Exame de recurso de Física II Curso de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Segunda-Feira, 7 de Julho, 2003, 14:30

Transcrição

1 Exame e ecuso e Física II Cuso e Engenhaia Electotécnica e e Computaoes Seguna-Feia, 7 e Julho,, 4: NOME Inicações geais Não esagae o ponto; Maue apenas uma cuz em caa conjunto e opções po pegunta; Se nenhuma as opções apesentaas coincii com o valo ue calculou escolha a opção ue mais se apoxima o seu valo; Se se engana siga cuiaosamente as instuções ue se apesentam no exemplo abaixo. a b c x As cuzes oeaas po um cículo não seão consieaas paa eeitos e coecção. Se poventua eseja ue uma cuz nestas conições seja consieaa esceva, ao lao a tabela e na mesma linha, o númeo a pegunta e a opção escolhia e assine. Estatégia aconselhaa : Paa caa pegunta, assinale pimeio no enunciao a opção ue escolhe e epois iniue-a na tabela ao lao, macano levemente com um lápis uma cuz no uaao coesponente. No im o ponto assinale claamente toas as cuzes com caneta. Só seão coigias as espostas macaas na tabela. Obsevações : Não é pemitio coloca uaisue objectos (livos, olhas,...) no espaço coesponente ao luga ue ocupa. A im e have uniomiae e inomações e o mínimo e petubação possível não é pemitio solicita ualue tipo e esclaecimentos sobe as peguntas. Duante a ealização a pova só é pemitio esceve no papel onecio pelo Depatamento, ue seá ecolhio juntamente com o enunciao Instuções e peenchimento: Este ponto tem peguntas, o ue implica uma méia e 7, minutos paa esolve caa pegunta. São inicaas 4 opções paa caa pegunta. Só seão consieaas válias as espostas ue estiveem coectamente peenchias. Exemplo: Em ue ano vai Potugal oganiza o Campeonato Euopeu e Futebol? a) b) 4 c) 8 ) a b c x No caso e se te enganao ao maca uma cuz pocea o seguinte moo : Roeie a cuz eaa com um cículo Maue nomalmente a cuz coecta R E S P O S A S a b c

2 Constantes, actoes e convesão e omuláio g m s usão ( água), kj kg atm, Pa vapoização ( água) 7 kj kg 9 9 N m C ρ( água) g. cm ε ρ( mecúio),6g. cm 7 N / A C( água) 4,8 kj kg 9 R 8,4JK mol e,6 C k,8 J K Il ˆ B N A 6, I me 9, kg B ( senθ + senθ ) R 7 m p,7 kg I B CP CV nr R kλ R E senθ vm M A C ε COE máx 4 ε C Vol( esea) πr. A igua mosta uas eseas iênticas e massa m e caga, suspensas atavés e ios isolaoes e compimento. Detemine a istância ente as eseas, no euilíbio. (a) (b) ε mg mg () πε mg. Iões e 4 Mg (massa:,98 x -6 kg) e 6 Mg, monoionizaos, são aceleaos po uma ieença e potencial e kv entano epois no campo magnético e um espectómeto e massa e valo x -. Qual a ieença os aios as óbitas os iões no espectómeto e massa? (amiti ue a azão ente as massas é e 6/4). (a) 6,4 cm (b) cm,8 cm (), cm. Uma esea metálica oca tem um potencial e 4 V em elação à tea (V) e tem uma caga e, x 9 C. Detemine o potencial no cento a esea. (a) 4 V 4 V (b) V ()

3 4. Duas eseas conutoas iênticas, ixas ataem-se com uma oça electostática e,8 N uano à istância e cm. As eseas são postas em contacto atavés e um io conuto ino. Quano o io é emovio, as eseas epelem-se com uma oça electostática e, 6 N. Quais eam as cagas iniciais as eseas? (a) C e C (b) C e C C e C () C e C. A igua mosta um io isolao na oma e um aco cicula e aio e ângulo cental e º, com uma caga Q istibuía uniomemente. Detemine o campo eléctico no ponto P em unção e Q e e. (a) (b) (),8Q E iˆ ε,66q E iˆ ε Q E iˆ ε Q E iˆ ε 6. A igua mosta a secção tansvesal e uas cascas cilínicas longas e coaxiais e aios a e b. Os cilinos têm ensiaes e caga iguais (σ) e e sinais opostos etemine o campo eléctico paa pontos situaos ente as uas cascas cilínicas (a uma istância o eixo comum os cilinos e oma a ue a<<b. (a) E σa (b) E ε σ E ε σb () E ε 7. Um sólio eséico não conuto tem uma ensiae volumética e caga não uniome ρρ /R, one ρ é uma constante e a istância ao cento a esea. Detemine o campo ento a esea. (a) E ρ (b) E ε R () E E ρ ε ρ 4ε R 8. Petene-se ue um voltímeto tenha um campo e meia e V. Este voltímeto é constuío com um galvanómeto e uma esistência em séie, R x. O galvanómeto, e esistência intena 8 Ω, tem um campo e meia e mv. Detemine a esistência R x. (a) kω (b) kω., Ω () Ω

4 9. ançam-se ois electões, ambos com velociaes e ganeza x 6 m/s, paa uma egião one existe um campo magnético uniome. O pimeio é lançao a pati a oigem, seguno OX, sentio positivo, e move-se sobe uma cicuneência ue intecepta o eixo OZ no ponto z +6 cm. O seguno electão é lançao seguno o eixo OY, sentio positivo, e move-se em linha ecta. Detemine a ganeza, iecção e sentio e campo magnético. (a),6x -4, eixo OY, sentio positivo (b),8x -4, eixo OY, sentio positivo,8 x -4, eixo OY, sentio negativo (),6 x -4, eixo OY, sentio negativo. Qual as seguintes aimações está eaa? (a) O campo magnético ciao po uma coente linea cicula num ponto ualue o seu eixo e simetia é sempe pepenicula ao plano a cicuneência (b) A oça magnética ue ois elementos e coente não paalelos execem um sobe o outo poe não obeece à lei a acção-eacção e Newton Duas coentes lineaes ectilíneas paalelas ininitas com o mesmo sentio epelem-se () Uma patícula caegaa sujeita à acção e um campo electomagnético poe te um movimento ectilíneo uniome. Numa eteminaa egião o planeta, o campo magnético teeste tem uma ganeza e, x -, e uma iecção e sentios tais ue o vecto campo az com a hoizontal um ângulo e 4º, paa baixo. Detemine a oça execia po este campo sobe caa meto e compimento e um io hoizontal pelo ual passa uma coente e intensiae A, iigia paa Note. 4º Note B A (a) 9,6 x -4 N (b), x -4 N, x -4 N () 4, x -4 N. Deita-se um peaço e alumínio (c879 J/kgK), com g e a 9 ºC, numa caviae e um gane bloco e gelo a ºC. Qual a uantiae e gelo ue une? (a) 4, kg (b) 4,7 g 8 g (),4 kg. Qual é o tabalho ealizao po um gás ieal ao expani-se isotemicamente, ese um volume inicial e litos a atm até um volume inal e 4 litos? (a),6 kj (b) J 6 kj () 9 J 4. Detemine a enegia potencial eléctica e tês cagas colocaas o seguinte moo sobe o eixo OX: + C no ponto x, + C no ponto x cm e +6 C no ponto x cm. Consiee ue a enegia potencial eléctica é zeo uano as cagas estão muito aastaas umas as outas. (a) J (b) J J () 4 J 4

5 . Uma gaaa témica contém g e caé a 9ºC. Juntam-se-lhe g e leite a ºC. Depois e atingi o euilíbio, ual é a tempeatua inal o líuio? Consiee ue não há peas e calo paa a pópia gaaa. Consiee ue a água, o caé e o leite têm a mesma capaciae caloíica. (a) ºC (b) 6 ºC 7 ºC () 84 ºC 6. Os conensaoes a igua, com capaciaes C 4F, C 6 F e C F estão inicialmente escaegaos. iga-se o inteupto paa a posição - e, após atingio o euilíbio esaz-se a ligação - e az-se a ligação -. Calcula a caga inal o conensao C. (a) 6,7 C (b) 7,7 C,7 C () 4,4 C 7. Uma bobine e Ω e espias, com iâmeto 6 cm, é colocaa ente os polos e um magnete, e tal moo ue o luxo atavés a sua secção é máximo. Quano subitamente se etia a bobine o campo ciao pelo magnete, veiica-se ue um galvanómeto e esistência 9 Ω, ligao à bobine, egista a passagem e uma caga e x -4 C. calcule o campo magnético ente os polos o magnete. (a), (b),4 4, () 8. Uma máuina e Canot etia J e calo e um esevatóio a K, esazeno-se uma ceta uantiae e calo, Q, paa um esevatóio a K. Calcule o valo e Q. (a) J (b) 4 J 8 J () J 9. No cicuito a igua as bateias têm esistência intena espezável. Calcule a potência onecia ao cicuito pelas uas bateias. (a) W (b) 99 W 44 W () 88 W. Uma ceta uantiae e SO, consieao como gás ieal, ocupa um volume,x - m à pessão e,x Pa. Calcule o tabalho ealizao pelo gás uano se expane aiabaticamente até ao volume,x - m. [Cv(SO ),9 J/mole.K; γ,7] (a) J (b) J 4 J () J