Vestibular a fase Gabarito Física

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1 etibular a fae Gabarito Fíica Quetão 0 (alor: 5 ponto) Cálculo da variação da quantidade de movimento A velocidade inicial no momento do impacto erá a velocidade final da queda Aplicando conervação da energia tem-e v i = 2gh = 2 0 0,8 = 4m/ Como a velocidade final do choque erá zero, poi etá parado, tem-e que a variação da quantidade de movimento ( Q) erá: Q = mv f mv i = = 240kgm/ O módulo do impulo erá igual ao módulo da variação da quantidade de movimento, logo I = 240kgm/ Força média de impacto em dobrar o joelho: I I = F F =, 240kgm/ F 960N 0,25 Dobrando o joelho: Fd = I d 240kgm/ F d 240N A diferença erá de 960N 240N = 720N

2 Quetão 02 (alor: 20 ponto) TRABALHO No recipiente A como não exite variação de volume e o proceo é reverível tem-e que o trabalho é nulo, logo W A = 0 (NULO) No recipiente B, a variação do volume é poitiva, o que implica que para um proceo reverível o trabalho erá empre poitivo, logo W B > 0 (POSITIO) ENERGIA INTERNA De forma geral, uma vez que o itema compoto etá iolado, pode-e afirmar que Q total = 0 O que, pela Primeira Lei da Termodinâmica implica em U total = W total, e como W total = W A + W B > 0, U total < 0 U A + U B < 0 Sendo um gá ideal, a diminuição da energia interna implica na diminuição da temperatura Etando o ubitema conectado por uma parede diatérmica, ambo terão ua temperatura diminuída, logo: U A <0 (NEGATIO) U B <0 (NEGATIO) CALOR Com o dado de energia e de trabalho pode-e determinar o calor utilizando a expreão da Primeira Lei da Termodinâmica Q= U+W Para o gá em A tem-e W A =0 e U A <0 o que leva a Q A = U A, logo Q A <0 (NEGATIO) Uma vez que a parede que epara A e B é diatérmica e o itema compoto etá iolado tem-e que Q A = Q B portanto Q B > 0 (POSITIO)

3 Quetão 03 (alor: 0 ponto) Inicialmente etima-e a denidade do núcleo do átomo O diâmetro do núcleo (D n ) é 0-4 do diâmetro do átomo, logo D n = 0-4 m A maa no núcleo (M n ) é aproximadamente a maa do átomo logo M n =0-27 kg Dea forma a denidade (d) do núcleo é Mn d= π 3 Dn 6 Logo 27 d = 0 = kg/m 3 π 42 0 π 6 Uma etrela com volume de cm 3 (=0 6 m 3 ) terá uma maa de M e =d etrela = π 6 ~ 0 9 kg, M e ~ tonelada Quetão 04 (alor: 20 ponto) Em uma onda enoidal (harmônica) há uma relação de proporcionalidade entre o comprimento de onda (λ) e o período (T) da onda: v = λ, T em que v é a velocidade de propagação da onda Aim, o período da onda incidente erá T = λ = = 0,05 v 20 A onda excita a boia, fazendo-a ocilar com ee memo período O proceo gera 00kJ/ (ou 00 kw) de energia elétrica De acordo com o texto, cerca de P 20% da energia da onda do mar é tranformada em energia elétrica, logo mar Pelétrica =, em que P mar é a potência que a onda do mar carrega P mar = = 500kW 20 Segundo o texto, a uina de onda é equivalente a aproximadamente uma hidroelétrica com cacata de 400m Para que ea hidroelétrica equivalente produza a mema potência em energia elétrica (00kW), deprezando qualquer perda de energia no proceo, tem-e a converão integral da energia potencial gravitacional (E pg ) da água em energia elétrica Aim E pg mgh e como e pode ecrever a maa (m) como o produto entre denidade (d) e volume (), obtém-e dgh

4 em que a razão P logo Rv = dgh gerada é a vazão volumétrica (R ), 00kW 3 = = 0,025m / kg/m 0m/ 400m Quetão 05 (alor: 20 ponto) O giro da bobina do gerador faz variar o fluxo magnético atravé dela, induzindo uma corrente elétrica, o que etá de acordo com a lei de Faraday Sabe-e também, pela lei de Lenz, que a o entido da corrente induzida é tal que produza um campo magnético que tente impedir a variação do fluxo na bobina Como a frequência da corrente induzida é de 60Hz, abe-e que eu período erá T corrente fcorrente 60 Uma volta completa da bobina promove um ciclo completo da corrente alternada T bobina = T corrente = 60 Quando o enrolamento primário do tranformador é atraveado por uma corrente alternada, uma corrente também alternada é induzida no enrolamento ecundário de tal maneira que a razão entre a tenão e o número de epira no enrolamento é uma contante p = Np N Aim, N N p p 0k 440k = 44 Apear de haver variação na tenão de um enrolamento para outro (no cao, um aumento de tenão), a energia não é criada nete proceo, poi a corrente que atravea cada enrolamento é diferente (no cao, no enrolamento ecundário, a corrente é menor) Deprezando perda de energia no proceo, tem-e que potência elétrica no doi enrolamento é a mema P p = P, p i p = i, ip 440 = 44 i 0 p Portanto, o aumento de tenão no tranformador não viola a conervação de energia Um do interee de provocar ete aumento na tenão é, incluive, a redução da perda de energia no proceo de tranmião da energia elétrica a longa ditância, com a redução da corrente elétrica

5 Quetão 06 (alor: 5 ponto) No experimento, um feixe de luz é eparado em doi feixe perpendiculare por um epelho emirrefletor, incidem em outro epelho, voltando ao epelho emirrefletor, incidindo, aim, no telecópio Ele tinha como objetivo detetar o vento do éter, endo o éter o meio no qual a onda eletromagnética (luz) e propagaria Aim, quando um do braço etivee alinhado com o upoto movimento da Terra em relação ao éter, haveria diferença no tempo que a luz percorreria cada caminho (paralelo ou perpendicular ao movimento citado), o que geraria um padrão de interferência ao e obervar a uperpoição no telecópio Eperava-e que, ao girar o aparato, o padrão da franja de interferência e modificae Não foi verificada a mudança eperada no padrão da franja de interferência, não e coneguindo provar a exitência do éter Eintein potulou que o éter não exitia, endo um conceito inútil, afirmando que todo referenciai inerciai devem er equivalente (não ó para a mecânica como para todo fenômeno eletromagnético) Aim, o experimento não viola o potulado de Eintein Ob: Outra abordagen poderão er aceita, dede que ejam pertinente Salvador, 2 de janeiro de 203 Antonia Elia Caló Oliveira Lope Diretora do SSOA/UFBA