LISTA DE EXERCÍCIOS 3º ANO

Transcrição

1 Aplicando as regras práticas (da mão direita ou da esquerda) do eletromagnetismo, conclui-se que a força magnética é vertical e para cima. Para que a partícula eletrizada não sofra desvio a resultante das forças deve ser nula. Assim a força elétrica tem direção vertical e para baixo. Como a carga é positiva, a força elétrica tem o mesmo sentido das linhas de força do campo elétrica, ou seja, as linhas de força do campo elétrico dever sem orientadas no sentido da placa P 2, como indicado na figura. Se o movimento é circular uniforme, a força magnética atua como resultante centrípeta. 2 mv mv Fmag = R cent q vb = R =. R qb 3 Dados: E = 20 N/C; B = 0,004 T = 4 10 T. Combinando as expressões das forças elétrica e magnética, calculamos o módulo da velocidade da partícula. E 20 3 q v B = q E v = = v 5 10 m/s. B = GAB LISTA - 11

2 a) E = VB b) A resultante das forças sobre a carga é nula. a) 7, N b) perpendicular à trajetória c) circular GAB LISTA - 12

3 197, F a) Observe o gráfico a seguir: b) Ocorreu mudança de estado físico a 300 C. GAB LISTA - 13

4 Dados: Q= mcät Q P = Q = PÄt Ät ÄT 50 C. P = W; V = 1 L m = g; Ät = 15 s; c = 4,2 J/g C. PÄt mcät = PÄt ÄT = = m c ,2 Dados: m = 500 g; P = 100 cal/min. Q= mcät Q P = Q = PÄt Ät ( ) ( ) PÄt mcät = PÄt c = = m ÄT c = 0,15 cal/g C. ( ) C = m c = 500 0,15 C = 75 cal/ C. GAB LISTA - 14

5 a) kcal b) 2, 10 7 J Dados: m = 500 g; Q > 12 kcal = cal. mc (T 0) > Q T > Q = T > 24 C. m c 500 (1) Na tabela, vemos que as capitais que têm temperatura média máxima maior que a calculada são: F, G, H, J e K. Portanto, são 5 as capitais em que são necessárias mais de 12 kcal para aquecer 500 g de água de 0 C até a temperatura média local. Energia para elevar até 30 C: Dados: m = 30 kg; c = 1 kcal/kg. C; θ = 30 C Da expressão do calor sensível: Q = m c Äè Q = Q = 900 kcal. CAPACIDADES TÉRMICAS: Qx 80cal 80cal Cx = = = Äèx ( )K 8K Cx = 10cal / K Qy 40cal 40cal Cy = = = Äèy ( )K 10K Cx = 4cal / K CALORES ESPECÌFICOS SENSÌVEIS: C = m.c 10 = 20.c x x x x cx = 0,5cal / gk Cy = m y.c y 4 = 10.c y cy = 0,4cal / gk Massa de gelo fundida: Dados: Q = kcal; L f = 80 kcal/kg. Da expressão do calor latente: Q Q = m L f m = = m = 30 kg. Lf 80 GAB LISTA - 15

6 Em uma dilatação linear a variação de comprimento é dada por: ÄL = Lo á Äè ÄL Äè = Lo á Utilizando os dados fornecidos no enunciado, pode-se escrever: Äè = 0,13 5 ( 400) ( 1 10 ) Äè = 32,5 C 3 l 0B (1 + α B 300) = l 9 0B (1 + αb 300). Cancelando l 0B em ambos os membros e aplicando a distributiva, temos: αb = αb 200 αb = 2 αb = = 1 x 200 αb 10 2 C 1 Comentários: a informação da área inicial do retângulo foi desnecessária; não há em tabela alguma material sólido que tenha coeficiente de dilatação linear tão alto. Dados: l 0A = 3 l 0B ; A 0 = 75 cm 2 ; T = = 300 C; αb = 9 αa αa = α B (o material das hastes menores 9 tem que ter maior coeficiente de dilatação que o das maiores, para que elas atinjam o mesmo comprimento que essas.) Quando a figura se transforma num quadrado, as hastes atingem o mesmo comprimento. Lembrando a expressão da dilatação linear: l = l0 (1 + α T), vem: = la (1 lb + αa T) = l (1 + αb T). Substituindo os dados: l0a 0B GAB LISTA - 17

7 V(rec) = V(líquido) + V(corpo) [γ.v 0. T]rec = [γ.v 0. T]liq + [γ.v 0. T [γ.v 0 ]rec = [γ.v 0 ]liq + [γ.v 0 [ V 0 ]rec = [ V 0 ]liq + [ V 0 [8.V 0 ]rec = [20.V 0 ]liq + [4.V 0 [2.V 0 ]rec = [5.V 0 ]liq + [V 0 2.V 0 rec = 5.V 0 liq + V 0 cor 2.(V 0 liq + V 0 cor) = 5.V 0 liq + V 0 cor 2.(M/ρ)liq + 2.(M/ρ)cor = 5.(M/ρ)liq + (M/ρ)cor 2.(Ml/2000) + 2.(Mc/000) = 5.(Ml/2000) + (Mc/000) 2.(Ml/2) + 2.(Mc/) = 5.(Ml/2) + (Mc/) Ml + 2.(Mc/) = 5.(Ml/2) + (Mc/) Dividindo a expressão por Ml temos: 1 + V(rec) = V(líquido) + V(corpo) [γ.v0. T]rec = [γ.v0. T]liq + [γ.v0. T [γ.v0]rec = [γ.v0]liq + [γ.v0 [ V0]rec = [ V0]liq + [ V0 [8.V0]rec = [20.V0]liq + [4.V0 [2.V0]rec = [5.V0]liq + [V0 2.V0rec = 5.V0liq + V0cor 2.(V0liq + V0cor) = 5.V0liq + V0cor 2.(M/ρ)liq + 2.(M/ρ)cor = 5.(M/ρ)liq + (M/ρ)cor 2.(Ml/2000) + 2.(Mc/000) = 5.(Ml/2000) + (Mc/000) 2.(Ml/2) + 2.(Mc/) = 5.(Ml/2) + (Mc/) Ml + 2.(Mc/) = 5.(Ml/2) + (Mc/) Dividindo a expressão por Ml temos: (Mc/Ml) = 2,5 + 1.(Mc/Ml) 1.(Mc/Ml) = 2,5-1 1.(Mc/Ml) = 1,5 (Mc/Ml) = 1,5. = 9 Dados: T i = 12 C; A 0 = 1,0 x 10 7 m 2 ; V 0 = 1,0 x 10 5 m 3 ; h =,0 cm = x 10 2 m; αhg = 40 x 10 C -1. Considerando que V 0 é o volume de mercúrio quando o sistema é desligado e que αhg seja o coeficiente de dilatação linear do mercúrio, da expressão da dilatação volumétrica, vem: V = V 0 (3 αhg ) T T = T = V 3 V α Hg 0 Ah = = 3α V ) Hg T = 5 C. Mas: T = T s T i 5 = T s 12 T s = 17 C. GAB LISTA - 18