DISCIPLINA: FÍSICA
PROFESSOR: Erich/ André
DATA: 17/12/2015
VALOR: 20,0
ASSUNTO: TRABALHO DE
RECUPERAÇÃO FINAL
SÉRIE: 2a EM
NOTA:
Circule a sua turma:
NOME COMPLETO:
I
N
S
T
R
U
Ç
Õ
E
S
Funcionários: 2oA 2ºB
Anchieta:2o
Nº:
1. Este trabalho contém 20 questões, sendo 5 fechadas e 15 questões discursivas;
2. Nas questões de múltipla escolha, marque, a caneta, apenas uma alternativa;
3. As questões discursivas devem ser resolvidas a lápis dentro de cada espaço disponibilizado na
própria folha, sendo somente as respostas assinaladas a caneta;
4. A expressão do raciocínio na resolução das questões discursivas é OBRIGATÓRIA.
Bom trabalho!
1 – Em um copo, de capacidade térmica 60 cal/ºC e a 20 ºC foram colocados 300 ml de suco de laranja, também
a 20 ºC e, em seguida, dois cubos de gelo com 20 g cada um, a 0 ºC.
Considere os dados da tabela:
Sabendo que a pressão atmosférica local é igual a 1 atm, desprezando perdas de calor para o ambiente e
considerando que o suco não transbordou quando os cubos de gelo foram colocados, CALCULE a temperatura
da bebida, em C, no instante em que o sistema entra em equilíbrio térmico.(Valor: 1,0 ponto)
2 – Um recipiente isolado contém uma massa de gelo, M = 5,0 kg, à temperatura T = 0 ºC. Por dentro desse
recipiente, passa uma serpentina pela qual circula um líquido que se quer resfriar. Suponha que o líquido entre
na serpentina a 28 ºC e saia dela a 8 ºC. O calor específico do líquido é c L = 1,0 cal/gºC, o calor latente de fusão
do gelo é LF = 80 cal/g e o calor específico da água é CA = 1,0 cal/gºC. (Valor: 1,0 ponto)
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A) Qual é a quantidade total de líquido (em kg) que deve passar pela serpentina de modo a derreter todo o gelo?
B) Quanto de calor (em kcal) a água (formada pelo gelo derretido) ainda pode retirar − do líquido que passa
pela serpentina − até que a temperatura de saída se igual e à de entrada (28 ºC).
3 – A energia consumida por uma pessoa adulta em um dia é igual a 2 400 kcal.
Determine a massa de gelo a 0°C que pode ser totalmente liquefeita pela quantidade de energia consumida em
um dia por um adulto. Em seguida, calcule a energia necessária para elevar a temperatura dessa massa de água
até 30°C. (Valor: 1,0 ponto)
4 – Um recipiente, cujo volume é exatamente 1.000 cm3, à temperatura de 20 °C, está completamente cheio de
glicerina a essa temperatura. Quando o conjunto é aquecido até 100 ºC, são entornados 38,0 cm3 de glicerina.
Dado: coeficiente de dilatação volumétrico da glicerina = 0,5 x 10-3 ºC-1.
2
CALCULE: (Valor: 1,0 ponto)
A) a dilatação real da glicerina;
B) a dilatação do frasco;
C) o valor do coeficiente de dilatação volumétrica do recipiente.
5 – Um incêndio ocorreu no lado direito de um dos andares intermediários de um edifício construído com
estrutura metálica, como ilustra a figura 1. Em consequência do incêndio, que ficou restrito ao lado direito, o
edifício sofreu uma deformação, como ilustra a figura 2. (Valor: 1,0 ponto)
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Com base em conhecimentos de termologia, explique por que o edifício entorta para a esquerda e não para a
direita.
6 – Analise o gráfico a seguir, que representa uma transformação cíclica ABCDA de 1mol de gás ideal.
(Valor: 1,0 ponto)
A) IDENTIFIQUE a transformação sofrida pelo gás em cada etapa.
A→B: __________________________________________;
B→C: __________________________________________;
C→D: __________________________________________;
D→A: __________________________________________.
B) CALCULE os valores das temperaturas nos pontos A, B, C e D. (Considere R  8
4
J
).
K mol
C) CONSTRUA o gráfico da Pressão x Temperatura correspondente.
D) CONSTRUA o gráfico do Volume x Temperatura correspondente.
D) Calcule o trabalho realizado pelo gás durante o ciclo ABCDA.
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7 – A figura a seguir apresenta um conjunto de transformações termodinâmicas sofridas por um gás perfeito. Na
transformação 1→2 são adicionados 200 J de calor ao gás, levando-o a atingir uma temperatura de 333 K no
ponto 2. (Valor: 1,0 ponto)
A partir desses dados, DETERMINE:
A) a variação da energia interna do gás no processo 1→2;
B) a temperatura do gás no ponto 5;
6
C) a variação da energia interna do gás em todo o processo termodinâmico 1  5.
8 – Suponha que uma colheitadeira de grãos que se comporta como uma máquina térmica de Carnot funcione
entre as temperaturas de 27 ºC e 327 ºC, a partir de uma potência recebida de 1.000 W. Calcule, em joules, a
quantidade máxima de energia que essa máquina pode transformar em trabalho mecânico em 1 segundo. Para a
marcação no caderno de respostas, despreze, caso exista, a parte fracionária do resultado final obtido, após
realizar todos os cálculos solicitados. (Valor: 1,0 ponto)
9 – A máquina térmica é um dispositivo que pode tanto fornecer energia para um sistema quanto retirar.
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Considere que a máquina térmica opera com um gás ideal em um sistema fechado, conforme o ciclo ilustrado
acima. De acordo com o exposto, (Valor: 1,0 ponto)
A) calcule o trabalho total em ciclo;
B) explique como ela opera, ou seja, qual é a sua função? Justifique sua resposta;
C) calcule a temperatura no ponto C, considerando que a temperatura do ponto A é de 300 K.
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10 – Uma pessoa projeta em uma tela a imagem de uma lâmpada, porém, em um tamanho quatro vezes maior do
que seu tamanho original. Para isso, ela dispõe de um espelho esférico e coloca a lâmpada a 60 cm de seu
vértice.
A partir da situação descrita, responda: (Valor: 1,0 ponto)
A) Que tipo de espelho foi usado e permitiu esse resultado? Justifique matematicamente sua resposta.
B) Se um outro objeto for colocado a 10 cm do vértice desse mesmo espelho, a que distância dele a imagem será
formada?
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11 – 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. (Valor: 1,0 ponto)
O enunciado a seguir se refere às questões 12 e 13. (Valor: 1,0 ponto cada questão)
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.
12 – No instante t = 2 s, quais são as características da imagem formada? Justifique.
10
13 – No instante t = 7 s, qual é a posição e tamanho da imagem formada? Justifique.
14 – 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. (Valor: 1,0 ponto)
A) Indique o tipo de espelho utilizado e a natureza da imagem por ele oferecida.
B) Calcule a altura da imagem do cliente.
15 – Um espelho côncavo tem um raio de curvatura R = 2,0 m. A que distância do centro do espelho, em
centímetros, uma pessoa deve se posicionar sobre o eixo do espelho para que a ampliação de sua imagem seja
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A = +2? (Valor: 1,0 ponto)
16 – Assinale a alternativa incorreta, considerando os elementos e os fenômenos ópticos. (Valor: 1,0 ponto)
A) A luz é uma onda eletromagnética que pode sofrer o efeito de difração.
B) A lupa é constituída por uma lente divergente.
C) O cristalino do olho humano comporta-se como uma lente convergente.
D) As ondas longitudinais não podem ser polarizadas porque oscilam na mesma direção da propagação.
E) O espelho esférico côncavo é usado para ampliar a imagem dos objetos colocados bem próximos a ele.
17 – Um objeto foi colocado sobre o eixo principal de um espelho côncavo de raio de curvatura igual a 6,0 cm.
A partir disso, é possível observar que uma imagem real foi formada a 12,0 cm de distância do vértice do
espelho. Dessa forma, é CORRETO afirmar que o objeto encontra-se a uma distância do vértice do espelho
igual a: (Valor: 1,0 ponto)
A) 2,0 cm.
B) 4,0 cm.
C) 5,0 cm.
D) 6,0 cm.
E) 8,0 cm.
18 – O gráfico a seguir representa uma onda que se propaga com velocidade constante de 200 m/s.
A amplitude (A), o comprimento de onda ( λ ) e a frequência (f ) da onda são, respectivamente:
(Valor: 1,0 ponto)
A) 2,4 cm; 1,0 cm; 40 kHz.
B) 2,4 cm; 4,0 cm; 20 kHz.
C) 1,2 cm; 2,0 cm; 40 kHz.
D) 1,2 cm; 2,0 cm; 10 kHz.
E) 1,2 cm; 4,0 cm; 10 kHz.
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19 – Uma das atrações mais frequentadas de um parque aquático é a “piscina de ondas”. O desenho abaixo
representa o perfil de uma onda que se propaga na superfície da água da piscina em um dado instante.
Um rapaz observa, de fora da piscina, o movimento de seu amigo, que se encontra em uma boia sobre a água e
nota que, durante a passagem da onda, a boia oscila para cima e para baixo e que, a cada 8 segundos, o amigo
está sempre na posição mais elevada da onda. (Valor: 1,0 ponto)
O motor que impulsiona as águas da piscina gera ondas periódicas. Com base nessas informações, e
desconsiderando as forças dissipativas na piscina de ondas, é possível concluir que a onda se propaga com uma
velocidade de:
A) 0,15 m/s.
B) 0,30 m/s.
C) 0,40 m/s.
D) 0,50 m/s.
E) 0,60 m/s.
20 – Analise a figura abaixo, que mostra uma corda presa nas duas extremidades, vibrando de modo a produzir
três meios comprimentos de onda λ/2, na extensão de 1,2 m.
Admitindo que, durante a vibração da corda, é originada a onda estacionária representada na figura, cujos
ventres oscilam 120 vezes por segundo, é possível afirmar que a velocidade de propagação dos pulsos, na corda,
é igual a: (Valor: 1,0 ponto)
A) 30 m/s.
B) 84 m/s.
C) 96 m/s.
D) 110 m/s.
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E) 120 m/s.