PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO A
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- Pedro Mota Lobo
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1 PROVA DE FÍICA º ANO - ª MENAL - º TRIMETRE TIPO A ) Assinale V se verdadeiro e F se falso. (F) O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material, não dependendo da composição e estrutura deste. (F) Os corpos ocos e homogêneos dilatam diferentemente dos corpos maciços de mesmo material e tamanho. (V) Quanto maior o coeficiente de dilatação de um corpo, mais este se dilata quando aquecido e mais se contrai quando resfriado. (F) A dilatação ocorre devido ao aumento do número de partículas que compõem a substância. (V) A dilatação arente é menor que a dilatação real do líquido. ) Misturando-se convenientemente água e álcool, é possível fazer com que uma gota de óleo fique imersa, em repouso, no interior dessa mistura, como exemplifica o desenho a seguir. Os coeficientes de dilatação térmica da mistura e do óleo valem, respectivamente,,. -5 C - e 5,. -5 C -. Esfriando-se o conjunto e supondo-se que o álcool não evore, o volume da gota: a) diminuirá e ela tenderá a descer. b) diminuirá e ela tenderá a subir. c) diminuirá e ela permanecerá em repouso. d) aumentará e ela tenderá a subir. e) aumentará e ela tenderá a descer. ) Com base no que foi discutido sobre dilatação, identifique as afirmações corretas. I. A água é uma das poucas substâncias que possuem uma dilatação irregular, atingindo densidade mínima a 4ºC. II. No processo de dilatação ocorre um aumento no número de partículas da substância, por isso que o volume desta aumenta. III. O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material devido à sua composição e estrutura. IV. O engenheiro civil precisa se preocupar com a dilatação dos materiais antes de executar uma obra. a) omente a I está correta. b) Apenas a II está correta. c) A I e II estão corretas. d) A III e IV estão corretas. e) omente a III está correta. 4) Baseado na dilatação anômala da água, assinale a alternativa correta. a) Em locais onde o inverno atinge baixíssimas temperaturas, observamos que enas uma determinada espessura de gelo forma-se sobre os rios e lagos. A água não se congela completamente porque sua densidade mínima é atingida a 4ºC, evitando que o restante do líquido congele, pois o gelo é um mau isolante térmico. b) Durante a dilatação de líquidos, percebemos uma variação no volume destes em relação aos recipientes que os contêm. Essa variação de volume observada independe do recipiente em que o líquido está contido. c) A água é a única substância que sofre esta anomalia na dilatação. d) Um recipiente contém certa massa de água na temperatura inicial de ºC, na pressão normal; quando aquecida, sofre um aumento de ºC. Observando esse fenômeno, percebemos que o volume da água diminui e depois aumenta durante o aquecimento. e) Um tanque possui um certo volume de água à temperatura ambiente. Ao aquecermos o conjunto até uma temperatura T, podemos afirmar que a variação da altura do líquido independe dos valores dos coeficientes de dilatação do tanque e do líquido
2 5) Um disco de latão de 5, cm de área é perfurado, ficando com um furo circular de,cm na posição indicada na figura abaixo. O coeficiente de dilatação linear do latão é de,. -5 ºC - e essas áreas foram medidas à temperatura ambiente de ºC. e o disco for colocado num forno e a temperatura elevada para ºC, a área do furo será: cm º C. º C β? 5. β cm ,4,4cm 6) Através de uma barra metálica, deseja-se medir a temperatura de um forno. Para isso, coloca-se essa barra, a uma temperatura inicial de ºC, nesse forno. Após um certo tempo, retira-se a barra e verifica-se que a dilatação sofrida equivale a,% do comprimento inicial. endo o coeficiente de dilatação linear do metal. -6 ºC -, determine a temperatura do forno no instante em que a barra foi retirada. L T º C. º C L,% L T? 6 L L.. 6,% L... L, º C T º C 7) Em um béquer de ml, encontramos a mesma quantidade de mercúrio a uma temperatura de ºC. Aquecendo o conjunto, um volume de, ml de mercúrio transborda. Considerando o coeficiente de dilatação linear do vidro igual a ºC - e o coeficiente de dilatação do mercúrio ºC -, determine a que temperatura deve-se aquecer o conjunto béquer mercúrio para que o volume citado deste transborde. V T ml º C vidro Hg T?, ml 9. º C º C 6 l r l r º C V.. 6,.5..,.., º C T º C 4 6
3 PROVA DE FÍICA º ANO - ª MENAL - º TRIMETRE TIPO B ) Assinale V se verdadeiro e F se falso. (V) A dilatação arente é menor que a dilatação real do líquido. (F) Os corpos ocos e homogêneos dilatam diferentemente dos corpos maciços de mesmo material e tamanho. (F) O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material, não dependendo da composição e estrutura deste. (F) A dilatação ocorre devido ao aumento do número de partículas que compõem a substância. (V) Quanto maior o coeficiente de dilatação de um corpo, mais este se dilata quando aquecido e mais se contrai quando resfriado. ) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (Al) é, roximadamente, duas vezes o do ferro (Fe). A figura mostra duas peças nas quais um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. A temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis. e as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que: a) enas o disco de Al se soltará do anel de Fe. b) enas o disco de Fe se soltará do anel de Al. c) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis. d) os discos não se soltarão dos anéis. e) Nenhuma afirmativa está correta. ) Os rios, lagos e oceanos localizados em áreas de clima frio congelam da superfície para as regiões mais profundas. A camada de gelo formada funciona como um isolante térmico, evitando a perda de calor da água para o ambiente, o que preserva a vida aquática da maneira que a humanidade conhece. Caso esse congelamento ocorresse em regiões mais profundas primeiro, a vida aquática não seria a mesma que hoje, se é que existiria vida na água. Esse tipo de congelamento dos ambientes aquáticos deve-se à dilatação anômala da água. A respeito desse fenômeno, considerando que a água esteja submetida à pressão atmosférica normal (atm), é correto afirmar: a) Devido à diminuição do volume de uma determinada porção de água quando esta é resfriada de 4ºC até ºC, a densidade dessa porção de água aumenta, e por isso, esta se mantém na superfície, onde iniciará o congelamento. b) Devido ao aumento do volume de uma determinada porção de água quando esta é resfriada de 4ºC até ºC, a densidade dessa porção de água diminui e, por isso, esta se mantém na superfície, onde iniciará o congelamento. c) A massa de uma certa porção de água aumenta quando esta é resfriada de 4ºC até ºC, tornando-a mais densa. Por esse motivo, essa porção de água permanece na superfície, onde ocorrerá o congelamento. d) A massa de uma certa porção de água diminui quando esta é resfriada de 4ºC até ºC, tornando-a menos densa. Por esse motivo, essa porção de água permanece na superfície, onde ocorrerá o congelamento. e) Todo e qualquer material quando passa do estado líquido para o estado sólido inicia o seu congelamento de cima para baixo. 4) Leia com atenção as afirmativas abaixo. I. A elevação da temperatura acarreta um aumento da distância média entre os átomos de um sólido, por isso este se dilata. II. Quando aquecemos um anel, o orifício também tem suas dimensões aumentadas como se fosse do mesmo material que o anel. III. O coeficiente de dilatação arente de um líquido é maior que o do líquido. Está(ão) correta(s): a) somente a I. b) enas a II. c) somente a III. d) a I e a II. e) a II e a III.
4 5) Um frasco de vidro de coeficiente de dilatação linear ºC - possui uma cacidade de 5 cm a uma temperatura de ºC. Nessa temperatura, o frasco contém 5 cm de mercúrio, cujo coeficiente de dilatação é ºC -. O conjunto, então, é aquecido até atingir ºC. Determine a quantidade de mercúrio que irá entornar do frasco. 9. º C V T r 5cm º C 6 8. º C l T º C? 6 l r l r º C V ,5cm 6 6) Um fio metálico sofre um aumento de,% em seu comprimento inicial quando submetido a uma variação de 5ºC. Determine o coeficiente de dilatação linear desse fio em ºC -. L 5º C? L,% L L L..,% L,.5, 5 L,4. ºC ) Uma cha de zinco, cujo coeficiente de dilatação linear é C -, sofre uma elevação de C na sua temperatura. Verifica-se que a área da peça aumenta 4, cm. Nessas condições, a área inicial dessa cha mede, em cm : 4,cm º C 5. º C β? 6. β cm
5 PROVA DE FÍICA º ANO - ª MENAL - º TRIMETRE TIPO C ) Baseado na dilatação anômala da água, assinale a alternativa correta. a) Em locais onde o inverno atinge baixíssimas temperaturas, observamos que enas uma determinada espessura de gelo forma-se sobre os rios e lagos. A água não se congela completamente porque sua densidade mínima é atingida a 4ºC, evitando que o restante do líquido congele, pois o gelo é um mau isolante térmico. b) Durante a dilatação de líquidos. percebemos uma variação no volume destes em relação aos recipientes que os contêm. Essa variação de volume observada independe do recipiente em que o líquido está contido. c) A água é a única substância que sofre esta anomalia na dilatação. d) Um recipiente contém certa massa de água na temperatura inicial de ºC, na pressão normal; quando aquecida, sofre um aumento de temperatura para ºC. Observando esse fenômeno, percebemos que o volume da água diminui e depois aumenta durante o aquecimento. e) Um tanque possui um certo volume de água à temperatura ambiente. Ao aquecermos o conjunto até uma temperatura T, podemos afirmar que a variação da altura do líquido depende dos valores dos coeficientes de dilatação do tanque e do líquido. ) Num recipiente de vidro com mercúrio, o coeficiente de dilatação arente do mercúrio: a) é menor que o coeficiente de dilatação real deste. b) não se relaciona com o coeficiente de dilatação real deste. c) é igual ao coeficiente de dilatação arente. d) é menor que o coeficiente de dilatação real do vidro. e) é maior que o coeficiente de dilatação real deste. ) Determine a área de uma placa metálica a ºC sabendo que, a 5ºC, ela mede,8 m e que seu coeficiente de dilatação linear, a, tem valor de ºC -.,8m T 5º C 8. º C β? 7. β ,8 + 8.,8 +,8,8 ( +,8),8 (,8),8,8 m 4) Um tanque de cobre cheio contém cm de mercúrio é aquecido em ºC. Considerando o coeficiente de dilatação do mercúrio igual a,8. -4 ºC -, calcule quantos cm de mercúrio transbordarão ós o aquecimento. (Dado: Cu,4. -5 ºC - ) V cm º C Hg Cu,8. º C 4,4. º C? 5 l r l r,8., 4., 4. º C V.. 4.,4...,4...,4. 8cm 5 4 4
6 5) O comprimento inicial de uma barra de alumínio é de cm. Quando a temperatura aumenta ºC, a barra sofre um aumento em seu comprimento de,48 cm. Determine o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a barra. L cm º C? L,48cm L L..,48..,48.,48, 4. º C 5 6) Três triângulos são construídos soldando-se nos vértices pedaços de um mesmo vergalhão de cobre. Os triângulos estão inicialmente à temperatura ambiente. O primeiro (I) é eqüilátero; o segundo (II), isósceles; o terceiro (III), qualquer. (I) (II) (III) Esses triângulos são colocados num forno, no qual são aquecidos uniformemente a algumas dezenas de graus. Em qual (quais) dos triângulos os ângulos conservarão os valores respectivos que tinham antes do aquecimento? a) omente em I. b) Em I e II. c) omente em III. d) Em I, II e III. e) Em nenhum deles. 7) Assinale V se verdadeiro e F se falso. (F) O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material, não dependendo da composição e estrutura deste. (F) Os corpos ocos e homogêneos dilatam diferentemente dos corpos maciços de mesmo material e tamanho. (V) Quanto maior o coeficiente de dilatação de um corpo, mais este se dilata quando aquecido e mais se contrai quando resfriado. (F) A dilatação ocorre devido ao aumento do número de partículas que compõem a substância. (V) A dilatação arente é menor que a dilatação real do líquido.
7 PROVA DE FÍICA º ANO - ª MENAL - º TRIMETRE TIPO D ) Os rios, lagos e oceanos localizados em áreas de clima frio congelam da superfície para as regiões mais profundas. A camada de gelo formada funciona como um isolante térmico, evitando a perda de calor da água para o ambiente, o que preserva a vida aquática da maneira que a humanidade conhece. Caso esse congelamento ocorresse em regiões mais profundas primeiro, a vida aquática não seria a mesma que hoje, se é que existiria vida na água. Esse tipo de congelamento dos ambientes aquáticos deve-se à dilatação anômala da água. A respeito desse fenômeno, considerando que a água esteja submetida à pressão atmosférica normal ( atm), assinale verdadeiro (V) ou falso (F) para as seguintes afirmativas em relação a água: (V) possuir volume mínimo a 4ºC. (F) aumentar sua densidade quando a temperatura diminui de 4 ºC para ºC. (V) reduzir de volume quando sua temperatura aumenta de ºC para 4 ºC. (V) aumentar de volume quando sua temperatura aumenta a partir de 4 ºC. (V) diminuir sua densidade em temperaturas acima de 4 ºC. ) Quando aquecemos uma barra metálica, podemos dizer que a variação de seu comprimento: a) é inversamente proporcional ao quadrado da variação de temperatura. b) é diretamente proporcional ao quadrado da variação da temperatura. c) é inversamente proporcional à sua temperatura absoluta. d) é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta. e) é diretamente proporcional ao aumento de sua temperatura. ) Analise as afirmações abaixo. I. A elevação da temperatura acarreta num aumento da distância média entre os átomos de um sólido, por isso, este se dilata. II. O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material devido à sua composição e estrutura. III. Quando aquecemos um anel ou, de modo geral, uma placa que resenta um orifício, verifica-se que, com a dilatação da placa, o orifício tem suas dimensões aumentadas, dilatando-se como se fosse feito do mesmo material da placa. IV. Quando a temperatura da água aumenta, entre ºC e 4 ºC, seu volume permanece constante. Podemos afirmar que: a) somente I e II são corretas. b) somente II e III são corretas. c) I, II e III são corretas. d) I, II e IV são corretas. e) Todas estão corretas. 4) Um quadrado foi montado com três hastes de alumínio ( A C - ) e uma de aço ( aço. -6 C - ), todas inicialmente à mesma temperatura. O sistema é, então, submetido a um processo de aquecimento de forma que a variação de temperatura é a mesma em todas as hastes. aço aço alumínio alumínio alumínio alumínio alumínio alumínio Podemos afirmar que, ao final do processo de aquecimento, a figura formada pelas hastes estará mais próxima de um: a) quadrado. b) retângulo. c) losango. d) triângulo retângulo. e) trézio isósceles.
8 5) Uma placa metálica sofre uma variação em suas dimensões de 8,. -5 m quando sua temperatura aumenta de ºC para 5 ºC. abendo que a área inicial da placa é de, m, determine o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a placa. 8. 5º C? m m 5. β º C 7 6) Um recipiente de vidro de cm, completamente cheio de determinado líquido a ºC, é aquecido até ºC. Calcule o volume do líquido que transborda considerando que o coeficiente de dilatação arente deste líquido é ºC - e que o coeficiente de dilatação linear do vidro é ºC -. V cm º C Hg Cu 5. º C 4 5. º C? 5 l r l r 5.,5. 4 4,5. º C 4 V.. 4., cm ) Uma régua de aço, de coeficiente de dilatação linear igual a,. -5 ºC -, sofre um aumento em seu comprimento de 6,. - cm quando sua temperatura sobe de ºC para ºC. Determine qual era o comprimento inicial da régua antes de sofrer esse aquecimento. L 6. º C L 5,. º? cm C L L.. 6. L., L.,4. L 6.,4. L 5cm
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