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1a. prova 1/4/2005 - Fabo Espnosa Cad 2 2005 - Hermes / Hélos / Selene Vesp/FS Ex. Bo/Not Hum/Mat e Not físca B aula 4 Relação entre período (T) e frequênca (f) Analsando a defnção dessas duas grandezas, vê- -se que uma é o nverso da outra. Vamos analsar uma stuação em que essa relação é muto evdente. bserve os movmentos dos três ponteros de um relógo (horas, mnutos e segundos). Consdere o movmento completo de cada pontero 1 volta no mostrador Undade de tempo utlzada 1 hora PH (horas) PM (mnutos) PS (segundos) T(período) tempo que cada pontero gasta para completar 1 volta 12h 1h (1/60)h f(frequênca) número de voltas de cada pontero no ntervalo de tempo 1/12 da volta 1 volta 60 voltas 1. (UFLA-MG2002) Sabemos que tanto o som quanto a luz são perturbações ondulatóras, havendo dferenças fundamentas entre elas. As alternatvas abaxo são corretas, exceto: a) som é uma onda mecânca e a luz é uma onda eletromagnétca. b) som é uma onda longtudnal e a luz é uma onda transversal. c) som e a luz são perturbações que necesstam de um meo materal para se propagar. d) A velocdade de propagação do som é muto menor que a da luz. e) A luz e o som, por serem propagações ondulatóras, sofrem nterferênca e dfração. Professor: comentáro: luz ondas eletromagnétcas (não precsam de meo materal para se propagar) alternatva C bservando a tabela, é fácl perceber que o período e a frequênca são grandezas nversas. Então: T = 1 ou f = 1 f T Assm, a equação da velocdade da onda pode ser escrta como: v = λ 1 ou v = λ f T (Equação Fundamental da ndulatóra) 2. (FATEC-SP2005) A fgura abaxo mostra uma onda que se propaga através de uma corda com frequênca 2,0 Hz. A grade dentro da qual está desenhada a onda é composta de quadrados guas e sabe-se que a ampltude da onda é 10 cm. Importante: a frequênca de uma onda é sempre gual à da fonte que a produzu, mesmo que essa onda mude seu meo de propagação ou se reflta em algum obstáculo. undades utlzadas símbolo (grandeza) v(velocdade) λ(comprmento de onda) T(período) f(frequênca) undade SI m/s m(metro) s(segundo) Hz(hertz) undade usual cm/s cm mn(mnuto) rpm(rotações p/ mnuto) Informações complementares: 1. 1 Hz = 1 osclação completa por segundo, ou seja, 1 Hz = 1s 1 2. 1 rpm = 1 osclação completa (ou rotação) por mnuto 3. 1 Hz = 60 rpm comprmento dessa onda e sua velocdade são, respectvamente: a) 12 cm e 12 cm/s d) 24 cm e 12 cm/s b) 12 cm e 48 cm/s e) 6 cm e 12 cm/s c) 24 cm e 48 cm/s Professor: I - como a ampltude é 10 cm, concluímos que cada quadradnho mede 2 cm de lado. Logo λ = 24 cm (equvalente a 12 quadradnhos). II - então v = λf v = 24 x 2 = 48 cm/s CURSINH DA PLI 3
1a. prova 1/4/2005 - Fabo Espnosa Cad 2 2005 - Hermes / Hélos Vesp/FS Ex. Bo/Not / Selene Hum/Mat e Not físca B aula 5 a) Smetra Joedson Alves/AE 1. (UERJ98) Uma garota, para observar seu penteado, coloca-se em frente a um espelho plano de parede, stuado a 40 cm de uma flor presa na parte de trás de sua cabeça. Buscando uma vsão melhor do arranjo da flor no cabelo, ela segura, com uma das mãos, um pequeno espelho plano atrás da cabeça, a 15 cm da flor. 15 cm 40 cm Em feverero de 2003, houve o encontro entre o procurador-geral da Suíça, Valentn Roschacher (sem óculos), e o procurador-geral da repúblca braslero, Geraldo Brndero (com óculos). objetvo desse encontro era dscutr a colaboração entre os dos países nas nvestgações de desvo de dnhero públco no Brasl, depostado legalmente em bancos suíços. Na foto anteror, o reflexo da magem dos dos homens no tampo da mesa é um belo exemplo de smetra. A mesa funcona como espelho plano. bserve os detalhes da magem.1 Esquematcamente, a smetra é assm: A menor dstânca entre a flor e sua magem, vsta pela garota no espelho de parede, está próxma de: a) 55 cm b) 70 cm Professor: localze a magem da flor prmero em relação ao espelho da mão dela e depos em relação c) 95 cm d) 110 cm ao espelho fxo. A resposta é a dstânca entre a magem formada prmero pelo espelho pequeno e depos pelo espelho grande. 2. (UFMG-94) bserve a fgura. objeto do d α 30º espelho 70º magem A dstânca do objeto ao espelho (do) é gual à dstânca da magem ao espelho (d). b) Reversão mão esquerda observador espelho mão dreta magem Nela, dos espelhos planos estão dspostos de modo a formar um ângulo de 30 entre s. Um rao lumnoso ncde sobre um dos espelhos, formando um ângulo de 70 com sua superfíce. Esse rao, depos de se refletr nos dos espelhos, cruza o rao ncdente formando um ângulo de: a) 90 b) 100 c) 110 Professor: pela a le da reflexão e por propredades ged) 120 ométrcas (ângulos, soma de ângulos nternos em tre) 140 ângulos), podemos obter o valor do ângulo peddo. Veja o esquema: 80º 80º α 20º 40º = 180º 20º α 30º s lados esquerdo e dreto aparecem trocados na magem. α α = 120º 40º 70º 1. Agora vre sua apostla de cabeça para baxo e veja a foto na sua posção verdadera. A smetra não é realmente mpressonante? 10 70º CURSINH DA PLI
1a. prova 1/4/2005 - Fabo Espnosa Cad 2 2005 - Hermes / Hélos / Selene Vesp/FS Ex. Bo/Not Hum/Mat e Not físca B aula 6 Esse é o prncípo de funconamento de uma máquna fotográfca ou do olho humano. As magens reas são formadas por luz e, portanto, podem ser projetadas num flme aproprado; sua energa (lumnosa) pode ser convertda em outra forma, como é o caso dos nossos olhos (onde a energa lumnosa é transformada em elétrca), ou das modernas máqunas dgtas (sem flme, elas armazenam as magens em memóras eletrôncas). II. lentes dvergentes Nesse caso, as magens sempre têm as mesmas característcas, ndependentemente da posção do objeto. o T tamanho N natureza orentação P posção T tamanho N natureza orentação P posção A' F' (objeto longe da lente) A' o F' (objeto perto da lente) 0 F A LD 0 F A LD menor que o objeto real nvertda entre F' e A' menor que o objeto vrtual dreta sempre entre F' e, ou seja, bem próxmo da lente Como as magens se formam próxmas à lente, ndependentemente da dstânca do objeto, essa lente é adequada para a correção da mopa 1. Como as magens são menores, o campo vsual é amplo. lho mágco para portas são consttuídos de lentes assm. 1. (UEL-PR-97) esquema a segur representa, em escala, um objeto e sua magem, conjugada por um sstema óptco S. Estudo orentado exercícos 1. (VUNESP2005) Consdere as cnco posções de uma lente convergente, apresentadas na fgura. 1 2 3 4 5 A únca posção em que essa lente, se tver a dstânca focal adequada, podera formar a magem real I do objeto, ndcados na fgura, é a dentfcada pelo número a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 2. (UFPE96) Para reduzr por um fator 4 o dâmetro de um fexe de laser que será utlzado numa crurga, podem ser usadas duas lentes convergentes, como ndcado na fgura. Qual deve ser a dstânca focal, em centímetros, da lente L 1, se a lente L 2 tver uma dstânca focal de 5 cm? Consdere que o fexe ncdente e o fexe transmtdo têm forma clíndrca. L 1 sstema óptco S compatível com o esquema é: a) um espelho côncavo b) um espelho convexo. c) uma lente convergente. d) uma lente dvergente. e) uma lâmna de faces paralelas. Raos dvergem, portanto a lente é dvergente. 2 1 centro óptco S L 2 S I Professor: 1) trace um rao que passa pela ponta do objeto e da magem. Esse rao deve atravessar a lente sem sofrer desvo, portanto, passar pelo seu centro óptco; 2) trace um segundo rao, paralelo ao exo da lente. Ao se refratar, este rao deverá passar pela ponta da magem, ou segur uma dreção que passa por aí. Feto sso, você verá que a lente é obrgatoramente dvergente. 1. A mopa caracterza-se pelo fato de a pessoa não consegur enxergar ntdamente objetos dstantes dela. Daí a lente dvergente ser adequada, pos as magens se formam mas próxmas da lente, permtndo que a pessoa enxergue melhor. fexe ncdente fexe transmtdo CURSINH DA PLI 17
1a. prova 1/4/2005 - Fabo Espnosa Cad 2 2005 - Hermes / Hélos / Selene Vesp/FS Ex. Bo/Not Hum/Mat e Not físca B aula 7 2. eletrzação por contato Para esse processo, um corpo deve estar prevamente eletrzado e outro, neutro. A eletrzação ocorrerá quando o corpo neutro for encostado (contato) no eletrzado. Se este for negatvo, parte de seus elétrons serão transferdos para o neutro; se for postvo, perderá parte de seus elétrons, fcando com carga postva. Desse processo, resultam dos corpos com cargas de snas guas. Se eles forem dêntcos (formato, materal etc), terão cargas de gual valor também. níco fnal A B A B A B neutro 3. eletrzação por ndução Desse processo resultam corpos com cargas de gual valor, mas de snas dferentes. Se o corpo B fosse ncalmente negatvo, o resultado fnal sera nverso: o corpo A fcara postvo. Eletroscópo eletroscópo é um nstrumento que detecta a presença de carga elétrca num certo objeto. Quando este é encostado ou aproxmado da esfera, suas folhas ou lâmnas, que normalmente estão fechadas (pos estão neutras), se eletrzam com cargas de mesmo snal e se abrem. esfera metálca rolha arame metálco vdro ou plástco folha de alumíno Esse processo envolve um corpo neutro e outro prevamente eletrzado, e eles serão apenas aproxmados. Veja o exemplo com o corpo ncalmente eletrzado postvamente. A B A B a) Um corpo neutro (A) e outro postvo (B) estão dstantes b) Agora eles são aproxmados e A se polarza Como o corpo neutro tem ambas as cargas, a proxmdade com o postvo fará com que, através do fenômeno de atração e repulsão, algumas de suas cargas se separem. Mas, anda assm, ele contnua neutro. (Está apenas eletrcamente polarzado.) A B e c) Conectamos A à Terra, pelo fo terra. Como suas cargas postvas estão sobrando (as negatvas estão presas à atração de B), elétrons sobem da Terra para o corpo A, e suas cargas postvas são neutralzadas. A B d) Após a neutralzação das cargas postvas de A, corta-se o fo terra, pos ele não é mas necessáro. A e) Afastando-se os corpos A e B, percebemos que A está eletrzado, e o processo, concluído. B Muto bem, hora de testar o que você aprendeu. Mãos à obra! 1. (PUC-MG2003) Um bastão solante eletrcamente carregado atra uma bolnha condutora A e repele uma outra bolnha condutora B, penduradas cada uma na ponta de um fo leve e solante.pode-se conclur que: a) a bolnha B não está carregada. b) a bolnha A pode não estar carregada. c) ambas as bolnhas estão carregadas gualmente. d) a bolnha B está carregada postvamente. Professor: se o bastão eletrcamente carregado repele a bolnha B, ela certamente está eletrcamente carregada com carga de mesmo snal que o bastão. Agora, se a bolnha A é atraída, das duas uma: ou ela tem carga de snal oposto ao do bastão ou ela é neutra e está sendo polarzada devdo à ndução. 2. (PUCSP2001) Lea com atenção a tra do gato Garfeld mostrada abaxo, e analse as afrmatvas que se seguem. CURSINH DA PLI 25
1a. prova 1/4/2005 - Fabo Espnosa Cad 2 2005 - Hermes / Hélos / Selene Vesp/FS Ex. Bo/Not Hum/Mat e Not físca B aula 7 I. Garfeld, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adqure carga elétrca. Esse processo é conhecdo como eletrzação por atrto. II. Garfeld, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adqure carga elétrca. Esse processo é conhecdo como eletrzação por ndução. III. estalo e a eventual faísca que Garfeld pode provocar ao encostar em outros corpos são devdos à movmentação da carga acumulada no corpo do gato, que flu de seu corpo para os outros corpos. Estão certas: a) I, II e III. d) II e III. b) I e II. e) apenas I. c) I e III. Professor: a alternatva II é a únca errada, pos, ao atrtar as patas, evdentemente o processo é o atrto. Estudo orentado exercícos 1. (UNICAMP93) Cada uma das fguras a segur representa duas bolas metálcas de massas guas, em repouso, suspensas por fos solantes. As bolas podem estar carregadas eletrcamente. snal da carga está ndcado em cada uma delas. A ausênca de snal ndca que a bola está descarregada. ângulo do fo com a vertcal depende do peso da bola e da força elétrca devda à bola vznha. Indque, em cada caso, se a fgura está certa ou errada. a) b) d) c) e) 2. (PUCCAMP97) Uma pequena esfera, leve e recoberta por papel-alumíno, presa a um suporte por um fo solante, funcona como eletroscópo. Aproxma- -se da esfera um corpo carregado A, que a atra até que haja contato com a esfera. A segur, aproxma-se da esfera outro corpo B, que também provoca a atração da esfera. Consdere as afrmações a segur: I. A e B podem ter cargas de snas opostos. II. A e B estão carregados postvamente. III. A esfera estava, ncalmente, carregada. Pode-se afrmar que apenas: a) I é correta. d) I e III são corretas. b) II é correta. e) II e III são corretas. c) III é correta. 3. (UFSCar2005) Consdere dos corpos sóldos envolvdos em processos de eletrzação. Um dos fatores que pode ser observado tanto na eletrzação por contato quanto na por ndução é o fato de que, em ambas, a) torna-se necessáro manter um contato dreto entre os corpos. b) deve-se ter um dos corpos lgado temporaramente a um aterramento. c) ao fm do processo de eletrzação, os corpos adqurem cargas elétrcas de snas opostos. d) um dos corpos deve, ncalmente, estar carregado eletrcamente. e) para ocorrer, os corpos devem ser bons condutores elétrcos. 4. (UFRRJ99) Um aluno tem 4 esferas dêntcas, pequenas e condutoras (A, B, C e D), carregadas com cargas respectvamente guas a 2Q, 4Q, 3Q e 6Q. A esfera A é colocada em contato com a esfera B e, em seguda, com as esferas C e D. Ao fnal do processo, a esfera A estará carregada com carga equvalente a: a) 3Q b) 4Q c) Q/2 d) 8 Q e) 5,5 Q 5. (FUVEST-SP97) Quando se aproxma um bastão B, eletrzado postvamente, de uma esfera metálca, solada e ncalmente descarregada, observa-se a dstrbução de cargas representada na fgura 1. Mantendo o bastão na mesma posção, a esfera é conectada à terra por um fo condutor que pode ser lgado a um dos pontos, P, R ou S, da superfíce da esfera. Indcando por ( ) o sentdo do fluxo transtóro ( ) de elétrons (se houver) e por (), () ou (0) o snal da carga fnal (Q) da esfera, o esquema que representa e Q é: A bastão B fg. 1 P R S solante 26 CURSINH DA PLI