Física D Intensivo v. 2

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1 GABARIO Física D Intensivo v Exercícios 01) E I Fasa Desocaento é a istância entre a crista (ou vae) até o ponto e equiíbrio a ona II Fasa Apitue ientifica a eneria transportaa pea ona III Fasa O oviento harônico sipes ocorre co o sentio seno constanteente aterao, poré anteno a esa trajetória IV Fasa É variáve e toa a trajetória V Veraeira Períoo é o tepo para ua osciação copeta, ou seja, epene o copriento e ona, e não a apitue 0) 05) C 06) A Coo ea está se esocano e 0, para a esquera, tereos que φ o π/ ra e) φ φ o + w t; φ π/ + π t x A cos φ; x 4 cos (π/ + π t) Na posição x A a veociae é nua, pois é u ponto e inversão e a aceeração é áxia, estano orientaa no sentio x, para a ireita π ' π 4 03) C 01 Fasa 0 Veraeira 04 Veraeira x áxia A 08 Fasa A aceeração é variáve 16 Veraeira F k x 04) a) 0,5 Hz; b) π ra/s; c) 4 ; ) π/ ra; e) x 4 cos(π t + π/) a) s; f 1/; f 1/ Hz (percorre eia vota e caa 1 s) b) w π/; w π/; w πra/s (varre u ânuo e πra e caa 1 s) c) A 4 ) Na posição (eonação) x 0 existe uas fases 07) E ' π ' π ' De acoro co a equação a ona teos que: A 3 c, w 0,5 πra/s e ϕ 0 3 π Coo w πf, oo, f 08) a) 0,5 Hz; w π 05, π 0,5 Hz π De acoro co a ona apresentaa teos que 4 s, oo, coo f 1, teos que: f 0,5 Hz b) 4 ; A aceeração áxia o MHS é aa por a ax w A (1) e teos que w π f () Substituino a equação () na equação (1) teos: a ax 4 π f A Física D 1

2 GABARIO 09) 54 Então A c) 6 /s a ax π f , No instante t 1 s, a veociae a partícua é áxia, e é aa por: v w A Loo, ax v ax w A π f A 3 0,5 4 6 /s 01 Incorreto Coo o corpo oscia na superfície, a oa varia e eforação, variano assi a força eástica 0 Correto Sistea conservativo 04 Correto A frequência anuar (w) o oviento é aa por: w K, oo w ra/s 08 Inorreto A veociae áxia é aa por v ax w A, então v ax w A 10 0,1 1 /s, poré ocorre no ponto e equiibrio o oviento, ou seja, na posição x 0 16 Incorreto Coo o sistea é conservativo, poeos cacuar a eneria tota o sistea pea eneria cinéticca áxia o oviento Então E tota v, oo E tota 0, 1 0,1 J 3 Correto Coo w π, então: π π 0,π s w 10 No pênuo sipes e copriento 10 c, teos: π L oo, 01, 0,π s 10 10) A A frequência a osciação inepene a apitue o oviento, poré, coo a eneria o sistea é aa por E K x, se a apitue upica, a eneria o sistea fica 4 vezes aior 11) a) 4 s e 0,5 Hz b) A veociae é nua nos extreos a osciação, ou seja, nos instantes 1 s, 3 s e 5 s c) A aceeração é áxia nos pontos e inversão o oviento, ou seja, nos instantes s, 4 s e 6 s 1) C M π π M 13) E M 4 M 4 M,5 /s F R F eétrica a q E a q E π, e que representa a aceeração resutante nua situação se o capo eétrico Poeos escrever o períoo assi: π + a π q E + π π + q E + q E 14) 11 15) A 01 Veraeira 0 Veraeira 04 Fasa O períoo não epene a assa 08 Veraeira 16 Fasa O oviento e transação não infuencia o e rotação 3 Fasa Eíptica a) Correta Consierano que v ωr, seno v a veociae tanencia (escaar), ω a veociae anuar e r o raio o oviento circuar (nesse caso, a atura o satéite e reação ao centro a erra), para que o satéite reaize o eso esocaento anuar que u ponto quaquer sobre a superfície terrestre e u eso tepo, é necessário que esse ponto possua a esa veociae anuar o satéite b) Incorreta A veociae tanencia o satéite é iferente a veociae tanencia a superfície terrestre, pois abas epene o raio escrito até o centro o paneta c) Incorreta A aceeração centrípeta respeita a equação ac v /r, ou seja, a aceeração centrípeta é proporciona ao quarao a veociae tanencia ) Incorreta Força ravitaciona e veociae anuar são e ranezas físicas istintas e inepenentes Física D

3 GABARIO 16) C e) Incorreta A força ravitaciona terrestre F não é nua no espaço, as sua intensiae iinui inversaente e proporcionaente ao quarao a istância e corpo e assa Dessa fora, é respeitaa a ei e ravitação, F G M, e que G é a constante e ravitação universa, M a assa a erra e a assa o satéite Por essa razão, a ieia o senso cou e que o hoe "futua" no espaço evio à baixa ensiae atosférica é equivocaa I Incorreta A órbita os panetas é eíptica, e o So encontra-se e u os focos a eipse II Correta III Incorreta A veociae varia, tanto que, no periéio, a v áx, e, no aféio, a v ín 17) B 18) A 19) A IV Incorreta Lebre-se a 3ª ei e Keper: 3 r cte Assi, quanto aior o raio, aior será o períoo 1 Incorreta Coo o satéite S A possui trajetória eíptica, a força ravitaciona varia co a istância ao paneta Correta A eneria potencia epene a posição e reação ao paneta no ponto P 3 Incorreto A eneria cinética, juntaente co a veociae anuar e inear os satéites, epene a força ravitaciona, que por sua vez epene o quarao a istância entre os satéites e o ponto P o paneta I Veraeira II Fasa A constante G é universa e a aceeração a raviae na Lua é ua particuariae sua, que é iferente o vaor o G Veja: G 6, N /k L 1,6 /s III Fasa Satéite eoestacionário possui a esa veociae anuar que a erra e, portanto, está e repouso e reação à erra F F S F M F GM M S GMMM ( ) M 0) A 1) B F G M M M M ( ) S M O fenôeno escrito no texto é chaao e iponerabiiae, ou seja, ausência aparente e peso que ocorre quano estações espaciais ou e objetos que estão e órbitas próxias a au paneta ou à Lua Nestes, tanto os seus ocupantes coo a estação ou o objeto e si, estão sob o efeito e ua esa aceeração ravitaciona, prouzino assi ta sensação M 4 /s p 100 k P P M M 4 /s P F G GM GM GM ) C 67, R + h , h , h h 3, F cp F G G M a cp G M a cp G M a cp , R + h , h h 1, Física D 3

4 GABARIO 3) 33 4) A 5) B 01 Correta 0 Incorreta Para a Ireja, a erra era a coisa ais iportante, ou seja, o centro o sistea panetário, e era acusao e heree que fosse contra esse sistea, e não a favor 04 Incorreta A uança e Keper e reação ao oeo e ycho Brahe foi trocar o eocentriso peo heiocentriso A troca as órbitas, e circuares para eípitcas, foi e reação ao oeo e Copérnico 08 Incorreta Está ao contrário 16 Incorreta Poeos utiizar para quaquer par e assa, situaas a certa istância ua a outra 3 Correta Prieira ei e Keper: a trajetória os panetas e torno o So é eíptica, co este ocupano u os focos a eipse Observação: a erra atrai o corpo e o corpo atrai a erra, par e ação e reação 6) Veraeira Se F R a [N] k s Assi, se: [G] N k 3 k s k s k 0 Veraeira 04 Fasa Existe ua resutante centrípeta 08 Fasa Quanto ais próxia o So, ais rápia é a veociae a erra 16 Veraeira 7) A A seuna ei e Keper (ei as áreas) nos ostra que o raio éio a órbita os panetas varre áreas iuais e tepos iuais 8) Fasa P M é ua força e interação entre o corpo e a erra 0 Veraeira 04 Fasa P M P 08 Fasa P M, e epene a istância entre os centros e assa a erra e o corpo 16 Veraeira P M Fravitaciona e F G M 3 Fasa 9) Veraeira F ravitaciona G M M 1 0 Veraeira Na verae, a Lua não prouz esse efeito sozinha Os ovientos e subia e escia o níve o ar, as chaaas arés, tabé sofre infuência o So, epeneno a intensiae a força e atração ee e a Lua sobre o nosso paneta Assi coo a erra atrai a Lua, fazeno-a irar ao seu reor, a Lua tabé atrai a erra, poré e u jeito ais suti 04 Fasa A ei e Newton se apica aos satéites artificiais 08 Fasa A força será quatro vezes enor, pois a força ravitaciona é inversaente proporciona ao quarao a istância entre o so e a erra 16 Fasa A força será quatro vezes enor, pois a força ravitaciona é inversaente proporciona ao quarao a istância entre a Lua e a erra 3 Fasa F ravitaciona G M M erra so ( 05, ) G M1 M 1 G M1 M 4 G M M 1 05, 05, 30) Veraeira F ravitaciona GM R 0 Fasa Possui aceeração centrípeta a GM R 04 Veraeira 08 Fasa As forças são iuais e óuo 16 Veraeira 3 Veraeira F R a 4 Física D

5 GABARIO 31) A 3) E Co a prieira ei e Keper provaos que a veociae os panetas e torno o So não é constante evio às posições e aféio e periéio Poré, a seuna ei e Keper (ei as áreas) nos ostra que o raio éio a órbita os panetas varre áreas iuais e tepos iuais I Veraeira II Fasa Referencia inercia é aquee reativo à ei e inércia, ou seja, que se ove e reação a outro referencia co veociae constante, portanto, não possui aceeração reativa III Veraeira 33) Fasa A teoria a reativiae iita a veociae e k/s 0 Veraeira F R a 04 Veraeira o postuao 08 Fasa O auento a veociae ocasiona u auento a assa reativística 16 Fasa A veociae a uz ua para eios co ínice e refração iferentes 3 Fasa Quanto aior for a veociae, aior será a assa a partícua e portanto aior a força para aceerá-o 34) A 35) E 36) D 37) D A veociae a uz no vácuo é a esa para quaquer referencia inercia I Veraeira II Fasa Soente sofrerá contração a iensão (ireção) na qua o oviento está ocorreno III Veraeira I Veraeira O tepo se iata, oo ea envehecerá enos rapiaente II Veraeira O espaço se contrai, oo ea terá u taanho enor III Veraeira A assa se iata 38) C v 0,8 c 0 1 v c (, ) c , c 0 036, 0 0,6 Ou seja, o copriento fina é 40% enor que o inicia 39) 7 01 Veraeira 0 Veraeira eoria a reativiae 04 Fasa As iensões o objeto epene o referencia aotao 08 Veraeira Na veociae próxia à a uz, o eétron sofre iatação e assa 16 Veraeira 40) 4, J 41) E Poeos afirar que a assa transforaa é a iferença entre a assa os prótons e a o héio: tota (4 próton héio ) (4 1, , ) 4, k Loo, se E c, então E 4, , J J k /s Coo E X c, então k /s X /s Loo, X k /s v Q 4) 06 43) E 01 Faso Raios catóicos são foraos por eétrons 0 Veraeiro 04 Veraeiro 08 Faso E 1869, Johann Wihe Hittorf esviou os raios catóicos ao aproxiar u íã 16 Faso Os eétrons, por possuíre caras eétricas, poe sofrer esvios De acoro co a teoria e Max Pank, a eneria é quantizaa M M M0 V 1 c M 0 019, M M0 M 09c 1 (, ) c M 0 1 0, 81 44) E I Fasa Observano no ráfico, teos 3 > > 1 II Veraeira III Fasa É aior para a teperatura 1 Física D 5

6 GABARIO 45) C IV Fasa Observano no ráfico, teos 3 > > 1 V Fasa Observano no ráfico, teos E (λ) 3 > E (λ) > E (λ) 1 Q V Fóton V C Q c c c Q c c 46) A Q E c Resoução I Incorreta São onas eetroanéticas, portanto esprovias e cara II Correta III Correta IV Incorreta Por possuir aior frequência que os raios X, possui tabé ais eneria e, portanto, é ais penetrante 47) 3 48) C 01 Correta eos coo seno a eneria ínia necessária para se ter o efeito fotoeétrico o ponto e que a curva corta o eixo y, e a frequência ínia o ponto e que a curva corta o eixo x Assi: E h f,145 h h 4, evs (vaor aproxiao) 0 Correta Utiizano o vaor 4, evs a aternativa 01 para constante e Panck, e seno a frequência e corte peo ráfico Hz, teos: E h f E 4, Hz E,15 ev 04 Correta Veja que a partir a frequência Hz, os eétrons já aquire eneria cinética 08 Incorreta E h f E 4, Hz E,658 ev 16 Correta eos coo seno o vaor a frequência ínia para o efeito fotoeétrico o oca e que a curva corta o eixo x; portanto, quanto ais para a ireita, aior a função trabaho 3 Incorreta Auentano a intensiae tereos u auento no núero e eétrons injetaos, para auentar a eneria cinética e caa eétron teos que auentar a frequência I Veraeira II Veraeira 49) 18 III Fasa Para sere eitios eétrons, a baixa frequência inciente eve ter u vaor ínio para vencer a função trabaho o eta 01 Fasa f vereho < f vioeta 0 Veraeira 04 Fasa Não epene a cor a superfície 08 Fasa Não epene a assa, as si a eneria o fóton 16 Veraeira E vioeta > E vereho 3 Fasa Não epene o tepo e exposição, o arranque os eétrons é instantâneo 50) a) 0,09 ev 51) B 5) D 53) C Apicano a equação o efeito fotoeétrico teos: E c h f W Loo, W h f E c (, 34, ) 0, , 10 0,99 0,90 0,09 ev b) 0,90 ev Mexeno na frequência, tereos a esa quantiae e eétrons eitios, só que co aior ou enor veociae Para upicar o núero e eétrons eitios, eveos upicar a intensiae, pois assi obraos a quantiae e fótons que atine a superfície e sóio E Q c h c Qc Q h 34 Js λ λ 663, Q 8, Js/ Nas raiorafias os ossos sae brancos e os tecios e vota neros, isso ocorre porque o osso, cuja estrutura é ais ensa que a o tecio oe, absorve ais raiação, ficano co aparência cara, enquanto que o tecio oe, enos enso, é atravessao peos raios X, ficano co a aparência ais escura 6 Física D

7 GABARIO 54) C 55) A 56) 15 57) A 58) B f raios X > f utravioeta 01 Veraeira 0 Veraeira 04 Veraeira 08 Veraeira 16 Fasa O efeito fotoeétrico eviencia o coportaento corpuscuar a uz Apicano a equação o copriento e ona e Broie, teos: 34 λ h oo, λ h 663, 10 v v 16, , , M 7 6 O oeo atôico e Bohr era u aperfeiçoaento o oeo e Rutherfor, inserino ieias quânticas ao oeo panetário Nesse oeo os eétrons reaiza órbitas circuares e torno o núceo Seno o núceo positivo e o eétron neativo, a força centrípeta que ree o oviento é e orie eétrica (couobiana) Portanto, a aternativa I está correta Entre as inserções quânticas a principa é a ieia e que o eétron não poe ocupar quaquer posição, apenas eterinaos níveis e eneria be efinios Quano o eétron passa para u estao ais excitao, ee absorve eneria, e quano passa para u estao enos excitao, ee ibera eneria aternativa II correta Entretanto, essas órbitas não são u útipo inteiro e ua quantiae funaenta aternativa III incorreta As enerias as órbitas peritias são cacuaas por E n 13, 6 ev, seno n u núero inteiro n 59) D 60) D 61) B 6) D 63) E 64) A E E E 1 3,4 ( 13,6) 10, ev Para que ocorra a absorção e eneria se ionização (excitação), é necessário que a eneria fornecia seja exataente iua à iferença entre os níveis e eneria Coo o átoo está no seu estao funaenta, n 1, nenhua as enerias fornecias irá provocar ionização Do estao funaenta (n 1) para o prieiro estao excitao (n ) são necessários 13,6 ev 3,4 ev 10, ev Do prieiro estao excitao (n ) para o seuno estao excitao (n 3) são necessários 3,4 ev 1,5 ev 1,9 ev ΔE,86 ev,86 1, , J E h f 4, , f f 0, f 6, Hz E Física, o anti-hiroênio é o átoo e antiatéria equivaente ao hiroênio cou É coposto por u antipróton e u pósitron, teno assi as esas proprieaes, poré caras eétricas invertias I Veraeira II Veraeira III Veraeira F E P n q E n q V n 1, , 10 1, n 10 3 eétrons Coo E V Daos: q 1, c 1, 10 1 k 1,6 c 1,6 10 Física D 7