FÍS 10 A - AULA 8 8.01 a) ncorreta. Os corpos podem apresentar elocidades diferentes de mesmo sentido e ainda assim colidir posteriormente. b) ncorreta. Se o módulo da elocidade de afastamento for maior que o módulo da elocidade de aproximação, o sistema apresentaria energia cinética maior que a inicial. c) Correta. Se os corpos permanecem grudados após a colisão, a elocidade de afastamento será nula, portanto o coeficiente de restituição da colisão será nulo (colisão inelástica). d) ncorreta. A elocidade de afastamento é B A e a elocidade de aproximação é A B. Com isso, se as elocidades na quarta fase forem iguais às elocidades na primeira fase, o coeficiente de restituição será igual a 1. e) ncorreta. Cada material possui características de deformação específicas, isso influencia na deformação dos corpos. 8.0 Como a massa do asteroide é desprezíel diante da massa da Terra, tem-se que a energia cinética final é igual a energia cinética do asteroide. Dessa forma: m E 3, 6 10 1 c J A equação da energia elétrica relacionada com a potência e o interalo de tempo é dada por: Eel = P t t = 3,6 10 9 s Em anos, tem-se t = 114 anos. Alternatia: c 8.03 QA = ma A QA = 1 000 40 = 40 000 kg km/h QB = mb B QB = 800 50 = 40 000 kg km/h Se os dois corpos possuem sentidos opostos, tem-se: QR = 40 000 40 000 = 0 Alternatia: d 8.04
Para um sistema isolado de corpos, o impulso resultante das forças externas é nulo e a quantidade de moimento se consera. = ΔQ 0 = Qf Qi Qf = Qi Alternatia: d 8.05 Parte da energia mecânica da bola foi dissipada na forma de som. Alternatia: d 8.06 A massa do carro é maior que a massa da moto. Se os dois apresentam mesmo módulo de elocidade, tem-se que numa colisão: Qc > Qm, sendo Qc a quantidade de moimento do carro e Qm a quantidade de moimento da moto. Ainda que a força de ação possua mesma intensidade do que a força de reação, a moto apresentará maior aceleração pois possui menor massa (FR = m a) Alternatia: c 8.07 Segundo a equação da colisão, tem-se: QA + QB = Q A + Q B Com isso, a quantidade de moimento do sistema imediatamente antes da colisão é igual a quantidade de moimento do sistema após a colisão. Alternatia: a 8.08 VAP = VA VB = 5 ( 3) = 8 m/s VAF = V B V A = 1 = 1 m/s e V V AF AP e = 0,15 Alternatia: b 8.09 A partir da equação de colisões, tem-se: ma A + mb B = ma A + mb B Diidindo toda a equação por mb:
m m m ' m ' m m m m A A B B A A B B B B B B ma A ma ' A ' B m m B m A ( A ' A ) ' B B mb ma 6,0 3,0 m (6,0 4,0) B B B Alternatia: c 8.10 Para que o asteroide seja atingido frontalmente pelo Super-Homem e para que os dois fiquem parados em relação à Terra, dee-se considerar: ma A = ms S S = 0 000 km/h Alternatia: a 8.11 O módulo da quantidade de moimento do sistema é: QR = Q1 + Q = m1 1 + m QR = 00 3,0 100 5,0 QR = 600 500 = 100 g m/s Alternatia: a 8.1 Qantes = Qdepois Qantes = mantes Qdepois = (mantes + mdepois) mantes = (mantes + mdepois) ' = 0 m/s Alternatia: d 8.13 Q1 + Q = QR
m1 1 + m = m1 1 + m m1 (1 1) = m ( ) m1 ( 3) = m (1 4) m1 ( 5) = m ( 3) 5 m1 = 3 m Alternatia: e 8.14 Qantes = (m + m) Qantes = 3m Como a quantidade de moimento se consera, a quantidade de moimento final (Qdepois) dee ser igual a inicial a) Correta. mb B + ma A = Qdepois m 1,5 + m 0 = 3m b) Correta. mb B + ma A = Qdepois m + m ( 1) = 3m c) Correta. mb B + ma A = Qdepois m 3 + m ( 3) = 3m d) ncorreta. mb B + ma A = Qdepois m + m 1 = 5m e) Correta. mb B + ma A = Qdepois m 1,5 + m 0,5 = 3m Alternatia: d 8.15 Qantes = Qdepois QoA + QoB = QA + QB QoB = 0 e QA = 0, então: ma oa = mb ob ob = 0, m/s E m B ob c Ec = 400 J
Alternatia c 8.16 A quantidade de moimento se consera. a) ncorreta. mb B + ma A = Qdepois 0,5 m b) Correta. mb B + ma A = Qdepois 6 m c) ncorreta. mb B + ma A = Qdepois 8 m d) ncorreta. Obseração: O corpo da frente tem uma elocidade maior que o de trás. Não haerá colisão. mb B + ma A = Qdepois 6 m e) ncorreta. mb B + ma A = Qdepois 4 m Alternatia: b 8.17 Utiliza-se a equação de colisões Qantes = Qdepois e a equação do coeficiente de V restituição e AF para assim, formar um sistema que possa encontrar os alores V AP de A e B que são as elocidades finais de cada esfera. Alternatia: a 8.18 A partir do gráfico pode-se calcular as elocidades de cada bloco rígido, então: Δx 1 = 3 m/s e = 1 m/s Δt a) ncorreta. Qantes = m1 1 + m Qantes = 4 3 + 4 (-1) = 8 m/s b) ncorreta. Colisões inelásticas dissipam energia mecânica. c) Correta. Qantes = Qdepois 8 = (4 + 4) = 1 m/s. d) ncorreta. 4 4 1 Ec = 4 J e) ncorreta. Verificou-se que a elocidade após o choque foi de 1 m/s.
8.19 Da equação de colisões, tem-se: Qantes = Qdepois ma A + mb B = (ma + mb) 7 5 + 75 ( 4) = (7 + 75) = 0,4 m/s 8.0 Da conseração da quantidade de moimento, tem-se: Qantes = Qdepois m A + m B = (m) m 4 + m 0 = m = m/s Da conseração de energia mecânica, tem-se: Emi = Emf ECi + EPi = ECf + EPf m 0 0 m g h h = 0, m 0 cm FÍS 10A - AULA 9 9.01 Quando a bolinha é retirada de sua posição inicial e leada à certa altura, neste momento a bolinha possui uma energia potencial graitacional. Ao ser abandonada, a energia potencial graitacional se transforma em moimento, ou em energia cinética, até que colide com a segunda bolinha e atraés desta, até a penúltima bolinha é conserada a quantidade de moimento. A energia acumulada, quando em contato com a ultima bolinha, faz essa leantar na mesma altura inicial. Assim, consera-se a energia mecânica total do sistema, quando desprezada a resistência do ar. Alternatia: d 9.0 Os choques mecânicos perfeitamente inelásticos ocorrem quando há perda máxima de energia cinética no impacto. Nestas colisões, o coeficiente de restituição e a elocidade de afastamento dos corpos são iguais a zero, o que equiale a dizer que, após o impacto, os corpos permanecerão unidos. Quando não há forças externas sobre o sistema, a elocidade do corpo formado poderá ser determinada pela formula: m m (m m ) A A B B A B Alternatia: a
9.03 A direção e o sentido da força são dadas pelo impulso. Alteratia: c 9.04 Os choques mecânicos perfeitamente elásticos ocorrem quando há máxima conseração de energia cinética no impacto e conseração da quantidade de moimento. Nestas colisões o coeficiente de restituição é igual a 1 e a elocidade de afastamento é igual a elocidade de aproximação. Sendo assim, após o choque os corpos seguem separados com elocidades diferentes. Alternatia: a 9.05 Qantes = Qdepois m = m 1 + m = 1 + e 1 1 1 = Substituindo: = ( ) + = 1 = 0 Alternatia: b 9.06 Na ausência de forças externas a quantidade de moimento se consera, e como a colisão é inelástica, há máxima dissipação de energia cinética no impacto. Consequentemente, a energia mecânica não se consera. Alternatia: e
9.07 Nas colisões perfeitamente elásticas a energia mecânica total do sistema se consera. Alternatia: d 9.08 A conseração da quantidade de moimento acontece, pois Qantes = Qdepois e a dissipação de energia cinética ocorre deido ao acoplamento dos carros. Alternatia: e 9.09 Qantes = Qdepois m 1 + 3 m 0 = 4 m = 4 Alternatia: e 9.10 Qantes = Qdepois 8 + 0 = ( + ) = 4 m/s Alternatia: b 9.11 Qantes = Qdepois ma A + mb B = ma A + mb B B = 7 m/s Alternatia: b 9.1 Após o choque os dois corpos deslocam-se grudados, houe máxima perda de energia cinética do sistema. Alternatia: a 9.13 Na colisão inelástica os corpos tem a mesma elocidade após o impacto. ma A mb B = (ma + mb) = 0 m/s
E c m Ec = 0 J Alternatia: a 9.14 A máxima perda de energia cinética ocorre quando a colisão é inelástica. Qantes = Qdepois ma A mb B = (ma + mb) = m/s ECi = EC1 + EC E E Ci Cf ma A mb B ECi = 8 J (m B m A) ECf = 1 J ΔEC ECf E Ci ΔE = -16 J C Alternatia: b 9.15 De acordo com o gráfico, pode-se encontrar as elocidades das duas esferas antes e depois do choque: Q1 = m1 1 1 = m/s Q = m = 1 m/s Obsera-se que as esferas, após o choque, trocam de alores entre si da quantidade de moimento. Dessa forma: Q 1 = m1 1 1 = 1 m/s Q = m = m/s ' ' ( 1) ( 1) af 1 e 1 ap 1 9.16 Qantes = Qdepois m1 1 + m = m1 1 + m 8,0 0,0 = 4,0 A +,0 B e 0,5 ' ' B A,5 = 1 Substituindo: A
110 = 1 + 3 3 1 = 0,5 m/s Substituindo: 115 = 5 = 3 m/s Alternatia: b 9.17 Q = Q0 ma A + mb B = ma A + mb B 1,0 = 4 A + B ' ' B A e 1 ' A ' B 1 = B A Substituindo: A = 6 m/s B = 6 m/s Alternatia: d 9.18 Qantes = Qdepois ma A + mb B = (ma + mb) = m/s E C (m m ) A B EC = 10 J Alternatia: e 9.19 Qantes = Qdepois m + m 0 = (m + m) = ECi = ECf E Ci m m E Cf ( ) ECi = ECf 0.0 a) Qantes = Qdepois 90 000 + 40 000 = 8 000 = 16,5 m/s = 58,5 km/h
b) ECi + EPi = ECf + EPf ECi = 400 000 J EPf = 10 000 J ECf 100%,5% E Ci FÍS 10B - AULA 8 8.01 A brisa terrestre ocorre durante a noite. A água fica mais quente que o continente, pois ela se resfria mais lentamente. A camada de ar próxima ao oceano se aquece e sobe, dando lugar a uma noa camada de ar frio que estaa sobre o continente. Assim, o ar se moe do continente para o oceano. Alternatia: a 8.0 A condutiidade térmica é uma constante de cada material e quanto maior for seu alor, melhor condutor de calor será o material. Alternatia: d 8.03. ncorreta. Se o reseratório de água for metálico ele será um bom condutor de calor, ou seja, dissipará o calor com mais eficiência.. Correta. O coeficiente de condutiidade do idro é baixo comparado ao de outros materiais, fazendo dele um bom isolante de calor.. Correta. Quanto mais escuro o material, maior será a absorção de ondas eletromagnéticas na faixa do infraermelho (ondas de calor). Alternatia: e 8.04 Quanto menor é o coeficiente de condutiidade do material, melhor é a capacidade deste de manter a temperatura sem grandes ariações. Alternatia: d 8.05
8.06 8.07 Quanto maior a condutiidade do material, mais calor esse material propagará. Prata: 0,99 cal / (s cm ºC) Alumínio: 0,5 cal / (s cm ºC) Ferro: 0,16 cal / (s cm ºC) Vidro: 0,00 183 cal / (s cm ºC) Água: 0,0 014 cal / (s cm ºC) Lã: 0,000 086 cal / (s cm ºC) Ar seco: 0,000 061 cal / (s cm ºC) 8.08
A condução é um fenômeno de transferência térmica, causado por uma diferença de temperatura entre duas regiões em um mesmo meio ou entre dois meios em contato. Ocorre principalmente em sólidos. A conecção é um fenômeno de transferência térmica, feito por meio de transporte de matéria entre duas regiões. Ocorre principalmente em fluidos. A irradiação é um fenômeno de transferência térmica por meio de ondas eletromagnéticas, é a única forma de propagação de calor que pode ocorrer no ácuo. Alternatia: d 8.09. O braseiro chega à carne, principalmente por irradiação.. O calor propaga-se atraés da carne por condução. Transferência térmica por irradiação ocorre por meio de ondas eletromagnéticas que no caso, constitui o braseiro. Condução ocorre de transferência de calor, átomo a átomo. 8.10 Depois de certo tempo as duas mesas atingem a mesma temperatura, atingindo o equilíbrio térmico. Logo, o estudante está errado, a mesa de metal dá a ele a sensação de estar mais fria, pois o metal tem um coeficiente de condutiidade maior que o da madeira. Alternatia: d 8.11. Correta. Qualquer objeto emite e recebe calor de ondas eletromagnéticas.. Correta. A condução térmica ocorre de átomo para átomo.. Correta. A conecção térmica ocorre apenas para os fluidos, pois nos sólidos as partículas não podem ser moimentadas com a mesma facilidade que nos líquidos e gases. Alternatia: c 8.1 A partir da equação de Fourier: Κ A Δθ Φ L
Mantendo K que é o coeficiente de condutiidade do material e a temperatura, para aumentar o fluxo de calor, dee-se aumentar o alor da área de seção transersal A e diminuir o comprimento L. Alternatia: e 8.13 A garrafa térmica tem como função manter seu conteúdo em temperatura praticamente constante durante um longo interalo de tempo. É constituída por uma ampola de idro cujas superfícies interna e externa são espelhadas para impedir a propagação do calor por irradiação. As paredes de idro são más condutoras de calor eitando-se a condução térmica. O ácuo entre as paredes da ampola dificulta a propagação do calor por conecção e condução. Alternatia: c 8.14 0) O calor é transmitido por irradiação por meio de ondas eletromagnéticas, com predominância de raios infraermelhos. 04) O calor é transmitido por conecção por meio dos moimentos de partículas de fluidos. 8.15 Quanto maior a capacidade do tecido de refletir calor, menor será o fluxo de calor refletido a ele. Assim, a cor branca diminui o aquecimento. A baixa condutiidade térmica do material (lã) implica em baixo fluxo de calor. Alternatia: c 8.16 A partir da equação de Fourier: Κ A Δθ Φ L Sabe-se que: d = r e A = r Κ A Δθ Κ A Δθ A A B B Se A = B 4 KA = KB L L Alternatia: a 8.17 Se os dois extremos forem mantidos às temperaturas T1 e T, o fluxo de calor se torna constante (regime estacionário).
Alternatia: d 8.18 01) Deido à formação da ilha de calor, ocorre uma região de baixa pressão no centro urbano, fazendo que o poluente rural penetre para o centro urbano, pelo menos durante o dia, arrastado pelo ento. 0) A ilha de calor urbano ocorre deido às diferenças nas capacidades térmicas entre as superfícies do centro urbano e rural. 08) A formação da ilha de calor é uma ação antropogênica. 16) Um mapa que apresenta as isotérmicas sobre uma região que contém uma grande metrópole se assemelha à distribuição de curas de níel em uma carta topográfica. 8.19 A = B KA (T T1) = KB (T T) T = 500 K Alternatia: b 8.0 a) Tem-se que: A = r e T1 > T Κ A (T T ) 1 Φ L b) ( T T ) 1 T 3 8.1 a)
b) O bloco que derreterá antes é o B e o bloco que derreterá por ultimo é o D. O Cobertor funciona como um isolante térmico. FÍS 10B - AULA 9 9.01 Na Combustão interna, o motor utiliza os próprios gases de combustão como fluido de trabalho. Ou seja, são estes gases que realizam os processos de compressão, aumento de temperatura (queima), expansão e finalmente exaustão. Alternatia: a 9.0 A energia mecânica total do sistema é conserada, porém nem todo calor é utilizado para realização de trabalho. Portanto, ele absore energia eleando, assim, a sua temperatura. Alternatia: c 9.03 a) UA = + 3 + 3 + = 10 J 10 EmA,5 J 4 b) UB = 3 + + 1 + + 1 + 3 = 1 J 1 EmB J 6 c) UC = 7 + 7 = 14 J 14 EmC 7 J d) UD = 1 + + + 3 + 3 + + 1 + = 16 J 16 EmD J 8 e) UE = + 3 + + 3 + + 3 = 15 J 15 EmE,5 J 6 f) UF = + 3 + 1 + 3 + 1 + 3 = 14 J 14 EmF 7 J
Ordem decrescente das energias interna: UD > UE > UC = UF > UB > UA Ordem decrescente das energias médias: EmC > EmA > EmB = EmD = EmF Ordem decrescente das temperaturas: TC > TA = TE > TB = TD = TF 9.04 a) Verdadeira. b) Verdadeira. c) Falsa. Conforme o exercício anterior, as partículas de um corpo podem ter quantidades de energia diferentes. d) Falsa. O corpo C possui a maior temperatura, mas não possui a maior energia interna. O mesmo para o corpo D, esse possui maior energia interna, mas não possui maior temperatura. e) Verdadeira. f) Verdadeira. g) Falsa. O corpo C possui a maior temperatura, mas não possui a maior energia interna. O mesmo para o corpo D, esse possui maior energia interna, mas não possui maior temperatura. h) Falsa. TA = TE, porém A possui 4 partículas e E possui 6 partículas. i) Falsa. Conforme o exercício anterior, TA = TE, porém UA não possui o mesmo alor que UE. j) Verdadeira. k) Verdadeira. l) Falsa. Conforme o exercício anterior, TA = TE, porém UA não possui o mesmo alor que UE. m) Verdadeira. 9.05 a) Do estado A para o estado B, tanto a pressão quanto o olume aumentam. De acordo com a Lei Geral dos Gases, se a pressão e o olume aumentam, a temperatura também aumenta. A ariação da energia interna ΔU depende exclusiamente da temperatura, portanto tem alor positio. b) Do estado A para o estado B, tanto a pressão quanto o olume diminuem. De acordo com a Lei Geral dos Gases, se a pressão e o olume diminuem, a temperatura também diminui. A ariação da energia interna ΔU depende exclusiamente da temperatura, portanto tem alor negatio. 9.06
Do estado A para o estado B, a pressão diminui e o olume aumenta. De acordo com a Lei Geral dos Gases, se a pressão diminui e o olume aumenta, a temperatura também aumenta. A ariação da energia interna ΔU depende exclusiamente da temperatura, portanto tem alor positio. 9.07 a) Q > 0 ou Q + b) Q < 0 ou Q c) ΔU > 0 ou ΔU + d) ΔU < 0 ou ΔU e) τ > 0 ou τ + f) τ < 0 ou τ 9.08 a) Q = + 40 J ; τ = + 30 J b) Calor. c) Trabalho. d) Ganhou mais energia do que perdeu. e) ΔU = + 10 J f) Aqueceu, pois a quantidade de calor (Q = + 40 J) é maior que o trabalho realizado (τ = + 30 J), portanto a quantidade de Q restante é transformada em aumento de temperatura. 9.09 a) Q = + 30 cal; τ = + 40 cal b) Calor. c) Trabalho. d) Perdeu mais energia do que ganhou. e) ΔU = 10 cal f) Resfriou, pois a quantidade de calor (Q = +30 cal) é menor que o trabalho realizado (τ = +40 cal), portanto a quantidade τ restante é transformada em resfriamento do sistema. 9.10 a) Q = 30 J; τ = 30 J
b) Trabalho. c) Calor. d) Ganhou e perdeu quantidades iguais. e) ΔU = 0 f) A temperatura ficou constante. O sistema possui a mesma quantidade de calor (Q = 30 J) e de trabalho (τ = 30 J). 9.11 a) Q = +40 J; τ = 30 J b) Calor e trabalho. c) Nenhuma. d) O gás apenas ganhou energia. e) U = 70 J f) Aqueceu, pela primeira lei da termodinâmica obsera-se que se ΔU aumenta, a temperatura também aumenta. 9.1 Pela primeira lei da termodinâmica, tem-se: ΔU = Q τ.sendo ΔU a ariação de energia interna do sistema e Q τ são processos para ariação ou transferência de energia. Alternatia: d 9.13 a) p = 10 N/m ; V = 10 m 3 τ = 10 10 = 100 J b) O gás realiza trabalho sobre o meio, trabalho positio. c) O gás cede energia para o meio. d) Q = +50 J e) Aumenta. Q > τ. f) ΔU = Q τ = +150 J. Se ΔU aumenta, a temperatura também aumenta. 9.14
a) p = 0 N/m ; V = 10 τ = 0 ( 10 - ) = 4 10 J b) o gás recebe trabalho do meio, trabalho negatio. c) o gás ganha energia do meio. d) Q = 0, J e) Diminui. τ > Q f) ) ΔU = Q τ = 0,16 J 9.15 a) τ = área = 5 (4 ) = 10 J b) τ = área = 5 [ ( 10 ) (4 10 - ) ] = 10 J c) τ = área = (0,5 10) + ( 5) = 15 J d) τ = área = 0 9.16 a) τ = área = 15 = 30 J b) τ = área = 0 c) τ = área = 5 ( ) = 10 J d) τ = área = 0 e) τtotal = 0 J f) área = 0 J g) τ é numericamente igual à área. 9.17 Pela primeira lei da termodinâmica: τ = 80 000 cal ; Q = 60 000 cal ΔU = 60 000 80 000 = 0 000 cal Alternatia: b 9.18. Correta.
. ncorreta. Pressão é resultante das colisões entre as moléculas e o recipiente (razão entre força e área).. Correta. Alternatia: d 9.19. ncorreta. A isoterma que contém os pontos e 3, possui maior energia interna (maior pressão e maior olume) que a cura isoterma do ponto 1.. Correta. ΔU = 0, logo τ = 0. De 1 para 3 o olume é constante.. Correta. O processo é isobárico. O trabalho (τ) aumenta, a ariação de energia interna do gás (ΔU) aumenta, consequentemente o calor (Q) é maior que zero. Recebe energia (Q > 0), fornece energia (τ > 0). Alternatia: d 9.0. No processo de aporização, a ariação de energia interna é igual a zero, consequentemente o calor fornecido é igual ao trabalho realizado (Q = τ). A troca de calor ocorre no mesmo ambiente, portanto a temperatura média não ai diminuir.. Durante mudanças de fase a temperatura (T) se mantém constante. Obseração: Desde a fusão até a aporização a ariação de energia interna (ΔU) aumenta. 9.1 Para gases monoatômicos, é possíel calcular a energia interna pela seguinte equação: 3 U p V 3 3 UA pa VA 4p V 3 3 UB pb VB p 3V UA 4 U 3 B 9. a) No processo isocórico (olume constante) a ariação de pressão é:
Δp = (1,0 10 5 ) (3,0 10 5 ) =,0 10 5 Pa. E a ariação no olume é zero, pois o olume é constante de A para B. No processo isobárico (pressão constante) a ariação de pressão é zero, pois a pressão é constante de B para C. E a ariação no olume é: ΔV = (6,0 10 ) (,0 10 ) = 4,0 10 m 3 A relação entre a temperatura inicial no estado termodinâmico A, e final, no estado termodinâmico C, pode ser escrita de forma: pa V T A A pc V T c c 5 5 (3,0 10 ) (,0 10 ) (1,0 10 ) 6,0 10 ) A TA TB B T 1 T b) Como TA = TC, ΔU = 0. Portanto Q = τ τ é numericamente igual à área. QAC = τab + τbc QAC = τbc QAC = (4,0 10 ) (1,0 10 5 ) = 4,0 10 3 J. FÍS 10C AULA 8 8.01. Nunca abra o gabinete ou toque as peças no interior do teleisor. A alta tensão utilizada para acelerar os elétrons por causar choques elétricos. Não coloque seu teleisor próximo de aparelhos domésticos com motores elétricos ou ímãs. Os ímãs possuem campos magnéticos que podem desiar a trajetória dos elétrons que incidem sobre a tela, proocando deformação na imagem. Alternatia: A 8.0 m q B sen R 7 4 m 1, 7 10 3, 0 10 R q B 19 1,6 10 1,6 R = 10 4 m Alternatia: B 8.03 F = q B sen θ Quando a partícula carregada incide na direção do eixo magnético conforme mostrado na figura, θ = 0º e F = 0 (sen θ = 0)
Alternatia: E 8.04 F = q B sen θ Para uma carga q (q 0) que encontra-se em um campo magnético B (B 0), a força magnética será nula se = 0 ou sen θ = 0 Analisando a dependência do ângulo, sen θ = 0 θ = 0º ou 180º Ou seja, se a trajetória da partícula for paralela ao campo magnético, a força magnética será nula. Alternatia: A 8.05 m q B sen R m R q B Para reduzir o raio, pode-se tomar qualquer uma das ações isoladamente: - diminuir a massa m - diminuir a elocidade - aumentar a carga elétrica q - aumentar o campo magnético B. Alternatia: A 8.06 A força magnética é dada por: F = q B sen θ Cargas positias e negatias desiam de forma diferente na presença de um campo magnético B, porém a massa não interfere nas características do etor força magnética. Alternatia: B 8.07 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página, o dedo médio para direita, o polegar apontará para cima.
Esse é o sentido da força magnética sobre uma partícula de carga positia. No caso do elétron (q < 0), o sentido da força é para baixo. Alternatia: D 8.08 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para baixo (etor elocidade), o polegar apontará para direita (etor força magnética). Alternatia: D 8.09 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para direita (etor elocidade), o polegar apontará para cima (etor força magnética), para o caso de uma carga positia (próton), e para baixo para o caso de uma carga negatia (elétron). Já o nêutron, por não possuir carga elétrica, não sofrerá desio. Quanto ao raio da trajetória, ele pode ser determinado por: m q B sen R m R q B Como a massa do elétron é menor do que do próton, o raio da trajetória do próton dee ser maior do que o do elétron. Alternatia: D 8.10 F = q B sen θ F = 10 6 1 10 4 10 sen 90º F = 10 1 N Alternatia: B 8.11 A) ncorreta. F = q B sen 90º = q B O moimento será uniformemente ariado B) ncorreta. Se for paralelo à B, então θ = 0º e F = q B sen 0º = 0 C) ncorreta. Toda carga em moimento na presenta de um campo magnético não paralelo ao etor elocidade fica sujeita a uma força magnética do tipo
F = q B sen θº D) Correta. gualando a resultante centrípeta com a força magnética, o raio da trajetória é dado por: m q B sen R m R q B E) ncorreta. Ver D. Alternatia: D 8.1 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para cima (etor elocidade): 1. Cargas positias serão desiadas para esquerda (o polegar apontará para esquerda etor força magnética). Cargas negatias serão desiadas para direita (o polegar apontará para direita etor força magnética) 3. Partículas neutras não sofrerão desios. O raio da trajetória é dado por: m q B sen R m R q B Alternatia: A 8.13 De acordo com a regra da mão esquerda: Para o próton, o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para direita (etor elocidade), o polegar apontará para cima (etor força magnética), assim 1 pode representar a trajetória de saída do próton. Para o elétron, o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para cima (etor elocidade), o polegar apontará para esquerda, mas como a carga é negatia, o etor força magnética aponta para direita, assim ou 3 podem representar a trajetória de saída do elétron. Alternatia: D 8.14
. O raio da trajetória é dado por: m q B sen R 5 m 6 10 100 R q B 3 8 10 3 R = 0,5 m. De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para cima (etor elocidade), o polegar apontará para esquerda (etor força magnética para uma carga positia), assim, se a carga fosse negatia, desiaria para a direita não atingindo o ponto Q.. F = q B sen θ F = 8 10 3 100 3 sen 90º F =,4 N Alternatia: A 8.15 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para fora do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para direita (etor elocidade), o polegar apontará para baixo (etor força magnética). Com efeito, o moimento da partícula será circular e no sentido horário. Alternatia: 33 (01, 3) 8.16 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para fora do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para cima (etor elocidade), o polegar apontará para a direita (etor força magnética), para o caso de uma carga positia, e para esquerda para o caso de uma carga negatia. Quanto ao raio da trajetória, ele pode ser determinado por: m q B sen R q m R B A razão q/m é maior para a partícula que apresenta menor raio, ou seja, para a partícula. Alternatia: D 8.17
De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página, o dedo médio para direita, o polegar apontará para cima. Esse é o sentido da força magnética sobre uma partícula de carga positia. No caso do elétron (q < 0), o sentido da força é para baixo. Se θ = 90º, a força magnética é a resultante centrípeta: m q B sen R m R q B Se θ = 0º, F = q B sen 0º = 0 Alternatia: 15 (01, 0, 04, 08) 8.18 FE = FM q E = q B sen θ 5,8 10 4 = 10 4 =,9 10 8 m/s Alternatia: B 8.19 Exercício resolido no material. 8.0 Exercício resolido no material. FÍS 10C AULA 9 9.01 Utilizando a regra da mão esquerda, o indicador aponta para baixo (campo magnético), o dedo médio para fora do plano da página (sentido da corrente elétrica), o polegar aponta para direita (etor força magnética). A intensidade da força é dada por F = B i L sen α Alternatia: A 9.0
Segundo a orientação sugerida, a força graitacional aponta para dentro do plano da página. A força magnética dee então apontar para fora do plano da página. Utilizando a regra da mão esquerda, o polegar dee apontar para fora do plano da página (etor força magnética). Assim, o indicador dee apontar para cima (campo magnético), o dedo médio para direita (sentido da corrente elétrica) Alternatia: A 9.03 Para os segmentos de fios que estão paralelos ao campo B em y, a força magnética F é zero, pois α = 0º ou 180º. Para os segmentos de x, primeiro obsera-se na direção de x, próximo de N, a força magnética aponta para baixo. No segmento de x próximo de S a força magnética aponta para cima. A espira ai girar em torno de xx no sentido antihorário para o obserador em O. Resposta: A 9.04 Usando a regra da mão esquerda, tem-se que o dedo médio, indicador da corrente elétrica aponta para a direita. O dedo indicador que representa o campo magnético aponta para dentro do plano. E o polegar que representa a força magnética, aponta para cima. Alternatia: A 9.05 Usando a regra da mão esquerda, tem-se que o dedo médio, indicador da corrente elétrica aponta para baixo. O dedo indicador que representa o campo magnético aponta para dentro do plano. E o polegar que representa a força magnética, aponta para a direita. Alternatia: B 9.06 Usando a regra da mão esquerda, tem-se que o dedo médio, indicador da corrente elétrica aponta para a direita. O dedo indicador que representa o campo magnético aponta para cima. E o polegar que representa a força magnética, aponta para fora do plano. Alternatia: B 9.07
A equação da força magnética é dada por: F = B i L sen α F = 3 1 sen 90 F = 6 N Alternatia: E 9.08 Para que os fios sofram atração, o campo magnético do fio da esquerda tem que estar saindo do plano, enquanto o campo magnético do fio da direita tem que estar entrando no plano. Alternatia: A 9.09 Em B, a força magnética será máxima, pois a corrente está perpendicular ao plano. Em C, a força magnética será mínima, pois a corrente está paralela ao plano. Em A, a força magnética terá alor abaixo da força magnética de B e acima do alor da força magnética em C, pois se tem o ângulo de 45 graus. Alternatia: B 9.10. De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para direita (etor elocidade), o polegar apontará para cima (etor força magnética).. De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para cima (etor campo magnético), o dedo médio para direita (etor elocidade), o polegar apontará para fora do plano da página (etor força magnética).. De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para fora do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para cima (etor elocidade), o polegar apontará para a direita (etor força magnética). Alternatia: E 9.11 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para fora do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para direita (etor elocidade), o polegar apontará para baixo (etor força magnética). A equação da força magnética é dada por: F = B i L sen α F = 5,0 10 1 10 0,1 sen 90 F = 5,0 10 1 N. Alternatia: D
9.1 Como i1 e i estão no mesmo sentido os fios se atraem. Para fios paralelos tem-se: F M μ i i L 1 FM = 10 5 N/m. π d Alternatia: B 9.13 Como i1 e i estão em sentidos opostos os fios se repelem. Para fios paralelos tem-se: F M μ i i L 1 FM = 10 4 N/m. π d Alternatia: A 9.14 Para fios paralelos tem-se: F M μ i i L 1 π d A permeabilidade magnética do ácuo, as correntes, o comprimento dos fios paralelos, todos esses alores são proporcionais à força F. Já o alor da distancia entre os fios paralelos é inersamente proporcional à F, nesse caso, se aumentar o alor de d, diminui o alor de F. Alternatia: E 9.15 De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para dentro do plano da página (etor campo magnético), o dedo médio para direita (etor elocidade), o polegar apontará para baixo (etor força magnética). A equação da força magnética é dada por: FM = B i L F = m g gualando as duas equações: B i L = m g 0,3 0 0, = m 10 m = 0,1 kg. Alternatia: C 9.16
A corrente elétrica percorre sentido anti-horário, já que sai do polo positio e ai para o polo negatio. As linhas do campo magnético saem do polo N e chegam no polo S. De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para a direita (etor campo magnético), o dedo médio para fora do plano da pagina (etor elocidade), o polegar apontará para cima (etor força magnética). Alternatia: C 9.17 A corrente elétrica sai do polo positio e ai para o polo negatio. De acordo com a regra da mão esquerda, com o dedo indicador apontando para a direita (etor campo magnético), o dedo médio para cima (etor elocidade), o polegar apontará para dentro do plano da página (etor força magnética). Alternatia: 0, 3 (34) 9.18 A corrente elétrica sai do polo positio e ai para o polo negatio. Para fios paralelos tem-se: F M μ i i L 1 π d Mas como i1 e i são iguais, tem-se: F M μ i L π d Portanto FM é proporcional à i. Como i1 e i estão em sentidos opostos os fios se repelem. Alternatia: E 9.19 Exercício resolido no material. 9.0 Exercício resolido no material.
FÍS 10D - AULA 8 8.01 3 m... L1 = 100 db 6 m... L = 94 db 1 m... L3 = 88 db 4 m... L4 = 8 db 48 m... L5 = 76 db 96 m... L6 = 70 db 19 m... L7 = 64 db 384 m... L8 = 58 db Alternatia: C 8.0 Da equação de níel sonoro, tem-se: β 10 log β = 10 log 10 8 β = 80 db o 8.03
Para os homens e as mulheres, OH = OM = 10 11 = 10 10 1 W/m Alternatia: d 8.04. ncorreta. Um som de alta frequência é agudo e um som de baixa frequência é grae.. Correta.. ncorreta. O som é uma onda longitudinal que precisa de um meio para se propagar. V. Correta. V. ncorreta. db é a unidade para exprimir níel sonoro. Alternatia: a 8.05 Altura depende exclusiamente da frequência. Alternatia: a 8.06 A cada oitaa, a frequência é duplicada. Então duas oitaas acima, tem-se: f = 510 Hz f = 510 4 = 040 Hz Alternatia: d 8.07 O níel sonoro é dado pela equação: