RESOLUÇÕES

 

01- Quando o ar do interior do balão é aquecido, ele se dilata, tornando sua densidade e, consequentemente seu peso menor  ---  quando o peso do balão (vertical e para baixo) fica menor que o empuxo sobre ele (vertical e para cima), o balão sobe  ---  R- A.

02- Como, durante a frenagem eles percorrem a mesma distância, a distância mínima, d, entre eles para que não ocorra colisão deve ser a distância percorrida pelo carro II durante o tempo de reação (t=0,6s) com velocidade de V=20m/s  ---

V=d/t  ---  20=d/0,6  ---  d=12m  ---  R- D.

03- Leia a teoria a seguir:

A teoria da relatividade especial é construída a partir do postulado do princípio da relatividade de Einstein e do postulado da velocidade da luz:

Esse postulado afirma que não existe sistema de referência inercial preferencial no estudo de qualquer fenômeno físico.

Assim, o princípio da relatividade da mecânica clássica generaliza-se para todos os processos da Natureza, inclusive para os eletromagnéticos. 

A velocidade da luz não depende nem da velocidade do emissor (fonte emissora da luz), nem da velocidade do receptor (observador) do sinal luminoso. A velocidade da luz no vácuo é a velocidade máxima possível de transmissão de interação na Natureza e seu valor é c=3,0.10⁸m/s. Ela não depende do sistema de referência inercial adotado. Observe que, se V=c=ΔS/Δt é constante para qualquer observador (referencial) então espaço (ΔS) e tempo (Δt) podem assumir valores diferentes dependendo do observador (referencial), pois o quociente ΔS/Δt é constante.

R- C. 

04- O momento de inércia refere-se a uma resistência à mudança no movimento rotacional de um corpo  ---  é evidente que quanto mais próximo o centro massa do corpo estiver do eixo de rotação, menor será o momento de inércia, e quanto mais afastada a massa estiver do eixo de rotação, maior será seu momento de inércia  ---  R- B.

05-  A ligação em paralelo  obtida quando se liga entre si todos os pólos positivos dos geradores (o  terminal da união é o de mais alta tensão do circuito) e todos os pólos negativos (o terminal de união é o de mais baixa tensão do circuito). Nesse tipo de associação convém que todos os geradores tenham a mesma força eletromotriz E, para que não dissipem parte da energia que fornecem ao circuito externo.

 Características desse tipo de associação:

 A intensidade de corrente elétrica se subdivide entre os geradores

 A força eletromotriz da associação é igual àquela de cada um dos geradores  ---  E_eq=E

Observe que, quando você liga as duas baterias do exercício em paralelo (figura I) a tensão do sistema é a mesma que a da bateria carregada  ---  R- D.

06- Estão todos associados em paralelo onde a corrente total é a soma das correntes em cada dispositivo elétrico  ---  i_t=0,5 + 0,5 + 2 + 20=23 A  ---  essa corrente de 23 A passa entre os pontos M e N  ---  R- B.

07- Trata-se do Primeiro Princípio da Termodinâmica ou Princípio da Conservação da energia que afirma que: “A energia não pode ser criada nem destruída, mas apenas transformada”

Suponha que um sistema isolado receba 300J de calor. Se, por exemplo, 50J dessa energia forem absorvidos pelo sistema, então a parte restante, 250J, será fornecida ao ambiente sob a forma de trabalho.

Então, Q= W + ΔU ou,

A expressão acima é a representação matemática do primeiro princípio da termodinâmica.

R- C.

08- Como o coeficiente de dilatação linear do aço (α_aço) é menor que o do bronze (α_bronze), para uma mesma variação de temperatura (aquecimento ou resfriamento) o bronze se dilata ou se contrai mais  ---  assim, o sistema deve ser aquecido, pois nesse caso o diâmetro do eixo (aço) se contrai mais que o da bucha (bronze)  ---  R- B.

09- Mesma corda, mesma densidade linear μ  ---  observe na expressão fornecida que a frequência f é diretamente

proporcional a raiz quadrada da força de tensão F, ou seja, quanto maior a tensão maior será a frequência do som produzido (mais agudo)  ---  ao mesmo tempo f é inversamente proporcional ao comprimento L da corda, ou seja, quando você diminui L está aumento f tornando o som mais agudo  ---  R- A.

10- Sendo c a velocidade da luz no vácuo (c=3,0.10⁸m/s), λ o comprimento de onda da radiação (luz) do fóton incidente e f a freqüência da onda (luz, elétrons) emitida, tem-se  ---  C=λf  ---  W=h.f  ---  W=h.C/λ  ---  observe nessa expressão que, como h e C são constantes, a energia do fóton (quantum) necessária para liberar elétrons (emitir luz) é inversamente proporcional ao comprimento de onda.  Assim, como, por exemplo, a cor vermelha tem baixa freqüência (ou grande comprimento de onda λ), os fótons de luz vermelha têm baixa energia e não conseguem arrancar elétrons. Mas, a cor azul (pequeno comprimento de onda e grande frequência), possui mais energia e consegue arrancar elétrons.

R- A.

11- Autocontração gravitacional (potencial gravitacional)  ---  nesse processo, os íons de hidrogênio (prótons) contidos no seu interior adquirem  velocidades muito altas (energia cinética)  ---  o que os leva a atingirem temperaturas da ordem de milhões de graus (energia térmica)  ---  com isso, têm início reações exotérmicas de fusão nuclear, nas quais núcleos de hidrogênio são fundidos, gerando núcleos de H_e (Hélio) e propiciando a produção da radiação (energia de massa)  ---  parte dessa radiação atinge a Terra (sob forma de radiação eletromagnética) e é a principal fonte de toda a energia que utilizamos  ---  R- D.

12- Miopia

Nela, a imagem é formada antes da retina devido ao fato de o olho ser anormalmente longo ou por excesso de curvatura no cristalino, na córnea ou nos dois.. Os míopes enxergam mal de longe. Corrige-se esse defeito com o uso de lentes (óculos ou lentes de contato) divergentes que deslocam a imagem para trás, sobre a retina (vide figura).. Atualmente, existem tratamentos cirúrgicos.

 

A  posição mais afastada do olho com que uma pessoa pode enxergar nitidamente a imagem de um objeto (ponto remoto), para uma pessoa de visão normal encontra-se no infinito e nesse caso a imagem do objeto forma-se sobre a retina. Já, para um míope, esta imagem forma-se antes da retina. A correção é feita com a lente levando a imagem do objeto para o ponto onde ele consegue enxerga-la nitidamente, ou seja, a pessoa vê a imagem fornecida pela lente..

A lente de correção divergente deve “trazer” a imagem P de um objeto no infinito ( P= ¥ ) para o ponto onde o olho consiga enxerga-la nitidamente (ponto remoto).

Hipermetropia - Na hipermetropia a formação da imagem ocorre, teoricamente, atrás da retina, porque o olho é curto demais.e porque o cristalino não consegue se acomodar para focalizar a imagem sobre a retina. Os hipermétropes não conseguem enxergar objetos próximos com nitidez. . O defeito é corrigido com lentes convergentes.

Ponto próximo é o ponto mais perto do olho com que uma pessoa consegue ver com nitidez. Para uma pessoa de visão normal este ponto está localizado a 25cm do olho (do cristalino) que é denominada distância mínima de visão distinta (posição normal onde se coloca o livro de leitura)  Já, para o hipermétrope este ponto próximo localiza-se a uma distância superior a 25cm. 

Trata-se de hipermetropia que é corrigida com lentes convergentes de distância focal positiva e de distância focal D=1/f  ---  2=1/f  ---  f=1/2m  ---  R- A.

13- A) Sim, ambos no km 8, onde a reta representativa é paralela ao eixo dos tempos, mas em intervalos de tempos

diferentes (veja gráfico acima)

B) (II)  ---  V_m=(d – d_o)/(t – t_o)=(64 – 8))/(0,9 – 0)=56/0,9=62,2km/h  ---  (I)  ---  V_m=(d – d_o)/(t – t_o)=(64 – 0)/(0,95 – 0)

=67,4km/h  ---  a maior velocidade escalar média é a do veículo I.

C) Sim  ---  os dois  ---  o veículo I, por exemplo, entre 0,6h e 0,8h teve velocidade de V_I=(48 – 24)/(0,8 – 0,6)=120km/h  ---  o veículo II, por exemplo, entre 0,4h e 0,6h teve velocidade de V_I=(48 – 24)/(0,6 – 0,4)=120km/h .

14- A) Q=m.c.(θ – θ_o)=10.1.(100 – 25)=750kcal.

B) lenha  ---  regra de três  ---  1kg – 2500kcal  ---  3kg – Q_L  ---  Q_L=2500x3=7500kcal  ---  GLP  ---  regra de três  ---

1kg – 12000kcal  ---  0,125kg – Q’  ---  Q’=0,125x12000=1500kcal

C) E_L=750/7500=0,1=10%  ---  E_GLP=750/1500=,5=50%.

15- A) Na posição INVERNO o chuveiro deve dissipar a maior potência (4800W)  ---  como a ddp (tensão) U é constante, pela expressão P=U²/R você observa que a potência P é inversamente proporcional à resistência elétrica R e,

assim para uma maior potência corresponde uma menor resistência elétrica, o que ocorre quando a chave seletora estiver ligada na posição Y.

B) Na posição INVERNO a potência deve ser P=4800W  ---  ∆t=10min=10/60=1/6h  ---  P=W/∆t  ---  4800=W/(1/6)  ---  W=0,8kWh.

C) Uma pessoa num dia  ---  P=0,8kWh  ---  4 pessoas num dia  ---  P=3,2kWh  ---  4 pessoas num mês  ---  P=3,2x30=

96kWh  ---  como a residência consome num mês 200kWh, sem os banhos a economia será de W’=200 – 96=104kWh.

16- A) Para quebrar a rigidez dielétrica do ar e ocorrer descarga elétrica a maior intensidade do campo elétrico deve superar E=3.10⁶Vm  ---  d=3km=3.10³m  ---  E=Vd  ---  3.10⁶=V/3.10³  ---  V=9.10⁹V ou V=9nV.

B) Se cada raio gera energia de 10⁹J, 3 raios liberarão uma energia de W=3.109J  --- potência em ∆t=1s  ---  P=W/∆t=

3.10⁹/1  ---  P=3.10⁹W ou P=3nW.

C) n=P_total/P_{1 raio}=1,5.10¹⁰/10⁹=1,5.10=15 raios.

 

 

 

Exercícios