-(UFMG 2002 – Adaptada) Durante uma visita ao Parque Municipal, André
ganhou de seu pai um balão cheio de gás hélio. Em um certo instante,porém, o
menino distraiu-se e soltou o balão, que começou a subir verticalmente.
O volume do balão é de 6,0x10-3m³ e seu peso, incluindo o gás, é de 5,0x10-2N. A
densidade do hélio é de 0,16kg/m³ e a do ar é de 1,20kg/m³. Considere essas
densidade constantes e despreze a resistência do ar. Com base nessas
informações,
1. EXPLIQUE por que o balão subiu ao ser solto.
2. CALCULE o empuxo exercido pelo ar sobre o balão.
3. CALCULE a força resultante que atua no balão após ele ser solto.
09- Um carro de massa=800Kg é colocado em equilíbrio em uma prensa
hidráulica como na figura abaixo. Sendo a área A1=20cm² e a área A2=400cm².
Determine:
a) O peso do carro;
b) a força F1 necessária para manter em equilíbrio o automóvel na prensa
hidráulica.
10- Um recipiente contém água (=1,0x103 Kg/m³) até as bordas. Um corpo é
abandonado lentamente no líquido, atingindo o equilíbrio após ter transbordado
0,3m³ de água. Qual o valor da força de empuxo que a água exerce sobre o corpo?
11- Um corpo de massa específica igual a 7,0g/cm³, totalmente imerso na água, é
mantido em equilíbrio por meio de um fio inextensível de massa desprezível, preso
a um pequeno balão cheio de gás hélio. O empuxo sobre o balão tem módulo 6,0N.
Despreze a massa do balão e do gás, considere g=10m/s² e a massa específica da
água igual a 1,0g/cm³.
a)Faça um esquema representando a situação;
b)Calcule a massa do corpo imerso.
Óptica
01-Considere um objeto real AB e um espelho esférico côncavo. Desenhe e
classifique a imagem deste objeto fornecida pelo espelho, nas situações abaixo:
02-(UFMG - Adaptada) Mary Scondy, uma ilusionista amadora, fez a mágica
conhecida como lâmpada fantasma. Instalou uma lâmpada incandescente no interior
de uma caixa, aberta em um dos lados. A parte aberta da caixa estava voltada para
a frente de um espelho côncavo, habilmente colocado para que a imagem da
lâmpada pudesse ser formada na parte superior da caixa, conforme representado
esquematicamente na figura abaixo.A lâmpada tinha uma potência de 40W e
inicialmente estava desligada. Quando Mary ligou o interruptor escondido, a lâmpada
acendeu, e Josué, um dos espectadores, tomou um susto, pois viu uma lâmpada
aparecer magicamente sobre a caixa. Classifique a formação da imagem.
03-Dois espelhos planos são configurados de modo a formar 5 imagens de um
objeto, determine o ângulo formado entre esses espelhos.
04-Desenhe e classifique o a imagem das lentes abaixo:
05-A figura abaixo representa um feixe de luz que irá mudar de meio material A
para o B.
a) Adotando a velocidade da luz no vácuo c=3,0x108 m/s, calcule os índice de
refração para os dois meios nos quais a luz se propaga com velocidades:
Meio A V=1,5x108 m/s e Meio B V=2,0x108 m/s
b)Represente na figura ou em uma cópia da mesma o feixe de luz refratado.
06- (IEMP) Os professores Bruno(A) e Fernando(B) possuem defeitos da visão de
acordo com a figura abaixo.
a)Qual lente corretiva que Bruno e Fernando terá que utilizar para corrigir o defeito
de suas visão.
b)Qual é o nome dos respectivos defeitos?
Calor e Termodinâmica
01- Dez mols de um suposto gás perfeito sob pressão de 2 atm ocupam um lugar
de volume 41 L. Sabendo que a constante universal dos gases perfeitos vale R =
0,082 atm.L/mol.K, determine a que temperatura o gás está submetido.
02- Um gás é expandido sob uma pressão constante p=2,0x104 N/m², desde um
volume inicial Vi=2,0x10-3 m³, até um volume final Vf=4,0x10-3m³.
a)Houve trabalho realizado pelo gás ou sobre o gás?Justifique sua resposta.
b)Calcule este trabalho.
c)Se o gás liberou 100J de calor, determine a variação de sua energia interna.
03- Um sistema, ao expandir, realiza um trabalho de 320J e, simultaneamente,
absorve 210J de calor.
a)Qual é a variação de sua energia interna?
b)Então, sua temperatura aumentou,diminui ou não se alterou?Justifique sua
resposta.
04- Numa geladeira, exemplo de refrigerador doméstico, uma quantidade de calor
Q2 é retirada do congelador(fonte fria), um trabalho W é retirada do motor do
compressor utilizado a energia elétrica, e uma quantidade de calor Q1 é liberada
para a fonte quente(meio ambiente).Nesse caso Q1=Q2+W.
Se um refrigerador rejeita para o ambiente uma quantidade de calor Q 1 durante um
determinado tempo. Responda:
a)Nesse intervalo, a quantidade de calor Q2 que ele retira do seu interior é
maior,menor ou igual a Q1?
b)Uma pessoa deseja resfriar a cozinha de sua casa na qual existe uma geladeira
em funcionamento. Fecho, então as portas e janelas da cozinha e manteve aberta a
porta da geladeira. A pessoa conseguirá alcançar seu intento? Por quê?
05- Como vimos em sala de aula a respeito da Segunda lei da Termodinâmica, o
Ciclo de Carnot é o ciclo teórico que permite o máximo rendimento para uma
máquina térmica.
O esquema acima representa uma máquina a vapor que possui uma caldeira que
opera a 327ºC. O calor resultante da queima do combustível transforma água em
vapor e esse vapor aciona, então, o pistão. A temperatura de descarga é a do ar
exterior, aproximadamente 127ºC. Qual é o maior rendimento térmico dessa
máquina a vapor?
06- Calcule a quantidade de calor para aquecer 200 g de água a temperatura de
20ºF até que ela atinja a temperatura de 140ºF. (calor específico da água
1,0cal/g.C).
07- Pares metálicos constituem a base de funcionamento de certos disjuntores
elétricos, que são dispositivos usados na proteção de instalações elétricas contra
curtos-circuitos. Considere um par metálico formado por uma haste de latão e
outra de aço, que, na temperatura ambiente, têm comprimento L = 4,0 cm. A
variação do comprimento da haste, L, devida a uma variação de temperatura T,
é dada por L = LT, onde  é o coeficiente de dilatação térmica linear do
material.
Se a temperatura aumentar de 60 °C, qual será a diferença entre os novos
comprimentos das hastes de aço e de latão? Considere que as hastes não estão
presas uma à outra, e que Lat = 1,9 × 10-5°C-1 e ‘Aço = 1,3 ×10-5°C-1.
08- a)Uma casa possui uma manta térmica, que pode ser feita com caixas de leite
longa vida, no telhado. No verão, esta manta mantém a temperatura interna da
casa menor que a temperatura externa. EXPLIQUE por que isto acontece.
b)Deseja-se instalar em uma sala um aquecedor elétrico,de acordo como vimos em
sala de aula, responda em que local deve-se colocar o aparelho para aquecer a sala
de forma mais eficiente. Justifique sua resposta.
09- Um pino deve se ajustar ao orifício de uma placa que está na temperatura de
20o C. No entanto, verifica-se que o orifício é pequeno para receber o pino. Que
procedimentos podem permitir que o pino se ajuste ao orifício? Justifique sua
resposta.
10- Dois corpos A e B de massas iguais 200g, recebem 60cal e sofrem variações de
temperatura de 30°C e 60°C. Determine seus respectivos calores específicos.
11- Ao colocar um fio de cobre entre dois postes, num dia de verão, um eletricista
deve: a) deixá-lo muito esticado; b) deixá-lo pouco esticado; c) é indiferente se
pouco ou muito esticado. Justifique sua resposta.
Ondas
01-Uma rolha de cortiça flutua na água contida nem tanque. Toca-se a superfície
da água com uma régua de 0,20s em 0,20s. Produz-se, dessa forma, uma onda
reta tal que a distância entre duas cristas consecutivas é de 5cm.
a)Qual é o período da onda?
b)Quantas vibrações, por segundo, a rolha efetua em seu movimento?
c)Qual é a velocidade de propagação da onda?
02-(IEMP-2009) Uma onda senoidal propaga-se ao longo de uma corda. Sendo o
período de tempo para que a onda complete uma oscilação completa de 0,25s.
Sabendo-se que a velocidade de propagação da onda é de 100m/s, determine:
a)a frequência e o período da onda.
b)o comprimento de onda  da onda.
03-Classifique a onda emitida por uma emissora de televisão. Quanto a sua:
I – Origem: Justifique sua resposta.
II - Direção de propagação da energia da onda:
III – Direção de propagação de vibração:
04 - As cordas das figuras abaixo possuem densidades lineares 1=1,0x10-2Kg/m
(corda fina) e 2=0,10Kg/m(corda grossa) e ambas suportam uma tensão de
40N.Determine:
a)Faça um esquema que corresponda o pulso refratado. Justifique sua resposta.
b)Determine a velocidade de propagação na corda mais densa. Justifique sua
resposta.
05-(UFMG) Uma pedra, ao ser atirada nas águas calmas de um lago, produz em sua superfície ondas que
percorrem 2,0x102cm de distancia em 2,0s. A distância entre duas cristas sucessivas da onda é 20cm.
a)Qual é o comprimento de onda dessa onda? Justifique sua resposta.
b)Qual é a direção de propagação da energia da onda? Justifique sua resposta.
c)Qual a frequência do movimento? Justifique sua resposta.
06 - O esquema abaixo representa um pulso que se propaga numa corda de extremidade fixa. A seta
indica o sentido de propagação.
a) Faça um esquema que corresponda ao pulso refletido. Justifique sua resposta.
b)Explique o comportamento físico do pulso durante a reflexão. Justifique sua
resposta.
07-01-O que você entende por onda mecânica?
08-O que você entende por onda eletromagnética?
09-Calcule a densidade linear de um fio de 8m de comprimento e massa igual a
800g.
10-Um arame de aço de comprimento 4m e massa 200g está sujeito a uma força
tensora de 45N. Determine:
a)a densidade linear do arame;
b)a velocidade de propagação de um pulso neste arame.
11-(Fuvest-SP) Um vibrador produz, numa superfície líquida,
comprimento 5,0cm que se propagam à velocidade de 30cm/s.
a)Qual a freqüência das ondas?
ondas
de
b)Caso o vibrador aumente apenas sua amplitude de vibração, o que ocorre com a
velocidade de propagação, o comprimento e a freqüência das ondas?
12-Um campainha elétrica executa 240 vibrações em 1 minuto. Sabendo que a
onda produzida se propaga com velocidade cuja intensidade é 80cm/s,determine:
a)a freqüência da onda;
b)o valor do comprimento de onda λ.
13- A velocidade de propagação de uma onda num tanque é de 0,5m/s, com
freqüência de 10Hz. Determine o comprimento da onda.
14- Uma rádio opera na freqüência 105,9MHz. Admitindo 3x10 8m/s como
velocidade de propagação das ondas de rádio, ache o comprimento de onda da
transmissão.
15- 03-Um carro de polícia emite uma sirene com uma frequência de 250 Hz quando
se encontra em repouso. Considere que a velocidade de propagação seja igual a 343
m/s.
a) Qual será a frequência que um observador em repouso vai ouvir quando o carro
de polícia se mover em sua direção com uma velocidade de 27 m/s? (R: 271,4 Hz)
b) Qual será a frequência da sirene ouvida por um observador em repouso quando o
carro de polícia se afastar dele com uma velocidade de 27 m/s? (R: 231,8 Hz)
c) Se o carro da polícia se imobilizar e emitir uma sirene com a mesma frequência
(250 Hz), qual será a frequência ouvida por observador que se dirija de bicicleta com
uma velocidade de 10 m/s na sua direção? (R: 257,3 Hz)
16- Em 1976 a banda de rock britânica “The Who” bateu o recorde de sempre do
concerto mais barulhento da história.
O nível de ruído a 46 m do palco era da ordem de β2=120 dB. Qual é a razão entre a
intensidade sonora dessa banda (I2) e a de um martelo pneumático utilizado para
partir pedra que tem um nível de ruído de β1=92 dB? (R: 631)
17- A figura abaixo representa uma onda periódica propagando-se na água (a onda
está representada de perfil). A velocidade de propagação desta onda é de 40 m/s, e
cada quadradinho possui 1 m de lado.
Determine:
a) O comprimento de onda (l) desta onda.
b) A amplitude (A) desta onda.
c) A freqüência (f) da onda.
d) O período (T) de oscilação do barquinho sobre a onda.