(BP ) Dados: W realizado pelo trator A = 1000 J W realizado pelo trator B = 800 J tempo A = tempo B

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1 SUPE FÍSIC (aula 3) Prof. Edson Osni amos 65. (P - 001) Dados: W realizado pelo trator = 1000 J W realizado pelo trator = 800 J tempo = tempo 01. Está correta. Como: Potência = trabalho, então a potência desenvolvida pelo trator é maior. tempo 0. Está errada. 04. Está errada. Como não foi dado o tempo em que o trabalho foi realizado, é impossível determinar a potência desenvolvida. 08. Está errada. 16. Está correta ESPOST: (P - 99) S Dados: m carrinho = 00 g v P = 1 m/s P EXISTE TITO S SEM TITO (SISTEM CONSEVTIVO) V S = mínima para efetuar o movimento P 4 m 01. Está errada, pois: v S =. g v S =. 10 = 0 m/s 0. Está correta. Entre e S o sistema é consevativo. Logo: EM = EM S Ep + Ec = Ep S + Ec S m.v m.v S v = m.g.h S + = v = 10 m/s 04. Está errada. Como entre P e a velocidade diminuiu, a energia cinética também diminuiu. 08. Está correta. m. v 0,.1 No ponto P Ep = 0 e Ec = Ec = = 14,4 J m. v 0,.10 No ponto Ep = 0 e Ec = Ec = = 10,0 J Isso implica que entre os pontos P e ocorreu uma dissipação de energia, realizada pela força de atrito em forma de trabalho resistente, de módulo 4,4 J. 16. Está correta. Entre os pontos e S o sistema é conservativo. 3. Está correta. O movimento do carrinho entre os pontos P e é retardado. ESPOST: (P - 008) Dados: m (sistema) = 80 kg v () = 5 m/s ( V) Como o sistema é conservativo (não consideramos os atritos), a energia mecânica total é constante. Como os dois pontos estão na mesma altura, a energia potencial gravitacional é a mesma. ssim, a energia cinética é a mesma, ou seja, a velocidade nos dois pontos é a mesma. ( V) velocidade do carrinho no ponto é menor do que no ponto C. ( V) No ponto C atuam sobre o carrinho a força peso e a força normal (que o piso exerce sobre o mesmo). ( F) Está errada. Isso seria verdadeiro apenas se a velocidade do carrinho no ponto fosse nula. ESPOST: e ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 1 C

2 68. (P - 005) Dados: m OLINH = 100 g = 0,1 kg v (antes do choque) = (+) 1,5 m/s v (depois do choque) = ( ) 0,5 m/s t (choque) =.10 - s 01. Está errada, o choque da bolinha com a tabela é parcialmente elástico. v (m/s) t (10 s) Está errada, pois: F.t = m.v m.v o F = 0,1.(-0,5) 0,1.(1,5) F = (-0,05) (0,15) F = -10 N Ou seja, a força média que atua durante o choque possui módulo 10 N. 04. Está correta, pois: I = F.t I = I = 0, N.s 08. Está errada. No momento do choque sempre ocorre conservação da quantidade de movimento do sistema 16. Está correta. É só observar que a velocidade da bolinha após o choque é menor do que antes do mesmo. ESPOST: (P - 00) 01. Está errada, é a energia eólica, do movimento das moléculas de ar, que é convertida em energia elétrica. 0. Está correta. energia liberada com a queima do combustível é convertida em energia cinética (mecânica) das moléculas de vapor d água (resultante do aquecimento), que é convertida em energia cinética (mecânica) na turbina, que é convertida em energia elétrica no gerador. 04. Está correta. 08. Está correta. 16. Está correta. 3. Está correta. ESPOST: (P - 98) Dados: m = 10 kg t = 40 s 1 cal = 4, J W muscular = 5% Energia total Energia total (kcal) Considerando que o indivíduo sobe com velocidade constante, temos que Px = F muscular (motora) d = 0. 0,18 = 3,6 m h = 0 0,175 = 3,5 m Px F N F muscular Py Como: W motor = F motora. d Como: cat.op W motor = Px. d senα= d h hip W motor = (m.g.senα). d senα= h d = W motor = (m.g.senα) h. senα = m.g.h α d W motor = ,5 = 400 J Como: 1 cal = 4, J W motor = 1000 cal h. senα Como: W muscular = 0,5.Energia total 1000 = 0,5.Energia total Energia total = 4000 cal = 4 kcal ESPOST: 04 ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN

3 71. (UEP) a. Está correta. b. Está errada, a constante de gravitação universal (G = 6, N.m /kg ) é a mesma para todos os corpos celestes. c. Está errada, o campo gravitacional continua existindo, mesmo fora da atmosfera terrestre. d. Está errada. No pólo Sul, como a aceleração da gravidade é maior, 1 N de arroz contém menos massa do que no equador terrestre. e. Está errada. ESPOST: a 7. (P - 98) 01. Está correto, seu movimento de translação, embora não ocorra com velocidade constante, repete-se em intervalos de tempos iguais. 0. Está correta, quanto mais próximo ao Sol, maior o módulo da velocidade de translação do planeta e, m.v consequentemente, maior sua energia cinética. Lembre-se de que: Ec =. 04. Está correta, quando está mais próximo ao Sol (periélio), a velocidade de translação do planeta possui módulo maior do que quando está mais distante (afélio). 08. Está errada, quanto maior a distância média de um planeta ao Sol, maior seu período de translação. 16. Está correta ESPOST: (P - 00) a. Está errada, velocidade de escape é a menor velocidade de lançamento de um corpo, capaz de fazer com que o mesmo consiga escapar (sair) do corpo celeste. b. Está correta. c. Está errada. uraco negro são corpos celestes com grande densidade, tal que a aceleração da gravidade é tão elevada que a velocidade de escape é maior do que a velocidade da luz (no vácuo). Desses corpos nem mesmo a luz consegue escapar. d. Está errada, a aceleração da gravidade depende da altitude e da latitude. ESPOST: b 74. (P - 00) a. Está errada. No interior da nave existe atmosfera (caso contrário, os astronautas não conseguiriam respirar sem o uso de máscaras) e a aceleração da gravidade é nula (embora seja dito que é uma região de gravidade zero ou micro-gravidade ). b. Está errada. c. Está errada, a nave está submetida ao campo gravitacional terrestre. d. Está errada. É óbvio que não é truque. Está correta. ESPOST: e 75. (P - 008) I. Está errada. O movimento de rotação da Terra é realizado em torno de um eixo imaginário, inclinado em relação ao plano de sua órbita, conforme a figura ao lado. É por causa dessa inclinação que os hemisférios norte e sul têm diferentes insolações durante sua translação, gerando as diferentes estações (verão, outono, inverno, primavera) nos mesmos. ssim, as estações do ano estão relacionadas ao fato da Terra girar de tal forma que sua trajetória forma um ângulo de 3,5º em relação ao plano do equador terrestre, fazendo com que a insolação nos hemisférios seja diferente em diferentes épocas do ano. Plano da órbita da Terra ou eclítica Eixo imaginário do movimento de rotação 3º 1 90º - 3º 1 ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 3

4 II. Está correta. Na superfície, temos que: G.M g = = 10 m/s 4 G.M Nesse caso: g' = (5.) G.M g' = 5. g 10 g' = = = 0,4 m/s 5 5 III. Está errada. M h m v G.M Nesse caso: Fcp = P m.a cp = m.g = raio d Como: raio = d = (+h), G.M G.M Temos que: v = v = ( + h) ( + h) ESPOST: b 76. (P - 95) Dados: Terra período = 1 ano aio médio da órbita = Planeta X período = T =? aio médio da órbita = 9. T TE TX 3 3 TE X = 1 TX 3 3 TX = 79 T X = 7 anos = (9.) TX = ESPOST: (P - 007) Dado: massa = m Observe que a força resultante sobre o pêndulo é horizontal e aponta para o centro da trajetória circular, ou seja, é ma força centrípeta. ssim: I. Está correta. força resultante que atua no ponto possui sentido de para. II. Está correta. nalise o triângulo hachuriado a seguir: F cat.op. F ssim: tgα= tgα= F = m.g.tgα cat.adj. P III. Está correta. O período do pêndulo é dado por: : T =. π. L. g α T O α F L T ESPOST: e 78. (P - 005) 01. Está errada. O plano inclinado não é alavanca. É outro tipo de máquina simples. 0. Está errada. 04. Está correta, o uso de máquinas simples tem como objetivo facilitar a realização de trabalho mecânico. 08.Está correta. O uso correto de uma tesoura pode caracterizar um exemplo de alavanca interfixa, pois o ponto de apoio (ponto fixo) está localizado entre os pontos onde atuam as forças potente e resistente. 16. Está correta. O uso correto de um quebra-nozes pode caracterizar um exemplo de alavanca interpotente, pois a força resistente atua entre o ponto de apoio e o ponto onde atua a força potente. ESPOST: 1 ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 4

5 79. (P - 97) Dado: m =. 3 kg T =? T =? T 10º 90º 60º T 150º ssim: P = m. g = P = 0. 3 N T T P sen150 sen90 sen10 = = T 0. 3 = T = 0 N e 1 3 T T 0. 3 = = T 0. 3 = T = 40 N 1 3 ESPOST: a 80. (SUP - 99) a. Está errada. Martelo e tesoura são exemplos de alavancas interfixas, porém o carrinho de mão é interresistente. b. Está errada. licate e martelo são exemplos de alavancas interfixas, porém quando a finalidade do uso de uma vassoura não é a de ser alavanca. c. Está errada. Nenhum dos objetos citados tem por finalidade ser alavanca. d. Está errada. Cortador de unha e gangorra são exemplos de alavancas inter-fixas, porém abridor de garrafas é exemplo de alavanca inter-resistente,. e. Está correta. Tesoura, alicate e martelo são alavancas interfixas. ESPOST: e 81. (P - 004) Dados: F aplicada = 0 N Distância entre o ponto de aplicação da força e o eixo do alicate é 1 cm. Distância entre o referido eixo e o ponto onde o fio está sendo cortado é de 3 cm. 01. Está errada, é alavanca interfixa. 0. Está correta. 04. Está errada, é alavanca interfixa. 08. Está errada. Entre o ponto de aplicação da força e o eixo: M = F. d M = 0. 0,1 M =,4 N.m Entre o eixo e o ponto de atuação da força no arame: M = F. d,4 = F. 0,03 F = 80 N 16. Está correta, a força que atua no fio tem módulo 80 N. ponto de aplicação da força no alicate 3. Está correta. Quanto maior a relação entre a distância do ponto de aplicação da força ao eixo do alicate e desse eixo ao ponto de atuação da mesma, menos força é necessário aplicar no alicate para cortar o fio. Na questão, como a distância entre o ponto de aplicação da força e o eixo (1 cm) é 4 vezes maior do que a distância entre o eixo e o ponto de atuação da força (3 cm), então a força que corta o fio (80 N) é 4 vezes maior que a força aplicada pelo indivíduo (0 N). ESPOST: 50 eixo ponto de atuação da força no fio ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 5

6 8. (P - 95) Dados: massa (barra) = 6 kg P barra = m. g = 6.10 = 60 N comprimento (barra) = 0 cm P corpo = m. g =.10 = 0 N equilíbrio F =? F (suporte) =? M E F 6 cm 14 cm m = kg 0 N referencial F F suporte C D E 6 cm 4 cm 4 cm 6 cm barra corpo F E M Equilíbrio M M M D C (+) M + (-) M C + (-) M D + (+) M E = 0 M + M E = M C + M D F. d + F E. d E = F C. d C + F D. d D F = F = 0 N Equilíbrio F = 0 F (para cima) = F (para baixo) F suporte + F E = F + F C + F D F suporte + 0 = F suporte = 80 N ESPOST: a 83. (P - 001) nalisando o esquema, observa-se que se apenas uma das dobradiças arrebentar, certamente será a de cima, que está suportando maior carga. ssim, ou nenhuma delas arrebenta, ou as duas arrebentam ou apenas a ce cima arrebenta. ESPOST: (USF - 97) Dados: L = 6 cm F /F =? 1 cm cm M ( ) F M ( + ) F 1 cm cm 3 cm 3 cm referencial Equilíbrio M = 0 M (-) + M (+) = 0 M = M F.d = F.d F. = F.1 F /F = 1/ Peso ESPOST: b 85. (P - 97) Dados: m = 45 kg Área de contato de cada pé com o solo = 8 cm = m Pressão em cada pé =? (10-1 atm) Cada pé suporta a metade do peso da bailarina Como P = m.g P = = 450 N F (em cada pé) = 5 N Como: F p = 5 p = p = 8, N/m =, N/m P =,8 atm = atm ESPOST: 8 ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 6

7 86. (P - 96) 01. Está correta. 0. Está correta. Como: 04. Está correta. F p = M.L.T p = p = M.L -1.T - L Lembre-se: (equações dimensionais) Comprimento L Massa M Tempo T F = m. a F = M.L.T - Δ a = v a = t L.T T 1 a = L.T - Δ v = x T L v = v = L.T -1 T 08. Está errada. O período de um pêndulo simples é diretamente proporcional à raiz quadrada de seu L comprimento. Lembre-se de que: T =. π.. g 16. Está errada, o princípio de Pascal diz que a variação de pressão em um ponto de um fluido se transmite integralmente a todos os pontos do fluido. ESPOST: (UNICMP - SP) ossos do braço bíceps ossos do ante-braço F ÍCEPS cotovelo a d = 0,04 m d 0,30 m Peso = 0 N a) F ÍCEPS =? Em relação ao apoio no cotovelo: F ÍCEPS C M (+) M (-) Como está em equilíbrio: ΣM = 0 M + (-) M = 0 F.d C = F.d C F ÍCEPS. d C = P. d C F ÍCEPS. 0,04 = 0. 0,30 F ÍCEPS = 150 N b) F C = F cotovelo =? Como está em equilíbrio: F = 0 F (para cima) = F (para baixo) F ÍCEPS = P + F cotovelo 150 = 0 + F cotovelo F cotovelo = 130 N (Perceba que a força do cotovelo está no sentido de cima para baixo, caso contrário não poderá haver equilíbrio, pois a força do bíceps é maior que o peso do corpo.) ESPOST: a) 150 N b) 130 N 88. (P - 97) I. Está correta. Lembre-se de que os fluidos movem-se espontaneamente dos pontos de maior para os de menor pressão. II. Está correta. III. Está correta. ESPOST: e ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 7

8 89. (UM) Dados: μ soro = 1 g/cm 3 = kg/m 3 p (exercida pelo soro) =? (Pa) Lembre-se de que: 1 Pa (pascal) = 1 N/m p soro = μ. g. h p = ,8 p = = 8000 N/m = 8000 Pa EPOST: c 80 cm 90. (SUP - 98) Quando você toma um refrigerante com canudinho, suga o ar de dentro do canudinho, praticamente zerando a pressão do ar no interior do mesmo. Como líquido está em contato com o ambiente (ao nível do mar p = 1 atm), tende a se mover dos pontos de menor para os de maior pressão, subindo pelo canudinho até sua boca. Como a variação de pressão a qual você submete o líquido é em torno de 1 atm e ele é basicamente constituído por água (densidade = 10 3 kg/m 3 ), a máxima altura que você, se for capaz, conseguirá fazer subir o refrigerante é em torno de 10 m. ESPOST: a 91. (UNISUL - 98) Dado: μ água = 10 3 kg/m 3 p = 1 atm (10 5 N/m ) ssim, na caixa d água no alto de edifício: p = p atm + μ. g. h p = p = N/m = 4, N/m 70 m 4 m p =? ESPOST: d 9. (P - 97) Lembre-se de que: mesmo líquido na mesma horizontal mesma pressão; quanto maior a profundidade, maior a pressão. ssim: p D = p E > p = p C > p > p superfície ESPOST: e 93. (P - 97) Dados: m = 4 kg Peso aparente = F D = 3 N Como: P = m.g P (real) = = 40 N a. E =? Como o corpo está em equilíbrio: P (real) = P (aparente) + E 40 = 3 + E E = 8 N água μ = 10 3 kg/m 3 b. V corpo =? Como: E LIQ = μ LIQ. g. V LIQ DESLOCDO 8 = V COPO SUMESO V COPO = 0, m 3 = 0,8 litros c. μ COPO =? m 4 Como: μ = μ COPO = μ V 3 0,8.10 COPO = kg/m 3 ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 8 ESPOST: a) 8 N b) 0, 8 litros c) kg/m 3

9 94. (P - 97) Dados: μ VIG = 0,75 g/cm 3 μ ÓLEO = 0,6 g/cm 3 μ ÁGU = 1 g/cm 3 x =? 10 cm E ÀGU + E ÓLEO óleo água x VIG Como: P VIG = E ÁGU + E ÓLEO m VIG. g = μ ÁGU. g. V ÁGU DESLOCDO + μ ÓLEO. g. V ÓLEO DESLOCDO μ VIG. V VIG. g = μ ÁGU. g. V ÁGU DESLOCDO + μ ÓLEO. g. V ÓLEO DESLOCDO 0,75. área.10 = 1. área.(10 x) + 0,6. área. x 7,5 = 10 x + 0,6.x x = 6,5 cm m μ = m = μ. V V Volume = área. altura V VIG = área. 10 V ÁGU DESLOCD = área. (10 x) V ÓLEO DESLOCDO = área. x ESPOST: b 95. (UDESC - 95) Se o balão está subindo para a atmosfera é porque seu peso possui módulo menor que o empuxo que a massa de ar exerce no mesmo. E LÃO ESPOST: b 96. (UNISUL - 98) O sistema hidráulico de freio de um automóvel é uma aplicação do princípio físico denominado Princípio de Pascal. ESPOST: e 97. (P - 97) 01. Está errada. Para aumentar o empuxo, nas condições citadas, é necessário aumentar as dimensões do submarino, para que o líquido por ele deslocado possa aumentar, o que é impossível. ssim, para o submarino vir à tona, é necessário diminuir seu peso ( bombeando água de seus tanques de lastro). 0. Está correta, quanto maior o peso, maior o líquido deslocado. 04. Está correta. 08. Está correta. O macaco hidráulico, a prensa hidráulica, ou seja, os exemplos da aplicação do Princípio de Pascal, são multiplicadores de forças. 16. Está correta. Lembre-se de que: p = p atm + μ.g.h. ESPOST: 30 ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 9

10 98. (P - 003) Dado: p (máxima suportada pelo atleta) = 3 atm pressão atm = 1 atm Δp = 0,6 atm pressão = 1,6 x 10 5 N/m = 1,6 atm Lembre-se de que: Δp = 1 atm Δh = 1 m Δp = 0,6 arm Δh =? 0,6. 1 = Δh. 1 Δh = 6 m 01. Está errada. pressão a qual está submetido é bem menor que à máxima recomendável. 0.Está correta. Se ele descer mais 14 metros ficará a uma profundidade de 0 m. Nesse momento a pressão que nele atua será de 3 atm, que ainda poderá suportar sem conseqüências danosas. 04.Está correta. No momento em que ele observa a leitura do manômetro, encontra-se em uma profundidade em torno de 6 m. 08. Está errada. Se ele descer a 30 m de profundidade, a pressão que nele atuará será de 4 atm. Lembre-se de que fora d água a pressão já é de 1 atm. 16. Está errada, ele poderá descer mais 14 metros sem que isso lhe acarrete em conseqüências danosas. ESPOST: (P - 003) Situação 1: um frasco, contendo água, é colocado em uma balança que passa a assinalar kg; Situação : uma esfera é colocada dentro do frasco, fazendo com que a balança passe a assinalar,4 kg; Situação 3: um indivíduo, através de um cordão de massa desprezível, puxa a esfera, segurando-a conforme indicado, passando a balança a assinalar,3 kg. μ água = 10 3 kg/m 3 SITUÇÃO 1 SITUÇÃO SITUÇÃO 3 Isso significa que a massa da esfera é 0,4 kg e que o indivíduo, através da corda, exerce uma força na bolinha, puxando-a para cima, de módulo igual a 1 N (força suficiente para diminuir a massa registrada pela balança em 100 g). Ou seja: F indivíduo = 1 N e P (peso da esfera) = m.g = 0,4.10 = 4 N. 01. Está correta, a massa da esfera é 0,4 kg, ou seja, 400 g. 0. Está correta. nalisando a situação 3, onde o indivíduo está segurando a esfera, temos: ssim: F indivíduo + E = P 1 + E = 4 E = 3 N. 04. Está errada. E LÍQUIDO = μ LÍQUIDO. g. V LÍQUIDO descolado 3 = V corpo V corpo = 0, m 3 = 0,3 litros F indivíduo E 08. Está errada. mesfera μ = μ esfera V esfera 0,4 = μ = 1, kg/m 3 3 0, Está errada, pois os registros da balança são diferentes. 3. Está correta, a tensão suportada pelo cordão é igual à força aplicada pelo indivíduo. ESPOST: 35 ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 10

11 100. (P - 005) Dados: V = V m > m 01. Está correta. Como ambas estão completamente submersas e possuem o mesmo T E T volume, então o empuxo que atua nas duas é o mesmo. Lembre-se de que empuxo é igual, em módulo, ao peso do volume do fluido deslocado. 0. Está correta. Se m > M, então P > P. Como, para cada esfera: P = E + T e E = E T > T. 04.Está errada, T > T. 08. Está correta, o volume do fluido deslocado pela esfera é igual ao do fluido deslocado pela esfera. 16. Está correta. Como ambas possuem o mesmo volume e a massa de é maior, então a esfera é mais densa que a. ESPOST: 11 E ESTE MTEIL ESTÁ EM Em EVISÕES E EXECÍCIOS SE VOCÊ NECESSIT D ESOLUÇÃO DE MIS EXECÍCIOS, ENTE EM CONTTO COM O POFESSO, EM SL DE UL OU PELO ENDEEÇO: cebola@pascal.com.br ESOLUÇÃO DE EXECÍCIOS PÁGIN 11