FÍSICA – Gabarito – Grupos H, I e K
1a QUESTÃO: (1,0 ponto)
Cálculos e respostas:
a) P = E
ρmad . g . V = ρágua g.Vsub
Vsub ρ mad 8,0 x 10 2
=
=
= 0,80 ou 80%
V
ρ água
1,0 x 103
b) Ppes + Pbalsa + P = E
Ppes = 80 x 10 = 800 N
Pbalsa =
ρmad
. V . g = 0,80 x 10
3
 5 × π × 0,30 2


× 1,80  x 10


4


V = 0,636 m3
Pbalsa = 5088 N
E = ρágua . g . V = 1,0 x 103 . 10 . 0,636
E = 6360 N
800 + 5088 + P = 6360
P = 6360 – 5888 = 472 = 4,7 x 102 N
2a QUESTÃO: (1,0 ponto)
Cálculos e respostas:
Pútil
Rendimento =
= 75% = 0,75
Ptotal
Pútil = 15kW = 15 x 103 W
Ptotal =
E total m a g h
=
∆t
∆t
∆t = 1 s ; ma = ρa Va
Ptotal = ρ a Va g h
1s
0,75 =
= 1,0 x 103 x Va x 10 x 4,0
s
15 × 1 0/ 3
Va
1,0 × 1 0/ 3
× 10 × 4,0
s
15
m3
= 0,50
4,0 × 10 × 0, 75
s
Va
s
=
Va
s
m3
m3
= 5,0 x 10
= 0,50
s
s
-1
FÍSICA – Gabarito – Grupos H, I e K
3a QUESTÃO: (1,5 ponto)
Cálculos e respostas:
a) Situação 1: espelho esférico convexo.
A imagem obtida é virtual, direita e menor, mas o campo visual é maior do que aquele que seria
obtido com os outros tipos de espelho.
Situação 2: espelho esférico côncavo.
A imagem obtida é virtual, direita e maior.
Situação 3: espelho plano
A imagem é virtual, direita e do mesmo tamanho.
p' 3
=
p 2
3
p’ = – p
2
b) A = –
1 1 1
= +
f p p'
⇒
f=
pp'
p'+p
 3 
3
p − p 
− p2
2


2
f=
=
= 3p
3
1
− p +p
− p
2
2
f = 3 x 3,0 = 9,0 mm
tipo do espelho: esférico côncavo
4a QUESTÃO: (1,0 ponto)
Cálculos e respostas:
PV = nRT
P = 1,0 x 10-10 x 1,01 x 105 = 1,01 x 10 -5 N/m 2
n=
PV 1,01 × 10 −5 × 10 −6
=
= 0,0405 × 10 −13 mols
RT
8,31 × 3 × 10 2
N = NA x n = 6,02 x 1023 x 4,05 x 10-15
N = 24,4 x 108 = 2,4 x 109 moléculas.
FÍSICA – Gabarito – Grupos H, I e K
5a QUESTÃO: (1,5 ponto)
Cálculos e respostas:
a) Entre to e t1 : Fr < P ; velocidade aumentando
Entre t1 e t2: Fr = P; velocidade constante
Entre t2 e t3: Fr > P; velocidade diminuindo
Entre t3 e t4: Fr = P; velocidade constante
b) Ec =
Ec =
1
mv2
2
onde:
m = 8,0 x 10kg e v = 50m/s
1
8,0 x 10 x 502 = 40 x 25 x 10 2 = 1,0 x 105 J
2
6a QUESTÃO: (1,5 ponto)
Cálculos e respostas:
a) Sim
V = Ri
R=
b) P =
V 2,4
=
= 3,0 Ω
i
0,8
E V2
=
t
R
V 2 × t ( 9,0 ) × 5 × 60
E=
=
= 81× 10 2 J
R
3,0
2
c) P =
V2
R
Para V constante, quanto menor R, maior P.
Associação I – associação em paralelo: Req =
R
3
Associação II – associação em série: Req = 3R
Logo, na associação I, Req é menor e a potência dissipada será maior, possibilitando neste caso um
aquecimento mais rápido da água.
FÍSICA – Gabarito – Grupos H, I e K
7a QUESTÃO: (1,5 ponto)
Cálculos e respostas:
a) Qrec + Qced = 0
Mgs Lsubli.gs + m gs cvgs (Te – (-78)) + m gc c gc (Te – (-10)) = 0
1,0 x 102 x 134 + 1,0 x 10 2 x 0,20 (Te + 78) + 10 3 x 0,5 (T e + 10) = 0
134 + 0,2Te + 0,2 x 78 + 5Te + 50 = 0
5,2 Te = – 184 – 15,6
5,2 Te = – 199,6
Te = –
199,6
5,2
= – 38oC
b) gelo comum
vapor de gelo seco
8a QUESTÃO: (1,0 ponto)
Cálculos e respostas:
Interface ar-vidro : na r sen θ = n1 sen θr
c
Interface vidro-revestimento: n1 sen θc = n2 sen 90o
n2
sen θc =
n1
= cos θr
sen θ = n1 sen θr
pois
θc + θr = 90o
sen2 θr + cos 2 θr = 1
mas
sen θr =
sen θr =
sen θ = n1
sen θ =
n

1−  2
 n1





2
n12 − n 22 = 1,60 2 − 1,52 2
θ ≅ arc sen 0,5
⇒
θ ≅ 30o
r
1 − cos 2 θ r
n

1−  2
 n1





2