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RESOLUÇÕES
01- Se você não domina a teoria desse exercício,
atentamente as informações a seguir: Quando corpos se movimentam num
fluido (ar ou água), além do peso que é constante surge também uma força,
contrária ao movimento, que chamamos de força de resistência do ar (
), que depende da velocidade
do corpo, de sua forma e da área de secção transversal em relação à direção do
movimento nesse meio.
Assim, sobre um pára-quedista no ar, com o para quedas
fechado, surgem sempre na direção do movimento (vertical), duas
forças: seu peso (
) que é sempre constante, para
baixo e a força de resistência do ar (
), que é variável e sempre para cima.
Sem pára-quedas ele deve manter sempre o corpo na horizontal para aumentar a resistência do ar.
No início da queda, quando a velocidade vertical é
nula, = 
e sobre ele age
apenas a força peso, acelerando-o para baixo (figura 1).
A partir daí, sendo > ele cai acelerando e sua velocidade
vai aumentando e também, pois quanto maior a
velocidade maior será (figura 2).
Chega um momento em que a intensidade de fica igual à intensidade
da força peso e
ele entra em equilíbrio dinâmico (força resultante nula 
) e sua velocidade vertical
nesse instante é chamada velocidade terminal ou velocidade limite (que
permanece a mesma até ele abrir o pára-quedas). Essa é a primeira velocidade
limite . Observe que ela é maior para a pessoa mais pesada, pois para ela, como
seu peso é maior, ele demora mais tampo para equilibrar a força de resistência
do ar e sua velocidade será maior . Quando ele abre o
pára-quedas, a área de contato com o ar aumenta, aumentando também a força de
resistência do ar que fica maior que o peso (figura 4).
Como, agora, > ele desacelera diminuindo até que novamente
eles se igualem = e o pára-quedista começa a cair
novamente com velocidade constante (figura 5), que será novamente maior para a
pessoa mais pesada, pelo mesmo motivo que o anterior.
Essa segunda velocidade limite que é a velocidade com que ele chega ao solo, sendo maior para o corpo mais pesado --- R- E.
02- Primeira explicação --- verdadeira --- observe no gráfico que, entre t1 e t2 a velocidade é constante e, consequentemente a aceleração também será nula, assim como a força resultante, pois a força de resistência do ar anula a força peso.
Segunda explicação --- verdadeira --- quanto maior a velocidade, maior será a intensidade da força de resistência do ar.
Terceira explicação --- falsa --- como existe atrito com o ar o sistema não é conservativo e a energia mecânica não se conserva.
Quarta explicação --- falsa --- se a força resultante fosse para cima, a intensidade da força de resistência seria maior que a força peso e o pára-quedista subiria.
R- A.
03- Quando ele atinge a velocidade limite a força peso anula a força de resistência do ar --- Fr = P --- 100.v2 = m.g --
100.16 = m.10 --- m=160kg --- R- C.
04- Primeira --- verdadeira --- com o vácuo no interior do recipiente, a pressão interna é menor que a pressão
o ar entra, a pressão interna se iguala á pressão atmosférica. possibilitando abrir a lata facilmente.
Segunda --- falsa --- veja primeira.
Terceira --- falsa --- ao ser retirado o lacre, a água entra, a pressão interna se iguala à pressão do interior do líquido. possibilitando abrir a lata facilmente,
Quarta --- falsa --- Veja terceira.
R- A.
05- Primeira --- falsa --- se a força resultante é nula ele pode estar em repouso ou em MRU.
Segunda --- correta, menor densidade, menor peso, fica mais leve e sobe.
Terceira --- falsa --- veja a primeira.
Quarta --- falsa --- à medida que ele sobe, o empuxo (peso do volume de ar deslocado) vai diminuindo , pois o ar externo fica cada vez menos denso.
R- C.
06- Volume do balão --- d=m/V --- 0,8=8/V --- V=10m3 --- empuxo do ar sobre o balão ---E=dar.g.V=1,3.10.10 --- E=130N --- R- A.
07- Primeira --- correta --- O timbre é uma qualidade sonora que permite distinguir dois sons de mesma altura (mesma freqüência) e mesma intensidade, emitidos por instrumentos diferentes tocando a mesma nota musical ou acorde.
Assim, conseguimos distinguir se a mesma nota musical é emitida por um violão ou por um piano pelo timbre, pois ele difere nos dois instrumentos e nos fornece sensações sonoras diferentes, devido às diferentes composições de harmônicos gerados por cada instrumento.
Segunda --- correta --- refere-se à variação da freqüência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo.
Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior freqüência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O1 da figura abaixo)..
No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor freqüência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será maior que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O2 da figura acima).
Terceira --- falsa --- é pelo timbre (veja a primeira).
Quarta --- correta --- a velocidade de propagação das ondas depende do meio em que elas estão se propagando.
R- A.
08- Como o som vai e volta ele percorre ∆S=2h --- V=∆S/∆t ---1,6.103 = 2h/0,8 --- h=1,6.103.0,4 --- h=640m --- equação fundamental da ondulatória --- V=λ.f --- 1,6.103= λ.4.104 --- λ=1,6.103/4.104 --- λ=0,4.10-1=4.10-2m ---
R- A.
09- Analise a teoria a seguir:
Num chuveiro elétrico, normalmente de tensão 220V (mantida constante), as posições inverno (quente), verão (morna) correspondem à diferentes potências. Quando você muda o cursor do chuveiro, por exemplo, do verão para o
o inverno, você está diminuindo a resistência elétrica no interior do chuveiro e, consequentemente aumentando a potência, fazendo-o aquecer mais, claro que mantendo a vazão constante. O oposto ocorre quando você muda o cursor do chuveiro do inverno para o verão. Isso acontece porque, para a mesma tensão, a potência é inversamente proporcional à resistência, pois, P=U2/R, com U constante.
R- A.
10- Potência do chuveiro --- P=6500W6,5kW --- tempo de funcionamento --- ∆t=10min=10/60=1/6hx4x30=20h --- P=W/∆t --- 6,5kW=W/20h --- W=130kWh --- R- A.
11- I- Verdadeira --- pela segunda lei de Ohm (R=ρ.ℓ/s) a resistência elétrica do filamento da lâmpada A, que tem maior espessura S, é menor que a resistência da lâmpada B --- quanto menor a resistência, maior será o brilho.
II- Falsa --- cada uma, após ligadas em série, ficará sob ddp de 220/2=110V --- sob ddp de 120V dissipariam uma potência de 100W, mas como estão sob ddp de 110V, dissiparão uma potência menor que 100W, serão percorridos por corrente menor, brilharão menos que o normal, mas não se queimarão.
III- Falsa --- P=i.U --- 60=i.120 --- i = 0,5 A.
R- C.
12- 1dm3=1 litro --- V=1m x 3m x 0,7m=2,1m3 --- V=2,1.103dm3=2 100dm3=2 100 litros --- R- E.
13- Leia a teoria a seguir:
Ciclo de Carnot --- Carnot estabeleceu que: Se uma máquina térmica operar em ciclos entre duas fontes térmicas, uma quente e outra fria, ela deve retirar calor (Q) da fonte quente, convertê-lo parcialmente em trabalho (W) e o restante
(Qr) rejeitar para a fonte fria. Exemplo: o motor de um carro é a fonte quente, local onde ocorre a queima do combustível, que fornece o calor. Dessa fonte térmica é retirada, a cada ciclo, uma quantidade de calor. Parte deste calor é convertida em trabalho mecânico útil (energia útil), fazendo o carro se mover. A outra parte do calor que não é aproveitada é rejeitada para a atmosfera, fonte fria, por meio do escapamento.
I- Verdadeira --- veja teoria.
II- Falsa --- veja teoria.
III- Verdadeira --- veja teoria.
R- B.
14- Carnot demonstrou que o rendimento (η) de uma máquina térmica depende somente das temperaturas entre as quais ela trabalha ou que, no ciclo de Carnot, o rendimento é função exclusiva das temperaturas absolutas das fontes fria e quente e não depende da substância que faz a máquina térmica funcionar.
Carnot demonstrou que:
η = 1 – T1/T2= 1 – 500/600= 1 – 5/6=1/6 --- η ≈ 0,17≈17% --- R- E.
15- Dilatometria - Estuda a dilatação dos corpos - Quando a temperatura de um sólido aumenta, surge um aumento da amplitude das vibrações atômicas e da distância média entre os átomos e moléculas que o constituem e então eles se
dilatam. Se a temperatura diminui, ocorre o fenômeno inverso, ou seja, eles se contraem.
R- A.
16- Relação entre os coeficientes de dilação linear (α), superficial (β) e volumétrica (γ) --- α/1 = β/2 = γ/3 --- 1,5.10-3/1 =γ/3 --- γ = 4,5.10-3 oC-1 --- volume inicial da esfera --- Vo=(4/3).π.R3=(4/3).3.(5)3 --- Vo=500=5.102cm3 --- ∆V=Vo. γ.∆θ=5.102.4,5.10-3.(110 – 10) --- ∆V=225cm3 --- R- E.
17- Ele enxerga a imagem do objeto que deve estar em P’=- 37,5cm (virtual porque deve ser direita) que é onde ele enxerga nítidamente --- P=25cm --- 1/f = 1/25 – 1/37,5 --- f=937,5/12,5 --- f=75cm --- R-B.
18- A cor apresentada por um corpo, ao ser iluminado, depende do tipo de luz que ele reflete difusamente (espalha em todas as direções e sentidos) e que chega aos olhos do observador.
Pedro --- a cor branca de sua camisa absorve todas as cores e reflete difusamente o verde e, portanto ela será vista na cor verde --- João --- a cor vermelha de sua camisa absorve o verde e não reflete nenhuma cor e, portanto ela será vista negra (ausência de cores) --- Maria --- a cor verde de sua camisa reflete apenas o verde e será vista nesta cor (verde) --- R- B.
19- a) Falsa --- A fissão nuclear — divisão de um núcleo atômico pesado em dois núcleos mais leves.
b) Correta --- Durante a fusão nuclear ocorre grande liberação de energia, já que as massas dos núcleos produzidos são inferiores as dos núcleos iniciais. Parte da massa perdida durante a fusão nuclear é convertida em energia, de acordo com a Equação de Einstein E=MC2. Estas fusões nucleares explicam o calor e a luz do Sol, percebidos por nós, aqui na Terra.
c) Falsa --- veja b.
d) Falsa --- veja b.
e) Falsa --- veja b.
R- B.
20- Energia gerada (útil) --- P=W/∆t --- 1 500.106 = W/9.104 --- Wu=135.1012J --- energia total recebida sob forma de calor --- P=W/∆t --- 5 000.106 = Wt/9.104 --- Wt=450.1012J --- W=450.1012 – 135.1012=315.1012J --- equação de Einstein --- E=m.c2 --- 315.1012 = m.(3.108)2 --- m=315.1012/9.1016 --- m=35.10-4kg=3,5.10-3kg --- R- E.