RESOLUÇÕES

 

01- Leia teoria abaixo:

O trabalho da força peso é negativo na subida, positivo na descida e nulo num deslocamento horizontal e fornecido por W=P.h ou W=m.g.h.

 O trabalho da força peso entre dois pontos A e B, não depende da trajetória, mas apenas da altura (h) vertical entre A

e B e é fornecido por WBA=+P.h na descida e por WAB= -P.h na subida por qualquer trajetória (d₁, d₂ ou d₃).

O trabalho realizado (energia transferida) para elevar o mesmo bloco a uma mesma altura com velocidade constante é o mesmo nas duas figuras, mas a força mínima exercida pelo homem é menor na figura da direita, já que o deslocamento

é maior (no caso, a polia móvel dobra o deslocamento e reduz a força à metade)

R- D.

02- Devido ao movimento de rotação da Terra e ao fato da Terra ser achatada nos pólos e dilatada no equador, o valor de g é máximo nos  pólos (9,823m/s2) onde não há influência da rotação da Terra e mínimo no equador (g=9,789m/s2) onde essa influência é máxima. Como a massa de um corpo é invariável, o mesmo ocorre com o peso. Anote que o peso é o mesmo no Pólo Norte e no Pólo Sul.

R- B.

03- Observe as informações a seguir:

R- A.

04- a) Correta  ---  A dispersão luminosa ocorre artificialmente quando a luz se dispersa como no interior de um prisma   

(figura da esquerda) ou passa do ar para a água (figura da direita), sendo mais desviada a luz monocromática violeta (menor velocidade) e menos desviada a luz monocromática vermelha (maior velocidade). Lembre-se que essa dispersão ocorre com uma infinidade de cores (diferentes freqüências) que estão compreendidas entre o vermelho e o violeta.

b) Falsa  ---  veja a).

c) Falsa  ---  a maior velocidade da luz ocorre no vácuo (e aproximadamente no ar) que são menos refringentes que qualquer outro meio.

d) Falsa  ---  Durante o dia o céu tem o aspecto azulado porque o conjunto de gases que compõe a nossa atmosfera - Nitrogênio, Oxigênio, Argônio, Dióxido de carbono entre outros, absorve as radiações solares vermelho - alaranjadas – difunde (reflete difusamente) as de curto comprimento de onda - radiações tendendo ao azul  ---  ao entardecer, a luz do sol quando atravessa a nossa atmosfera,  também sofre refração (mudança de meio de propagação da luz vácuo –

ar )  como a cor vermelha é a que sofre menor desvio, ela fica próxima ao sol , fornecendo coloração avermelhada.

R- A.

05- Trata-se de um espelho esférico côncavo cujas características das imagens são fornecidas a seguir:

Espelho côncavo – 5 casos:

 1^o --- Objeto antes do centro de curvatura C

A imagem terá:

Natureza – real (obtida na interseção do próprio raio de luz – linha cheia) – pode ser projetada, fotografada, etc.

Localização – entre C e F

Dimensão (tamanho) – menor que o do objeto

Orientação – invertida em relação ao objeto

 

 2^o --- Objeto sobre o centro de curvatura C

A imagem terá:

Natureza – real

Localização – sob C

Dimensão – mesma que do objeto

Orientação – invertida em relação ao objeto

 

 3^o --- Objeto entre C e F

A imagem terá:

Natureza – real

Localização – antes de C

Tamanho – maior que o do objeto

Orientação – invertida em relação ao objeto

 

 4^o --- Objeto sobre o foco F

Fisicamente a imagem do objeto estaria localizada no infinito.  

 5^o --- Objeto entre o foco F e o vértice V ou entre o foco F e o espelho

A imagem terá:

Natureza – virtual (obtida na interseção do prolongamento dos raios de luz ) – não pode ser projetada, fotografada, etc.

Localização – atrás do espelho

Tamanho – maior que o do objeto

Orientação – direita em relação ao objeto

.Utilidades: são empregados com freqüência quando se deseja obter uma imagem virtual e ampliada de um objeto, como é o caso dos espelhos de barbear, toalete, de dentista, espelho de otorrinolaringologia, etc.

Observe que se trata do primeiro caso  ---  R- B. 

06- Leia o exemplo a seguir que explica o mesmo fenômeno:

 Quando a temperatura ambiente de uma sala está, por exemplo, a 28^oC, e você (temperatura de 36,5^oC) coloca uma mão na maçaneta de uma porta e a outra na madeira da mesma, a maçaneta lhe parece mais fria que o metal apesar dos dois estarem a mesma temperatura, porque o metal é melhor condutor de calor, retirando mais calor de seu corpo que a madeira. O contrário ocorreria se você estivesse numa sauna cujo ambiente, por exemplo, está a 42^oC, o metal lhe parecerá mais quente, pois agora ele lhe fornece mais calor que a madeira pois é melhor condutor térmico.

R- C.

07- Cálculo da aceleração do corpo  ---  F=m.a  ---  20=10.a  ---  a=2m/s²  ---  equação de Torricelli  ---  V²=V_o² + 2.a.∆S  ---  V² = 0² + 2.2.4  ---  V=√16  ---  V=4m/s  ---  R- B.

08- Colocando as forças que agem sobre o sistema  ---  como o sistema está em repouso, a intensidade da força

sobre cada corpo é nula  ---  corpo C  ---  T₂=P_C=50N  ---  corpo B  ---  T₂=T₁ + P_B  ---  50=T₁ + 30  ---  T₁=20N  ---

Corpo A  ---  N (força normal-indicação da balança)  ---  T₁ + N = P_A  ---   20 + N = 100  ---  N=80N (a balança indicará 80N).

R- C.

09- Veja na resolução do exercício anterior que a intensidade da força que comprime a balança vale N=80N e, sendo g=10m/s², a balança indicará L tal que ---  N=L.g  ---  80=L10  ---  L=8kg  ---  R- A.

10- Satélites geoestacionários  ou geosincrônicos(sincronizados com o movimento de rotação da Terra)  ---   a maioria dos satélites de telecomunicações são satélites geoestacionários pois se encontram parados em relação a um ponto fixo
sobre a Terra.Seu período é o mesmo que o da Terra (24h), o raio de sua órbita é de, aproximadamente 36.000km, tem a mesma velocidade angular (W) que a Terra e se encontram em órbitas sobre a linha do equador.                      

Acima da altura aproximada de 36000km o período do satélite aumenta e abaixo desse valor, diminui.

Dados: período do satélite, o mesmo que o de rotação da Terra, T=24h; raio de rotação do satélite que está a 36.000km acima da superfície da Terra  ---  R=36.000 + 6.000=42.000km  ---  numa volta completa do satélite  ---  ∆S=2πR  ---

∆S =2.3.42000  ---  ∆S=252000km  ---  ∆t=T=24h  ---  V=∆S/∆t=42000/24=1750km/h  ---  R- C.

11- A Terra (ou qualquer outro planeta) origina ao seu redor um campo gravitacional de maneira que qualquer corpo de massa m, quando colocado no interior desse campo fica sujeito à uma força de atração gravitacional F_G=GMm/r², sendo, G a constante de gravitação universal, M a massa da Terra ou do planeta e r a distância do centro

 

da Terra ou do planeta ao centro do corpo  ---  mas, esta força que age sobre o corpo ou satélite corresponde ao seu próprio peso, tal que, P=mg.

Portanto  ---  F_G=P  ---   GMm/r²=mg  ---   g=GM/r²                                                    

onde:

g  ---  valor da aceleração da gravidade à uma distância r do centro do planeta (m/s² ou N/kg)

G  --- constante de gravitação universal (6,67.10^-11 Nm²/kg²)

M  ---  massa do planeta (kg)

R  ---  distância do centro do planeta ao centro do corpo (m)

Relação entre o raio da Terra (R_T=6000km) em cuja superfície g=10m/s² e a altura pedida R_p’=36.000km  ---  R_p’/R_T=

36.000/6.000=6  ---  portanto a distância do satélite ao centro da Terra é 7 vezes o raio terrestre  ---  R_p=7R_T  ---  aceleração da gravidade na superfície da Terra  ---  g_s=G.M/R_T² =10m/s²  ---  aceleração da gravidade onde está o satélite  ---  g_P=G.M/R_p²  ---  g_p=G.M/(7R_T)²  ---  g_p=G.M/49R_T²  ---  como G.M/R_T²=10, g_p=10/49=0,2m/s²  ---  R- D.

12- Potência elétrica :

 P_t=P_u + Pd  ---   P_t=E.i  ---  P_d=r.i²  ---  P_u=U.i

P_t -  representa a potência total gerada (recebida de forma não elétrica)

P_d a potência dissipada ou perdida no interior do gerador e

P_u a potência fornecida pelo gerador ao meio exterior (potência útil).

Potência total  ---  P_t=E.i=12.5=60W  ---  potência dissipada  ---  P_d=r.i²=0,2.5²=5W  ---  P_t=P_d + P_u  ---  60 = 5 + P_u  ---

P_u=55W  ---  R- A.

13- Leia a teoria a seguir: Considere um condutor retilíneo de comprimento ℓ percorrido por uma corrente elétrica (elétrons livres com carga q, movendo-se com velocidade no interior do condutor, pela sua seção transversal). Esse fio condutor reto está imerso num campo magnético uniforme . Sobre cada carga elétrica q que constituem a corrente elétrica i surge

uma força magnética fornecida pela expressão Fm’=q.V.B.senθ e somando as intensidades de cada força Fm’ obtém-se uma força resultante Fm=n.Fm’, onde n é o número de cargas que passam pelo fio condutor num intervalo de tempo Δt  --- Fm=n.q.V.B.senθ  ---  V=ΔS/Δt=ℓ/Δt  ---  Fm= n.q. ℓ/Δt.B.senθ  ---  i=n.q/Δt  ---  Fm=B.i.ℓ.senθ

Fm – intensidade da força magnética que age sobre o fio – medida em newton (N), no SI.

B – intensidade do campo magnético – medido em tesla (T), no SI.

i – corrente elétrica no fio – medida em ampère (A), no SI.

θ – ângulo entre a direção de B e de i.

 A direção e sentido de  é fornecida pela regra da mão esquerda (veja figura abaixo) onde o dedo médio indica o

sentido da corrente elétrica i, pois o sentido convencional da corrente elétrica é o mesmo que o da velocidade das cargas positivas.

No caso do exercício, sobre a superfície do equador, o campo magnético  indica para o norte e a corrente elétrica i é

orientada de Oeste para Leste (veja figura)  ---  utilizando a regra da mão esquerda o campo magnético  será vertical e

para cima saindo da folha, no caso da superfície da Terra  ---  intensidade da força magnética sobre o fio  ---  F_m=B.i.ℓ.senθ=10^-4.500.1000.sen90^o  ---  F_m=10^-4.5.10⁵  ---  F_m=50N  ---  R- B.

14- R- B  ---  regra de três  ---  1m³ – 0,8kg  ---  W – 20kg  ---  W=20x50.000.000=10⁹J.

 

 

 

Exercícios