RESOLUÇÕES

01- Como não existe atrito com o ar a intensidade da força resultante (F_R) sobre o conjunto (satélite-foguete) é igual à intensidade da força propulsora F_p) menos a intensidade da força peso (P)  ---  intensidade da força peso  --- 

P=m.g=1.10⁶.10=10⁷N  ---  F_R=F_p – P  ---  F_R = 5.10⁷ – 1.10⁷=4.10⁷N  ---  trabalho da força resultante  ---   W_FR =

F­_R.d.cos0^o=4.10⁷.2.10³.1  ---   W_FR=8.10¹⁰ J  ---  R- D.

02- 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 36000km, 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.

R- A. 

03- I. Correta  ---  V=∆S/∆t=3,3.10⁷/1,1.10^-1=3.10⁸m/s.

II. Correta  ---  como a frequência é a mesma (depende apenas da fonte emissora, que é a mesma) e como V=λ.f, por essa expressão, quanto maior ou menor λ maior ou menor será V.

III. Falsa  ---  veja (II).

IV. Falsa  ---  V= λf  ---  3.10⁸= λ.1.10⁸  ---  λ=3m.

R- A.

04- O exercício está pedindo a distância meridiana entre as latitudes 1^o20’ e 21^o20’, ou seja, o comprimento do arco ∆S=D=20^o sobre a superfície considerada esférica da Terra  ---  você sabe que um arco de 360^o tem comprimento 2πR,

sendo R=6730km  ---  então, utilizando uma regra de três você obtém a distância D pedida  ---  2πR – 360^o  ---  D – 20^o  ---  D=20.2π.6730/360  ---  D=(π/9).6730 km  ---  R- A.

05- Leia abaixo o processo de transferência de calor por condução:

Condução térmica 

O calor é conduzido de um ponto a outro do corpo sem que haja deslocamento das partículas.

Explicando microscopicamente o fenômeno: a região próxima da chama tem o movimento vibratório de suas moléculas aumentado, adquirindo assim maior energia cinética, que é transferida através de choques às partículas vizinhas, que também aumentam seu movimento vibratório. Através desse transporte de energia, toda a barra é aquecida, pois os

 metais são bons condutores de calor  ---  maneira que este tipo de cooler refrigera o processador segue um princípio bem simples: o calor gerado pelo processador é transferido devido à diferença de temperaturas entre eles, para o metal do cooler por condução, que ao mesmo tempo é resfriado pela corrente de ar trazida pela ventoinha, provocando nova transfência de calor do processador para o cooler e assim sucessivamente  ---  vale ressaltar que a condução de calor do processador para o metal é potencializada por uma pasta térmica especial para este tipo de situação.
R- C.
06- Eletrizando um capacitor (processo de carga) – na figura abaixo, as armaduras do capacitor estão inicialmente neutras e a diferença de potencial entre as placas é nula. A seguir uma das armaduras é ligada ao pólo positivo de um gerador de força eletromotriz E e a outra ao pólo negativo do mesmo gerador.

A armadura ligada ao pólo negativo do gerador vai sendo carregada com cargas negativas e a ligada ao pólo positivo do gerador vai sendo carregada com cargas positivas e à medida que elas vão sendo carregadas a diferença de potencial entre as placas vai aumentando até que ela se iguale à do gerador (E) e o capacitor está carregado com tensão U=E, e, a partir daí fica carregado com carga constante Q  ---  assim, enquanto a carga elétrica cresce em função do tempo, a corrente elétrica diminui.  

Processo de descarga de um capacitor – Se você ligar um capacitor carregado a um circuito externo como, por

exemplo, uma lâmpada, haverá uma movimentação de elétrons da armadura positiva para a negativa, descarregando o capacitor e, durante essa movimentação de elétrons (corrente elétrica) a lâmpada ficará acesa até se apagar, quando ele fica descarregado  ---  assim, enquanto a carga elétrica diminui em função do tempo, a corrente elétrica aumenta.  

Baseado na teoria acima, a seqüência correta é  ---  F, V, V, F e F  ---  R- C.

07- I. Falsa  ---  a economia está relacionada com a potência=energia/tempo  ---  no mesmo intervalo de tempo, quanto menor a potência menor será o consumo de energia e maior a economia  ---  regra de três  ---  l.fluorescente – 9W  ---  100%  --- LED – 8W  ---  X%  ---  9X=800  ---  X=88,9%  ---  a economia é de aproximadamente 11%.

II. Correta  ---  pelo enunciado a eficácia luminosa é a relação entre o fluxo luminoso e a potência do dispositivo, Lumen por Watt (lm/W)  ---  e=450lm/8W=56,25lm/W.

III. Correta  ---  lâmpada fluorescente  ---  P=i.U  ---  i_lf=P/U=9/110 A  ---  LED  ---  iLED=P/U=8/220 A  ---  i_lf/i_LED=(9/110)x(220)/8=18/8=2,25.

IV. Correta  ---  P=W/∆t  ---  8=W/25000  ---  W=2.10⁵Wh=200.000Wh=200kWh.

R- E.

08- a) Cálculo da aceleração do móvel no trecho AB  ---  V_B = V_A + a.t  ---  30 = 0 + a.10  ---  a=3m/s²  ---  como não

tem atrito a força resultante vale F_R=m.a=1200.3  ---  F_R=3600N ou F_R=3,6.10³N.

b)  Parcela do peso na direção do movimento que diminui a velocidade do móvel durante a subida e que é a força resultante sobre ele  ---  P_p=Psen30^o=m,g.sen30^o=1200.10.1/2  ---  P_p=6000N  ---  aceleração de subida  ---  F_R=P_p=

m.a  ---  6000=1200.a  ---  a=5m/s² (retardamento)  ---  ∆S=V_o.t + a.t²/2  ---  o tempo de subida é t=(15 – 10)=5s  ---

 ∆S=30.5 + (-5).5²/2  ---   ∆S=87,5m.

No trecho BC a única força que age sobre ele, na direção do movimento é a parcela do peso (P_p=P.sen30^o) e, como não existe atrito, o sistema é conservativo  ---  assim, a energia mecânica total do móvel em B (somente a cinética) é

igual à energia mecânica total do móvel em C  ---  E_mC=E_mB= mV_B²/2=1200.30²/2  ---  E_mC=540000J ou E_m

09- a) Informações sobre uma transformação isotérmica  ---  Compressão isotérmica (mesma temperatura)  ---  P_A.V_A/T_A = P_BV_B/T_B  ---  P_A.V_A = P_BV_B  ---  V_A/V_B = P_B/P_A  ---  V_A/V_B = 3/1  ---  V_A/V_B = 3  ---   quanto ao diagrama P x V  ---  sendo P/V=k (constane)  ---  P = k / V, se V tende a zero P cresce indefinidamente e se V cresce indefinidamente p tende a zero e, se você representar graficamente P x V você obterá uma curva de nome isoterma que é um ramo de uma hipérbole eqüilátera.

Cada ponto da curva (isoterma) A tem a mesma temperatura (T_A); Cada ponto da curva (isoterma) B tem a mesma temperatura (T_B) e cada ponto da curva (isoterma) C tem a mesma temperatura (T_C).

Observe que T_C>T_B>T_A pois, o produto P_AV_A> P_BV_B> P_CV_C e, assim quanto mais afastada dos eixos maior será o valor da temperatura da hipérbole representativa.

De A até C:

b) Numa transformação isométrica ou isovolumétrica  ---  V_B=V_C  ---  P_B./T_B = P_C./T_C  ---  observe que T_B = T_A=30 + 273=303K (mesma isoterma)  ---  P_B./T_B = P_C./T_C  ---  3/303 = 5/T_C  ---  T_C =505K ou T_C=232^oC.

10- a e b) Trata-se de uma lâmina de faces paralelas, cujo esboço do raio, juntamente com a teoria está detalhado a seguir:

Equação do desvio lateral (d)  ---  aplicando Snell-Descartes na figura abaixo:

1a refração – entrando na lâmina -  n₁.sen i = n₂.sen r

2a refração – saindo da lâmina -     n₂.sen r = n₁.sen i

Não existe desvio angular entre o raio incidente na lâmina e o raio emergente dela, que é nulo, pois os raios incidente e emergente são paralelos, mas sim desvio lateral (d) que corresponde à distância entre as retas que contém os raios incidente e emergente (figura acima).

Cálculo do desvio (d):

- Triângulo XYZ  ---    sen m = d/XY ---  sen (i-r) = d/XY   I

- Triângulo KXY ---     cos r = e/XY  ---   XY = e/cos r     II

substituindo II em I ----  d=e.sen(i – r)/cosr 

Supondo o meio envolvente sendo o ar n₁=1 colocando os valores do exercício  ---  n₂=√2=1,4  ---  d=0,7  ---  i=45^o  ---  é pedida a espessura (e) da lâmina  ---  aplicando a lei de Snell-Descartes na primeira refração (raio entrando na lâmina)  ---  n₁.sen45^o = n₂.senr  ---  1.√2/2 = √2.senr  ---  senr=1/2  ---  r=30^o  ---  substituindo os valores na expressão  ---  d =

e.sen(i – r)/cosr  ---  0,7=e.sen(45 -30)/(√2/2)  ---  0,7 = e.sen15^o/(√2/2) (I)  --- observe na figura que i=r + m  ---  45 =

30 + m  ---  m=15^o  ---  senm=sen15^o=sen(45^o – 30^o)=sen45^o.cos30^o`- cos45^o.sen30^o=√2/2). √3/2) - √2/2).(1/2)≈0,29  ---  sen15^o≈0,29 (II)  ---  (II) em (I)  ---  0,7 = e.0,29/(1,4/2)  ---  0,49 = e.0,29  ---  e=1,689=1,7cm.

11- a) Cálculo da carga elétrica Q que flui através dos tubos  ---  Q=N.e=2.10¹⁴.1,6.10^-19=3,2.10^{-5C  ---  intervalo de tempo ∆t em que essas partículas circulam nos tubos de  ∆S=27km=27.103}m de perímetro com velocidade V=c=3.10⁸m/s  ---

V=c=∆S/∆t  ---  3.10⁸ = 27.10³/∆t  ---  ∆t=9,0.10^-5s  ---  i=Q/∆t=3,2.10^-5/9.10⁵  ---  i=0,36A.

b) A direção e o sentido do vetor indução magnética (vetor campo magnético)  no interior da espira é fornecido pela

regra da mão direita (você coloca o polegar no sentido da corrente com a mão espalmada, em seguida você fecha a mão no sentido de pegar o pegar o fio e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor).

 Intensidade de no centro da espira circular de raio R:

Cálculo do raio R do (LHC)  ---  2πR=27.10³  ---  R=27.10³/2π=27.10³/6=4,5.10³m  ---  B=1,26.10^-6.0,36/4,5.10³ ---  B=0,4536.10^-6/2.4,5.10³  ---  B=0,05.10^-9 T  ---  B=5,0.10^-11 T.

 

 

 

Exercícios