Exame Física para as Ciências Naturais Curso: Agronomia 3/05/12. Nome:... Número:... Grupo I (13 valores)

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1 Exame Física para as Ciências Naturais Curso: Agronomia 3/05/12 Nome:... Número:... Pode utilizar uma calculadora e uma folha A4 (duas páginas) com fórmulas. Grupo I (13 valores) Assinalar a reposta correcta. Todas as perguntas têm o mesmo valor. Cada resposta errada vale 1 4 do valor da resposta correcta. Não responder vale zero. 1. Um corredor realiza a prova de 100 m em 10,00 s. Se ele pudesse realizar a maratona (42,2 km) com a velocidade média que manteve na prova de 100 m, em quanto tempo concluiria a maratona? a. 1 h 10min 20 s b. 2 h 3min 40 s c. 3h 36 min 50s d. 4 h 2 min 20 s e. 1h 24 min 30s 2. É precisa uma força de 30N atuando paralelamente a um plano inclinado para empurrar um objeto de 4 kg para cima com velocidade constante. O deslocamento total ao longo do plano é de 10m, enquanto a posição final é 4m acima da posição final. Quanto trabalho foi feito pela força? a. 120 J. b. 392 J. c. 300 J. d. 156,8 J. e J. 3. Ver problema anterior. Qual a força de atrito entre o objeto e o plano? a. 15,7 N b. 14,3 N c. 27,9 N d. 39,2 N e. Não pode ser determinado. 4. Os quatro pneus de um automóvel têm uma pressão de gauge de 200 kpa (a pressão de gauge é a diferença entre a pressão absoluta e a pressão atmosférica). Cada pneu tem uma área de 0,0240 m 2 de contacto com o chão. Determine a massa do automóvel. a kg b kg c kg d. 911 kg e. Impossível determinar sem mais dados 5. A unidade SI de pressão é: a. N b. N.m c. N.m 2 d. N.m 2 e. N.m 1 6. Uma lâmpada está pendurada verticamente por uma corda num elevador que desce. O elevador tem desaceleração de 2,4 m/s 2 antes de parar. Se a tensão na corda é 89 N, qual é a massa da lâmpada? 1

2 a. 9,1 kg b. 6,0 kg c. 12,0 kg d. 7,3 kg e. nenhuma das outras 7. Uma criança de 20 kg está sentada num trenó de 15 kg que se encontra em repouso sobre uma superfície coberta de neve. Qual a força mínima horizontal que o seu pai deve aplicar para que o trenó comece a mover-se? O coeficiente de atrito estático entre o trenó e a neve é 0,15. a. 51,5 N b. 35 N c. 5,25 N d. 343 N e. 242,5 N 8. Uma bola de 0,65 kg é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial de 14 m/s, chegando à altura máxima de 8,1 m. Quanta energia foi dissipada pelo atrito do ar atuando sobre a bola durante a subida? a. 26,9 J b. 51,6 J c. 12,1 J d. 33,8 J e. Nenhuma das outras 9. A velocidade de propagação das ondas numa corda é 170 m/s se a tensão for de 120 N. Até que valor a tensão deve ser aumentada para aumentar a velocidade da onda até 180 m/s? a. 145,7 N b. 156,2 N c. 127,1 N d. 123,5 N e. 134,5 N 10. Duas massas, uma de 10 kg e outra de 20kg estão ligadas através duma corda que passa sem atrito sobre uma roldana presa ao tecto de uma sala. Qual é a aceleração a que estão sujeitas as massas? a. 6,54 m/s 2 b. 1,67 m/s 2 c. 9,80 m/s 2 d. 4,18 m/s 2 e. Nenhuma das outras 11. O fundo de um tanque enchido com água se encontra a 15 m acima do solo, sendo a profundidade do tanque igual a 6 m. Um tubo leva a partir do lado do tanque (a 1,5 m do fundo) ao nível do solo. Qual a pressão absoluta no tubo ao nível do solo? (A extremidade inferior do tubo é fechado.) a. 2, Pa b. 1, Pa c. 2, Pa d. 3, Pa e. 1, Pa 12. Suponha que compra 45,000 litros de gasolina à temperatura de 5 C. Quanta gasolina terá quando a sua temperatura passará a ser 25 C? O coeficiente de expansão de volume para gasolina é 0, C 1. a. 45,000 litros b. 44,957 litros c. 45,855 litros d. 45,019 litros e. 45,439 litros 13. Uma marca popular de cola contém 6,50 g de dióxido de carbono dissolvido em 1 litro de bebida. Suponha que todo dióxido de carbono, depois de evaporar, é 2

3 colocado num cilindro a pressão de 1,00 atm e à temperatura de 20,0 C. Qual o volume que o gás ocupa? (O número de massa de CO 2 é A = 44.) a. 3,55 l b. 36,2 l c. 88,5 l d. 0,56 l e. Nenhuma das outras 14. Uma partícula tem uma velocidade de 18 m/s; 2,4 s depois a sua velocidade é 30 m/s na direcção oposta. Qual a magnitude da aceleração média da partícula durante o intervalo de tempo de 2,4 s? a. 12,0 m/s 2. b. 24,0 m/s 2. c. 10,0 m/s 2. d. 20,0 m/s 2. e. 5,0m/s Uma bala de chumbo (massa igual a 20 g) entra num bloco de madeira com velocidade de 300 m/s. Quando a bala chegar a repouso no bloco, por quanto terá aumentado a sua temperatura, supondo que metade do calor gerado na paragem ficará na bala? Calor específico de chumbo: 128 J.kg 1. C 1. a. 102 C b. 176 C c. 57 C d. 5,2 C e. Nenhuma das outras 16. Um líquido passa por um tubo horizontal que tem secção transversal variável. Numa dada posição no tubo (ponto 1), determina-se que a velocidade do líquido é 2,0 m/s; num outro ponto (ponto 2), a velocidade é 4,0 m/s. Como se comparam as áreas traversais A 1 e A 2, e como se comparam as pressões P 1 e P 2 nos dois pontos? Não há turbulência, e pode desprezar os efeitos de atrito. a. A 1 > A 2 ; P 1 > P 2. b. A 1 > A 2 ; P 1 < P 2. c. A 1 < A 2 ; P 1 > P 2. d. A 1 < A 2 ; P 1 < P 2. e. Não há dados suficientes. Dados: g = 9,80 m/s 2 ; 1atm = 1, Pa; R = 8,314 J.K 1.mol 1 3

4 Grupo II (7 valores) Resolva três dos seguintes problemas numa folha de teste, justificando sempre as suas respostas. 1. A figura mostra um dispositivo móvel de pinguins de brinquedo pendurado de um teto. Cada barra horizontal tem massa desprezável e extende três vezes mais para direita a partir do seu fio de suporte do que para esquerda. A massa do pinguin 3 é igual a 120 g. Determine as massas dos outros pinguins. 2. Dois comboios, um viajando a 72 km/h e o outro a 144 km/h, aproximam-se ao longo da mesma trilha recta horizontal. Quando se encontram a uma distância de 950 m, ambos os condutores vêem o outro comboio e aplicam as travões. Os travôes desaceleram os comboios à taxa de 1,0m/s 2. Vai ocorrer uma colisão? Justifique a sua resposta. 3. Qual a quantidade máxima de gelo (a 0 C) que pode ser fundida pela condensação de 4 kg de vapor de alcool metílico? Suponha que a temperatura inicial do vapor é igual ao seu ponto de ebulição normal de 64,7 C e que a temperatura final do alcool metílico é 0 C. Alcool metílico tem calor de vaporização de 1, J/kg. e calor específico (na fase líquida) de 2512 J.kg 1. C 1. Calor de fusão de água: 3, J/kg. 4. Uma corda de guitarra tem de massa 7 g, 90cm de comprimento, e está sob uma tensão de 150 N. A corda está a vibrar na terceira harmónica (isto é, n = 3). Calcule: a. Faça um esboço da forma da corda. b. o comprimento de onda; c. a frequência de oscilação. 4

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