Atividades Física 2ª série do Ensino Médio

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1 Atividades Física 2ª série do Ensino Médio 01 - (UFTM 2006) Ao nível do mar e sob temperatura de 27ºC, 450 L de gás hélio, puro, preenchem o espaço interno de um balão. Admitindo-se que a parede do balão não exerce pressão significativa sobre o gás, ao se transportar o balão para um local em que ficará submetido à pressão de 39 kpa e à temperatura de 13ºC, o volume de gás hélio, armazenado no balão será, em L, igual a (A) (B) 750. (C) 555. (D) 215. (E) 130. Dado: 1 atm = 10 5 Pa GABARITO: A 02 - (UFTM 2007) Em uma máquina, o gás contido no interior de um êmbolo obedece ao diagrama esquematizado. O trabalho realizado por esse gás, em sua fase de expansão dentro do cilindro, é, em J, aproximadamente, (A) 5,0. (B) 2,4. (C) 1,8. (D) 1,6. (E) 1,0.

2 GABARITO: E 03 - (UFTM 2011) Uma bomba, para encher pneus de bicicleta, contém ar à pressão atmosférica de 10 5 N/m 2 e será utilizada para encher um pneu no qual o ar dentro dele já está a uma pressão de N/m 2. Sabe-se que a bomba tem comprimento de 42 cm e que no início o êmbolo está totalmente recuado. Suponha que o êmbolo seja empurrado lentamente de forma que o processo possa ser considerado isotérmico, e que o ar seja um fluido ideal. Uma vez acionada a bomba, o ar começará a entrar no pneu depois que o êmbolo tiver sofrido um deslocamento d,em cm, igual a (A) 7. (B) 14. (C) 21. (D) 28. (E) 35. GABARITO: D 04 - (UFU 2003) Um grupo de estudantes realizou um experimento em uma aula de física. Eles coletaram um conjunto de cinco valores de pressão (p) e volume (V) de um gás confinado em um recipiente. O número de moles do gás dentro do recipiente foi mantido constante, igual a 5, moles, durante as medições. O grupo obteve o conjunto de dados mostrado na tabela abaixo, em que, na última coluna, é apresentado o produto da pressão pelo volume (pv) das duas primeiras colunas.

3 Com base no conjunto de dados obtidos segundo a aproximação de gás ideal, é correto afirmar que A) a variação da pressão do gás com seu volume foi linear, mantendo-se a temperatura constante, igual a 200K, o que está de acordo com a lei de Boyle. B) o gás sofreu uma compressão isobárica (pressão constante), uma vez que o produto pv foi aproximadamente constante durante as medições. C) a temperatura do gás manteve-se constante durante o experimento, com um valor aproximadamente igual a 300K. D) a temperatura do gás manteve-se constante durante o experimento, com um valor aproximadamente igual a 121K. Dado: Constante dos gases: R = 8,31 J/mol K GABARITO: D 05 - (UFTM 2003) No quadro estão descritas circunstâncias nas quais um gás perfeito sofre algumas transformações: As transformações 1, 2, 3 e 4 são, nesta ordem: (A) adiabática; isobárica; isocórica; isométrica. (B) isotérmica; isocórica; isométrica; adiabática. (C) isobárica; adiabática; isotérmica; isométrica. (D) isocórica; isométrica; adiabática; isotérmica. (E) isotérmica; isobárica; adiabática; isométrica. GABARITO: E

4 06 - (UNESP 2003) A energia interna U de certa quantidade de gás, que se comporta como gás ideal, contida em um recipiente, é proporcional à temperatura T, e seu valor pode ser calculado utilizando a expressão U = 12,5T. A temperatura deve ser expressa em kelvins e a energia, em joules. Se inicialmente o gás está à temperatura T = 300 K e, em uma transformação a volume constante, recebe J de uma fonte de calor, sua temperatura final será (A) 200 K. (B) 300 K. (C) 400 K. (D) 600 K. (E) 800 K. GABARITO: C 07 - (UFTM 2004) No interior de um recipiente cilíndrico rígido, certa quantidade de um gás ideal sofre, por meio de um pistão, uma compressão isobárica, representada no diagrama. Sabendo-se que o êmbolo se desloca 20 cm, o módulo do trabalho realizado no processo e a intensidade da força F que o gás exerce sobre o pistão valem, respectivamente, (A) 30 J e 600 N. (B) 40 J e 120 N. (C) 60 J e 600 N. (D) 60 J e 120 N. (E) 120 J e 600 N. GABARITO: E 08 - (FMJ 2008) No diagrama P x V está representada uma transformação cíclica ABCDA sofrida por uma massa de gás ideal.

5 Sobre essa transformação, é correto afirmar que (A) No trecho AB o gás expandiu-se isobaricamente e sofreu resfriamento. (B) No trecho BC o gás perdeu energia em forma de calor. (C) No trecho CD o gás realizou trabalho sobre o meio externo. (D) No trecho DA o gás é comprimido sem sofrer variação de energia interna. (E) Nos trechos AB e CD não houve realização de trabalho. GABARITO: D 09 - (UNESP 2008) Um recipiente contendo um certo gás tem seu volume aumentado graças ao trabalho de 1664 J realizado pelo gás. Neste processo, não houve troca de calor entre o gás, as paredes e o meio exterior. Considerando que o gás seja ideal, a energia de 1 mol desse gás e a sua temperatura obedecem à relação U = 20,8T, onde a temperatura T é medida em kelvins e a energia U em joules. Pode-se afirmar que nessa transformação a variação de temperatura de um mol desse gás, em kelvins, foi de (A) 50. (B) 60. (C) 80. (D) 100. (E) 90. GABARITO: C 10 - (PUC-MG) Uma esfera metálica de raio R = 0,50 m está carregada com uma carga positiva e em equilíbrio eletrostático, de

6 modo que sua densidade superficial de cargas seja 1, C/m 2. A esfera encontra-se no vácuo. Dado: K o = 9, N m 2 A esfera encontra-se carregada com uma carga elétrica de: a) 3, C. b) 1, C c) 9, C. d) 9, C. GABARITO: A 11 - (PUC-MG) O campo elétrico para pontos que estejam a uma distância de 30 cm do centro dessa esfera vale: a) 3, N/C. b) 9, N/C. c) 1,0 105 N/C. d) 0. GABARITO: D 12 - (Unesp) Duas partículas com cargas q 1 e q 2, separadas a uma distância d, se atraem com força de intensidade F= 0,18 N. Qual será a intensidade da força de atração entre essas partículas se a) a distância entre elas for triplicada? b) o valor da carga de cada partícula, bem como a distância inicial entre elas, forem reduzidos à metade? GABARITO: a) 0,02 N; b) 0,18 N 13 - (Puc-rio 2008) Duas partículas de cargas q 1 = C e q 2 = C estão alinhadas no eixo x sendo a separação entre elas de 6 m. Sabendo que q 1 encontra-se na origem do sistema de coordenadas e considerando k = Nm²/C², determine: a) a posição x, entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo; b) o potencial eletrostático no ponto x = 3 m;

7 c) o módulo, a direção e o sentido da aceleração, no caso de ser colocada uma partícula de carga q 3 = C e massa m 3 = 1,0 kg, no ponto do meio da distância entre q 1 e q 2. GABARITO: a) 4,8 m; b) V; c) -0,3 m/s² 14 - (Ufpe) Três cargas puntiformes, q, no vácuo, de módulo igual a 2, C, estão situadas conforme indica a figura a seguir. Determine o potencial resultante, em volts, no ponto O da figura para d = 9,0 cm. GABARITO: 81 V 15 - (Pucsp) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem. I - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito. II - Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por indução. III - O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos.

8 Estão certas a) I, II e III. b) I e II. c) I e III. d) II e III. e) apenas I. GABARITO: C 16 - (Fei) Duas cargas puntiformes q 1 = + 2 μc e q 2 = - 6 μc estão fixas e separadas por uma distância de 600 mm no vácuo. Uma terceira carga q 3 = 3 μc é colocada no ponto médio do segmento que une as cargas. Qual é o módulo da força elétrica que atua sobre a carga q 3? Dados: constante eletrostática do vácuo K = N.m²/C² a) 1,2 N b) 2,4 N c) 3,6 N d) 1, N e) 3, N GABARITO: B