PADRÃO DE RESPOSTA - FÍSICA - Grupos H e I
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- João Lucas Canedo Domingues
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1 PDRÃO DE RESPOST - FÍSC - Grupos H e a UESTÃO: (, pontos) valiador Revisor Íãs são frequenteente utilizados para prender pequenos objetos e superfícies etálicas planas e verticais, coo quadros de avisos e portas de geladeiras. Considere que u íã, colado a u grapo, esteja e contato co a porta de ua geladeira. Supona que a força agnética que o íã faz sobre a superfície da geladeira é perpendicular a ela e te ódulo F M. O conjunto iã/grapo te assa. O coeficiente de atrito estático entre a superfície da geladeira e a do íã é μ e. Ua assa M está pendurada no grapo por u fio de assa desprezível, coo ostra a figura. a) Desene no diagraa as forças que age sobre o conjunto íã/grapo (representado pelo ponto preto no cruzaento dos eios e y na figura), identificando cada ua dessas forças. (, ponto) b) ual o aior valor da assa M que pode ser pendurada no grapo se que o conjunto caia? (, ponto) Cálculos e resposta: a) ρ F M ρ N Força agnética Força de atrito Força noral F M T ρ P ρ Força de tração do fio T ρ N Peso do conjunto P ρ b) ρ μ N ; N F a e M T Mg Mg g a μ e F M μ e F M μ M e F M g M a g
2 FÍSC a UESTÃO: (, pontos) valiador Revisor Dois carrinos idênticos, abos de assa, são colocados e repouso nu plano orizontal, copriindo ua ola, confore ostra a figura. ola é antida copriida por ua lina fina, de assa desprezível, aarrada aos dois carrinos, as a ola não está presa a eles. Rope-se a lina e os dois carrinos ove-se e direções opostas e sobe as rapas ilustradas na figura, até atingire ua altura áia. Nua segunda eperiência, ua assa desconecida é adicionada ao carrino. Os dois carrinos são recolocados nas esas posições, copriindo a esa ola de fora idêntica à situação anterior. Entretanto, nessa segunda eperiência, após o ropiento da lina, apenas a altura áia atingida pelo carrino é edida. Considere que a aceleração da gravidade é g e que a assa da ola e o atrito entre os carrinos e a superfície onde eles se desloca são, abos, desprezíveis. a eperiência a eperiência a) Deterine a energia potencial elástica inicialente arazenada na ola e teros de, g e. (,5 ponto) b) Na a eperiência, os carrinos e atinge velocidades, respectivaente, v e v iediataente após a ola alcançar sua posição relaada. Deterine a razão v /v e função de e. (,5 ponto) c) Deterine o valor da assa desconecida e teros de, e. (, ponto) a) U elástica inicial U gravitacional final g b) Conservação da quantidade de oviento: v v v ( ) c) Conservação da energia do carrino v v v v g v g
3 3 FÍSC v v U elástica inicial g g V
4 FÍSC 3 a UESTÃO: (, pontos) valiador Revisor U estudante ontou o circuito da figura co três lâpadas idênticas,, e C, e ua bateria de V. s lâpadas tê resistência de Ω. C a) Calcule a corrente elétrica que atravessa cada ua das lâpadas. (, ponto) b) Calcule as potências dissipadas nas lâpadas e e identifique o que acontecerá co seus respectivos brilos (auenta, diinui ou peranece o eso) se a lâpada C queiar. (, ponto) Ω 7 7 4
5 FÍSC b) P R 8,64W P R 4,6W Se C queia, R e auenta. R e Ω,6 corrente e diinui, então P diinui.,6 corrente e auenta, então P auenta. 5
6 FÍSC 4 a UESTÃO: (, pontos) valiador Revisor Ua das principais diferenças entre câeras fotográficas digitais e analógicas é o taano do sistea que arazena a luz do objeto fotografado. E ua câera analógica, o sistea utilizado é u file de 4 de altura e 36 de largura. Nas câeras digitais, o sensor possui 6 de altura por 4 de largura, aproiadaente. Tanto o file quanto o sensor são colocados no plano onde se fora a iage. Possuíos duas câeras, ua analógica e ua digital. distância focal da lente da câera analógica é f a 5. uereos fotografar u objeto de altura 48. a) Utilizando a câera analógica, calcule a distância D entre a lente e o file, e a distância entre a lente e o objeto a ser fotografado, de fora que a iage ocupe a altura áia do file e esteja e foco. (, ponto) b) Utilizando agora a câera digital, calcule a distância D entre a lente e o sensor e a distância focal da lente f d, de fora que o eso objeto, situado à esa distância do caso analógico, esteja e foco e ocupe a altura áia do sensor. (, ponto) a) p ' D; p ; i 4; o 48;fa 5 i o p' p D 4 48 D 5 D 5 D 5,5 5 b) p ' D'; p ; i 6; o 48 i o p' p D' 6 48 D' f d D' 3 3 f d ,
7 FÍSC 5 a UESTÃO: (, pontos) valiador Revisor O ciclo de Stirling é u ciclo terodinâico reversível utilizado e alguas áquinas téricas. Considere o ciclo de Stirling para ol de u gás ideal onoatônico ilustrado no diagraa PV. Os processos e são isotéricos e os processos C e D são isocóricos. a) Preenca a tabela (a) para a pressão, volue e teperatura nos pontos,, C, D. Escreva as suas respostas e função de P, V, P C, e de R (constante universal dos gases). (, ponto) Justifique o preenciento das colunas P & T. b) Coplete a tabela (b) co os valores do calor absorvido pelo gás (), da variação da sua energia interna (ΔU) e do trabalo realizado pelo gás (W), edidos e Joule, e cada u dos trecos, C, e D, representados no diagraa PV. (, ponto) Justifique o preenciento das colunas para e ΔU. a) P V T P V P V /R P V / P V /R C P C P C /R D P C /V V P C /R P C /V V P V P V ; V V ) C 7
8 FÍSC b) (J) ΔU(J) W(J) 3 3 C D ΔU (sotera - W ΔU : ΔT ) W 3J W ΔU C C C ( ΔV -ΔU W C D C ΔU ) -75J C ( ΔT -ΔT ) C C D ΔU C 75 J ΔU - W ( ΔT ΔU ) W -5 J W D D ΔU ( ΔV D D 75J ) 8
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