20/10/2015. Prof. Pedro @pcsilvanetto

Transcrição

1 Prof. Pedro 1. A figura abaixo mostra um homem de massa igual a 100 kg, próximo a um trilho de ferro AB, de comprimento e massa respectivamente iguais a 10m e 350 kg. O trilho encontra-se em equilíbrio estático, com 60% do seu comprimento total apoiados sobrealajedeumaconstrução Qual a distância máxima que o homem pode se deslocar sobre o trilho, a partir do ponto P, no sentido da extremidade B, mantendo-o em equilíbrio. a) 1,5m b)2,0m c)2,5m d)3,0m e)3,5m 1

2 Y X 6,0 m H T = 0 P H X = PT Y 1000 X = ,0 X = 3,5 m 2. Nas usinas hidroelétricas, a energia potencial gravitacional de um reservatório de água é convertida em energia elétrica através de turbinas. Uma usina de pequeno porte possui vazão de água de 400 m 3 /s, queda de 9,0 m, eficiência de 90% e é utilizada para o abastecimento de energia elétrica de uma comunidade cujo consumo percapitamensaléiguala360kwh. Podemos afirmar que a usina com as características acima: a) Temumapotênciaútildepróximade32,4MWécapazdesuprira demanda energética de uma cidade de habitantes. b) Tem uma potência útil de próxima de 3,24 MW e é capaz de suprir a demanda energética de uma cidade de habitantes. c) Tem uma potência útil de próxima de 3,24 MW e é capaz de suprir a demanda energética de uma cidade de habitantes. d) Tem uma potência útil de próxima de 32,4 KW e é capaz de suprir a demanda energética de uma cidade de habitantes. e) Tem uma potência útil de próxima de 3,24 KW e é capaz de suprir a demanda energética de uma cidade de habitantes. 2

3 = =1, =36 10 W = =0, W=32,4 10 W =32,4 MW! = Δ 32, = 360 = 32, = a)tem uma potência útil de próxima de 32,4 MW é capaz de suprir a demanda energética de uma cidade de habitantes. 3. Num experimento de laboratório, um corpo é preso a uma mola que executa um Movimento harmônico Simples na direção vertical, comperíodode0,2 s. Aoatingir opontomais baixodasuatrajetória, o corpo toca a superfície de um líquido, originando pulsos circulares que se propagam com velocidade de 0,5 m/s, como ilustrado na figura ao lado. Considerando as informações dadas, atenda às solicitações abaixo. 3

4 a) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela superfície do líquidoéde 50Hz e ocomprimentode onda,ouseja,a distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 10 m. b) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela superfíciedolíquidoéde 5,0Hze ocomprimentode onda,ouseja,a distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 10 cm. c) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela superfíciedolíquidoéde 5,0Hze ocomprimentode onda,ouseja,a distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 1,0 cm. d) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela superfície do líquidoéde 50Hz e ocomprimentode onda,ouseja,a distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 100 cm. e) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela superfície do líquidoéde 50Hz e ocomprimentode onda,ouseja,a distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 1,0 cm. % = 1 & % = 1 % =5,0 ) 0,2 * =+% 0,5=+ 5,0 +=0,10 m b) A frequência da onda originada dos pulsos que se propagam pela superfíciedolíquidoéde5,0hzeocomprimentodeonda,ouseja,a distância entre duas cristas consecutivas dessa onda é de 10 cm. 4. Uma experiência simples pode ser realizada, até mesmo em casa, para verificar esse princípio e a influência da pressão atmosférica sobre fluidos. São feitos três furos, todos do mesmo diâmetro, na vertical, na metade superior de uma garrafa plástica de refrigerante vazia, com um deles a meia distância dos outros dois. A seguir, enche-se a garrafa com agua, até um determinado nível acima do furo superior; tampa-se a garrafa, vedando-se totalmente o gargalo, e coloca-se a mesma em pé, sobre uma superfície horizontal. Abaixo, estão ilustradas quatro situações para representar como ocorreria o escoamento inicial da agua através dos furos, após efetuarem-se todos esses procedimentos. Assinale a opção correspondente ao que ocorrera na pratica. 4

5 5.Afiguramostraumanelformadoporumalaminabimetálicacom uma pequena abertura (x) entre seus extremos. Sendo, -., / os coeficientes de dilatação linear das substancias. 5

6 Podemos afirmar que a distancia x: a) aumenta quando a temperatura aumenta, quaisquer que sejam osvaloresde, -., / b)diminuiquandoatemperaturaaumenta,se, - 0, / c) aumenta quando a temperatura diminui, independentemente dosvaloresde, -., / d)diminuiquandoatemperaturatambémdiminui,se, - 0, / e) não altera, qualquer que seja a temperatura e os valores de, -., / Quando aquecemos uma lâmina bimetálica o material de maior coeficiente de dilatação aumenta mais o seu comprimento e envolve o material de menor coeficiente de dilatação. b) diminui quando a temperatura aumenta, se, - 0, / 6. A figura a esquematiza a famosa experiência de Joule ( ). 6

7 Um corpo de 2 kg de massa, conectado a um calorímetro contendo água a uma temperatura inicial de 298 K, cai de uma altura de 5 m. Este procedimento foi repetido n vezes, até que a temperatura do conjunto água mais calorímetro atingisse 298,4 K, conforme mostra afigurab. Considere que 60% da energia mecânica total liberada nas n quedas do corpo é utilizada para aquecer o conjunto (calorímetro mais água) e adote g = 10 m/s 2. Podemos afirmar que: a) Durante a queda do corpo há uma diminuição da sua energia cinética e um aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a experiência 5 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico. b) Duranteaquedadocorpoháconservaçãodaenergiamecânicaeum aumentoda temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a experiência 6 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico. c) Durante a queda do corpo não há conservação da energia mecânica mas há um aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a experiência 16 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico d) Durante a queda do corpo há uma aumento da sua energia potencial gravitacional e um aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a experiência 8 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico. e) Durante a queda do corpo há uma diminuição da sua energia cinética e um aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a experiência 5 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico. 7

8 c)duranteaquedadocorponãoháconservaçãodaenergiamecânica mas há um aumento da temperatura da água e do calorímetro e será preciso repetir a experiência 16 vezes para verificar o aumento de temperatura mostrado no gráfico 7. Um estudante deseja queimar uma folha de papel, concentrando, com lentes, um feixe de luz solar na superfície da folha. Para tal, ele dispõede4lentesdevidro,cujosperfissãomostradosaseguir: A vergência, V, o popular grau, das lentes esféricas é calculado com a equação dos fabricantes de lentes: 1 = 1 % : ; < 1 : = 6378 Onde: % >? â A>B %ABC í >A.. E.%EBçã B C í >A.. E.%EBçã H.> : ;.: =?ã? EB>? B?.?%.EB? AIJB >.E?.çã.EBEBH B C.. 8

9 Analisando as imagens e a equação acima podemos afirmar que: a) ParaconseguirqueimarafolhaoestudantepoderiautilizaralenteIoua lente III se o índices de refração delas forem maiores que o índice do ar elas se comportarão como lentes divergentes. b) Se as lentes II e IV possuírem o índice de refração maior que o do ar, como elas possuem bordas mais espessas elas terão o comportamento de uma lente convergente e o estudante conseguirá queimar a folha. c) Para conseguir queimar a folha o estudante poderia utilizar a lente II ou a lente IV se o índices de refração delas forem maiores que o índice do ar elas se comportarão como lentes convergentes. d) Se as lentes I e III possuírem o índice de refração maior que o do ar, o estudante poderia usar qualquer uma das duas lentes, mas a vergência dalenteiserámaiorqueodalenteiii. e) Se as lentes I e III possuírem o índice de refração menor que o do ar, o estudante poderia usar qualquer uma das duas lentes, mas a vergência dalenteiiiserámaiorqueodalente I. 1 = 1 % = : ; + 1 : = Lembrete: Face Plana R= Face Côncava R<0 Face Convexa R>0 d) Se as lentes I e III possuírem o índice de refração maior que o do ar, o estudante poderia usar qualquer uma das duas lentes, mas a vergênciadalenteiserámaiorqueodalenteiii. 8. Uma das aplicações tecnológicas modernas da eletrostática foi a invenção da impressora a jato de tinta. Esse tipo de impressora utiliza pequenas gotas de tinta, que podem ser eletricamente neutras ou eletrizadas positiva ou negativamente. Essas gotas são jogadas entre as placas defletoras da impressora, região onde existe um campo elétrico uniforme E, atingindo, então, o papel para formar as letras. A figuraaseguirmostratrêsgotasdetinta,quesãolançadasparabaixo, a partir do emissor. 9

10 Após atravessar a região entre as placas, essas gotas vão impregnar o papel. (O campo elétrico uniforme está representado por apenas uma linha de forca.) Analisando a figura podemos afirmar que: a) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada negativamente e a gota 1 está carregada positivamente e a placa esquerda está carregada negativamente e a placa direita neutra. b) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada positivamente e a gota 1 está carregada negativamente e a placa esquerda está carregada positivamente e a placa direita negativamente. c) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada negativamente e a gota 1 está carregada positivamente e a placa esquerda está carregada positivamente e a placa direita negativamente. d) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada positivamente e a gota 1 está carregada negativamente e a placa esquerda está carregada positivamente e a placa direita negativamente. e) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada negativamente e a gota 1 está carregada positivamente e a placa esquerda está carregada negativamente e a placa direita neutra. c) A gota 2 está neutra, a gota 3 está carregada negativamente e a gota 1 está carregada positivamente e a placa esquerda está carregada positivamente e a placa direita negativamente. 9. Um feixe de partículas incide horizontalmente no centro O de um anteparo (ver figura). Criando na região, simultaneamente, um campo magnético vertical, para cima, e um campo elétrico vertical, para baixo. 10

11 Analisando a figura podemos afirmar que: a) o feixe de partículas terá carga positiva se desviar-se atingindo o anteparo num ponto da região 3. b) o feixe de partículas terá carga positiva se desviar-se atingindo o anteparo num ponto da região 2. c) o feixe de partículas terá carga negativa se desviar-se atingindo o anteparo num ponto da região 1 d) o feixe de partículas terá carga negativa se desviar-se atingindo o anteparo num ponto da região 2 e) o feixe de partículas terá carga negativa se desviar-se atingindo o anteparo num ponto da região 4 d) o feixe de partículas terá carga negativa se desviarse atingindo o anteparo num ponto da região 2 Visite nosso site: 11

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