ENSINO MÉDIO
1ª SÉRIE
Física – Setor A
Aula 37
Tarefa complementar
a)
Tarefa mínima
1.a)eC 5 2,5 ? 105 J
b)τR 5 2,5 ? 105 J
c) τRA 5 22,5 ? 105 J
τ F 5 5 ? 105 J
d)F 5 1 000 N
90°
P
τP 5 P ? d ? cos (90° 1 a)
τP 5 2P ? d ? cos b
h
Mas cos b 5
d
τP 5 22 000 000 J
Tarefa complementar
b)ep 5 2 000 000 J
1.O motorista agressor estava a uma velocidade maior
do que a permitida.
Justificativa: A intensidade da força de atrito responsável pela brecada é A 5 8 000 N.
Considerando que, no final da brecada, o veículo
estivesse com velocidade muito pequena, e usando o
Teorema da Energia Cinética, temos: v 5 30 m/s
A velocidade encontrada corresponde a 108 km/h,
que supera a velocidade limite. Além disso, o choque não se deu com velocidade zero, portanto a
velocidade do agressor certamente era maior do que
108 km/h.
c)eT 5 2 200 000 J
d)Estamos supondo:
M 5 70 kg , H 5 170 cm, A 5 25 anos
NCT 5 3 010 kcal
e)Cada operário dispõe de
(3 010 2 2 000) 5 1 010 kcal.
Vinte operários dispõem de
20 3 1 010 5 20 200 kcal.
Para elevar um desses blocos são necessários
2 200 000 J de energia, que equivalem a
2200000
≈ 523,81 kcal.
4,2 ? 103
20200
O número de blocos será n 5
5 38,56.
523, 81
d)τ F 5 1 420 J
e) τA 5 2420 J
Aula 39
Tarefa mínima
Aula 38
1.a)
Tarefa mínima
1.a)Energia potencial gravitacional.
b)Em relação ao solo, ep 5 400 J; em relação ao topo
da cabeça, ep 5 230 J.
2.a)h 5 9 m
b)m 5 2 000 kg
c)m 5 2 200 kg
SISTEMA ANGLO DE ENSINO
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d
�
2.a)45 J
b)10 J
2.a) τR 5 0
b)τN 5 0 c) τP 5 21 000 J
7
RESPOSTAS DAS TAREFAS
d)ep 5 198 000 J
e) ep 5 237 600 J
f) Pm 5 7 920 W
1
Profundidade (m)
Velocidade (m/s)
Força viscosa
(N)
0
0
0
0,40
1,0
1,4
0,80
2,0
2,8
1,20
3,0
4,2
1,60
3,0
4,2
2,00
3,0
4,2
Ensino Médio zeta - 1a série
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b)
Sistema conservativo ⇔ em 5 constante
efm 5 eim
FV (N)
123
4,2
h A 5 hB ⇒ vA 5 vB
hC , h A ⇒ v C , vA
2,8
b)vA 5 vB 5 20 m/s
2.a)Sistema conservativo ⇔ em 5 constante
Seja A o ponto em que a velocidade do carrinho é
2 m/s.
eAm 5 eim
1,4
0
⇒ v C , vA 5 vB
0
0,40
0,80
1,20
1,60
0
2,00 h (m)
(ec 1 ep)A 5 (ec 1 ep) i
c)O trabalho da força viscosa corresponde à área
abaixo da linha do gráfico, que é negativo.
τFV 5 25,88 J
h 5 1,05 m
b)hmáx. ⇒ v 5 0
efm 5 eim
d)etérm. 5 5,88 J
2.a)k 5 200 N/m
b)eAp 5 4 J e eBp 5 1 J 0
0
(ec 1 ep) f 5 (ec 1 ep) i
c)m 5 320 g
d)v 5 2 m/s
hmáx. 5 1,25 m
3.D
3. x =
Tarefa complementar
19, 8 + 20, 3 + 19, 9
= 20 cm
3
efm 5 eAm
1.a)ec 5 45 J b) ep 5 45 J c) τ Felást. 5 45 J
0
0
f
2.a)mágua 5 9,5 kg (ec 1 ep) 5 (ec 1 ep)A
b) ep 5 10 J
k 5 200 N/m
Aula 40
4.a)em 5 100 J
b)Como a resistência do ar é desprezada, o sistema
é conservativo, pois a única força atuante é o peso,
que é conservativo. Logo,
Tarefa mínima
1.B 2. τP 5 20,2 J
Tarefa complementar
sistema conservativo ⇔ em 5 constante.
Assim, a energia mecânica no ponto mais alto da
trajetória é 100 J.
c)vB 5 2 m/s
1.a)Não, pois a força elástica é conservativa. Assim, o
trabalho independe da trajetória seguida pelo
ponto de aplicação da força.
Tarefa complementar
ást.
ást.
b)eel
5 eel
5 20 J
pC
pB
1.a)O trabalho do peso pode ser calculado por:
c) 20 J
τPA 5 τPB 5 τPC
2.a)Energia cinética e energia potencial.
b)Adotando no solo o plano horizontal de referência, temos: τP 5 22 764,5 J
b)O sistema é conservativo, assim:
efm 5 eim
0
0
Aula 41
(ec 1 ep) f 5 (ec 1 ep) i
Tarefa mínima
⇒ vA 5 vB 5 v C
c)Da figura, obtém-se:
DB . DC . DA , em que D 5 distância percorrida.
Como vA 5 vB 5 v C , conclui-se que:
1.a)Como o atrito é desprezível, a normal não realiza
trabalho (é perpendicular ao deslocamento). A
única força que realiza trabalho é o peso, que é
conservativo. Logo, o sistema é conservativo.
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2
T B . T C . TA
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Tarefa complementar
2.a)Sim. Porque a única força atuante é o peso, logo o
sistema é conservativo. Assim:
v 5 2gR (independe da massa da pedra de gelo)
1.vB 5 36 km/h
b)Do item anterior, v = 2gR .
2.a)60 J
b)30 J
3.Como o sistema é conservativo, temos:
efm 5 eim
c) eRm 5 30 J
0
Supondo que após R o trecho volte a ser liso, e
sabendo que o sistema é conservativo, então:
x 5 0,2 m ou x 5 20 cm
(ec 1 ep) f 5 (ep 1 ec) i
[ hmáx. , hi
Assim, a trajetória fisicamente possível é a III.
3.a) eAm 5 12,5 J
4.B
eBm 5 12,5 J
5.B
Como eBm 5 eAm , não há força dissipativa atuante
no trecho AB.
Aula 42
eCm 5 0, logo há força dissipativa atuante no trecho
BC.
Tarefa mínima
1.
eim
Trecho
(J)
efm
b)τ Fnão cons. (AB) 5 Dem 5 0
(J)
2,7
τ Fnão cons. (BC) 5 eCm 2 eBm 5 0 2 12,5
2,7
1,7
τ Fnão cons. (BC) 5 212,5 J
1,7
0,7
I
B→A
3,7
II
A→B
III
B→A
c)AB : A 5 0
BC : A 5 5 N
Por eliminação deduzimos, pela figura, que o corpo
parará definitivamente no ponto E. (AC 5 0,5 AB,
logo o ponto estará entre C e B.)
2. eAm 5 1,6 J
eBm 5 0,9 J
Como eBm , eAm , houve dissipação de energia. Portanto há atrito entre o bloco e a superfície, visto que a
resistência do ar pode ser desprezada.
3.a)
45,75 m
1,829 m
3,671 m
21,948 m
6,401 m
1,829 m
6,401 m
3,671 m
5m
back line
hog line
tee line
b) I) τA 5 210 J
II) A  0,3527 N
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3
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Física – Setor B
Aulas 37 e 38
Aulas 39, 40 e 41
Tarefa mínima
Tarefa mínima
1.a)Entre t1 e t 2.
b)Entre t 3 e t4.
c)10 200 cal.
1.Como A e B se aqueceram, certamente a temperatura
de C diminuiu.
2.B
2.a)t1 b)t 2 c)t 3
d)t4
3.63°C
4.C
3.a)Da água, pois o gelo se aqueceu com mais facilidade que a água. Repare que a variação de temperatura é a mesma.
b)A temperatura é constante no intervalo de 2s a 5s
porque ocorre mudança de estado.
5.50°C
6.a)Não, pois Qmeio 5 2300 cal.
b)O meio cede 300 calorias para o sistema água 1
barra. Portanto o sistema água 1 barra recebeu
calor.
c)Qmeio 5 2300 cal
4. a)Para vaporizar completamente 1 grama de água a
100°C, deve-se fornecer a ele uma quantidade de
calor igual a 540 calorias.
b)L condensação 5 2540 cal/g
7.D
8.a)Como no equilíbrio há um mistura de água e gelo,
a temperatura final será 0°C.
b)16°C
5.E
6.A
9.B
7.B
Tarefa complementar
Tarefa complementar
1.D
1.Texto livre do aluno. Para o professor há um texto de
apoio neste manual.
2.A
2.a)10 000 J/kg
b)100 J/kg°C
c)200 J/kg°C
3.a)Dilatação térmica. Como o vidro é mau condutor
de calor, ocorrem dilatações desiguais, e isto produz a ruptura.
b)25 cal/°C
3.a)O favorecimento da evaporação graças à ampliação da superfície livre da água.
b)1 150 kJ. Devido à perda de energia térmica, utilizada para vaporizar a camada de água de sua
pele.
4.A
5.D
6.a)Redução de aproximadamente 0,66%.
b)Aproximadamente 0,055 kg.
4.a)2 205 J
b) θ (°C)
7.20 g
30
Aula 42
10
Tarefa mínima
0
205
2205
1.Variáveis de estado são grandezas físicas que servem
para descrever um gás. As variáveis estudadas são
pressão, volume, temperatura e energia interna.
Q (J)
5.3
SISTEMA ANGLO DE ENSINO
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4
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2.Como o gás troca energia com o pistão, é necessário conhecer sua energia para saber o quanto ele pode transferir
para o pistão.
3.a)Tinicial 5 375 K
b)Uinicial 5 4 500 J
c)T final 5 125 K
d)Ufinal 5 1 500 J
e)∆U 5 23 000 J
f)
P (Pa)
3 � 105
1 � 105
0
0,01
V (m3)
Tarefa complementar
a)Isovolumétrica ou isométrica ou isocórica.
b)Isobárica
c)
Variável de estado
Estado A
Estado B
5
P (Pa)
2 ? 10
V (m3)
4 ? 1023
4 ? 10
4 ? 105
4 ? 1023
8 ? 1023
T (K)
50
100
200
U (J)
1 200
2 400
4 800
Transformação
SISTEMA ANGLO DE ENSINO
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Estado C
5
DU (J)
A→B
1 200
B→C
2 400
5
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