Prova de Questões Analítico-Discursivas FÍSICA

Transcrição

1 1 Um garoto lança horizontalmente uma bola, da altura de 80,0 cm, com a intenção de atingir um buraco situado a 0,0080 km do ponto de lançamento, conforme figura abaixo. Com qual velocidade inicial, em m/s, a bola deve ser lançada para alcançar diretamente o buraco? Considere: g = 10 m/s 2 80,0 cm 0,0080 Km Página 1

2 2 Dois corpos de massas iguais a 6 kg e 8 kg, respectivamente, encontram-se ligados por um fio inextensível e de massa desprezível. Sobre o corpo de massa 6kg é aplicada uma força F, de módulo igual a 56 N, como mostra a figura abaixo. Determine o trabalho da força resultante sobre a massa m 1, considerando a inexistência de atrito, após os blocos percorrerem 7 m. m 1 = 8kg fio m 2 = 6kg F Página 2

3 3 Determine a resistência e a corrente elétrica que passou por um chuveiro elétrico que permaneceu ligado em 220V por 15 min, sabendo-se que este consumiu 0,60 kwh de energia, durante o intervalo de tempo. Página 3

4 4 É comum a utilização de balanças de prato nas feiras livres de São Luís. Tal artefato consiste de dois pratos pendurados nas extremidades de uma haste, apoiada no seu centro. Para que a balança esteja aferida, a distância de cada extremidade da haste até o ponto de apoio, denominada de braço, deve ser exatamente a mesma, como mostra a figura abaixo. Suponha, então, que a balança não esteja aferida, e que o braço, em que a massa que se deseja medir esteja pendurada, seja 10% maior que o lado onde fica a massa padrão. Calcule a perda que o consumidor terá em cada quilograma. h h m m Balança aferida Página 4

5 5 Em um laboratório de Física, um estudante resolve testar o Princípio de Pascal. Para o experimento, ele utiliza um dispositivo denominado de prensa hidráulica, que consiste de um tubo cilíndrico na forma de U, com ramos de diâmetros diferentes. No experimento, são usadas, ainda, massas de 10, 20 e 30 kg. A prensa hidráulica é preenchida com um líquido incompressível, encerrado por dois êmbolos, de acordo com a figura abaixo. O experimento consiste em: I. colocar separadamente uma das massas sobre a área do êmbolo 1; II. determinar a força aplicada no êmbolo 1, F 1 ; III. determinar o deslocamento do êmbolo 1, d 1 ; IV. determinar o deslocamento do êmbolo 2, d 2 ; V. colocar uma massa sobre o êmbolo 2 que faça esse êmbolo retornar à sua posição inicial; e VI. determinar a força aplicada no êmbolo 2, F 2, que é igual à força transmitida ao êmbolo 2, devido a F 1. Utilizando o Princípio de Pascal, encontre os resultados experimentais e preencha o quadro abaixo corretamente. Dados: A 2 g = 10 m/ s. 2 A = e 2 1 êmbolo 1, de área A 1 êmbolo 2, de área A 2 Massa (kg) F 1 (N) F 2 (N) d 1 (cm) d 2 (cm) Página 5

6 6 A figura abaixo mostra um sistema isolado, a uma temperatura T= 300K, constituído de dois recipientes conectados por uma torneira, inicialmente fechada. No recipiente da esquerda há um gás perfeito e no da direita, vácuo. Em um determinado instante, a torneira é totalmente aberta. Após o equilíbrio, determine a variação de temperatura do sistema. Gás Vácuo Página 6

7 7 À medida que envelhecemos, passamos a enxergar melhor objetos mais distantes de nossos olhos. Este fenômeno é denominado de presbiopia ou vista cansada, cujo efeito é a diminuição da capacidade do cristalino de se acomodar visualmente aos objetos. Essa capacidade é medida pela variação da vergência do cristalino. Assim, um olho normal enxerga bem objetos desde o infinito até 25 cm do cristalino, o que fornece uma variação de vergência de 4 di. A que distância do cristalino um objeto é bem visto, por um olho cansado cuja variação de vergência é 2,5 di. Suponha que os objetos distantes continuam sendo bem vistos. Página 7

8 8 A figura mostra uma cunha isolante sobre a qual está depositada uma haste metálica, cuja massa é 5,0g e comprimento é 1,0 m. O sistema cunha + haste está imerso em uma região de um campo de indução magnético uniforme B, cuja direção é paralela à base da cunha e cujo módulo é 1,0 x 10-2 T. Para não permitir que a haste desça a cunha, pinta-se contatos elétricos de largura desprezível sobre a cunha, para levar corrente elétrica à haste, por meio da aplicação de tensão a partir de um circuito elétrico, mostrado na figura, constituído de uma fonte de tensão de 1 kv e de uma resistência R. Calcule a resistência R, para que a haste fique parada. V R contatos elétricos B θ θ Vista em perspectiva B Vista lateral Página 8