RESOLUÇÕES

 

01- Observe que a energia potencial gravitacional armazenada por um corpo quando ele se encontra em determinada altura h é fornecida por E_pg=m.g.h, mas o peso P=m.g  ---  E_pg=P.h, e essa constante de proporcionalidade é o peso P, que é a força de atração entre o centro da Terra e o corpo  ---  R- E

02- Quando o projétil de massa m_p=0,02kg atinge o bloco de massa m_b=2,48kg, os dois juntos de massa M=(0,02 + 2,48)=2,5kg deixam a mesa com velocidade v’ (ponto P) e atingem o solo (ponto Q) com velocidade v’’  ---  cálculo de v’’  ---  trata-se de um lançamento horizontal com velocidade vertical v_oy=0  ---  na vertical você tem uma queda livre sob ação da gravidade  ---  cálculo

da velocidade vertical v_y com que M=2,5kh chega ao solo  ---  v_y²=v_oy² + 2.g.h=0 + 2.10.1,25  ---  v_y=5m/s  ---  tempo com que M chega ao solo  ---  v_y=v_oy + g.t  ---   5=0 + 10t  ---  t=0,5s  ---  cálculo da velocidade constante horizontal v_x  ---  v_x=∆S/∆t=2/0,5  ---  v_x=4m/s  ---  a velocidade  com que M chega ao solo é a soma vetorial de com  ---  v’’² = v_x² + v_y²=25 + 16  ---  v’’² = 41  ---  cálculo das energias mecânicas de M=2,5kg em P e em Q  ---  E_mP=Mv’²/2 + Mgh=2,5.10.1,25 + 2,5v’’²/2  ---  E_mP=31,25 + 1,25v’²  ---  E_mQ=Mv’’²/2 + 2,5.10.0=2,5.41/2  ---  E_mQ=51,25J  ---  E_mP=E_mQ  ---  31,25 + 1,25v’² = 51,25  ---  v’²=16  ---  v’=4m/s  ---  agora você volta à situação em que você tem uma situação antes  ---  o projétil de massa m =0,02kg e velocidade v se

aproximando do bloco parado e uma situação depois  ---  projétil + bloco juntos se movendo com velocidade v’=4m/s  ---  utilizando agora a conservação da quantidade de movimento  ---  Q_antes=m_projétil.v + m_bloco.0  ---  Q_antes=0,02.v  ---  Q_depois=M.v’=2,5.4=10  ---  Q_antes = Q_depois  ---  0,02v=10  ---  v=500m/s=0,5km/s  ---  R- A

03- Em qualquer movimento circular (uniforme ou não) surge sempre uma aceleração denominada aceleração centrípeta  responsável pela variação da direção do vetor velocidade,com as seguintes características:  

R- B

04- A parcela do peso responsável pela descida do bloco A é dada por P_pA=P_Asenα=m_A.g.senα  ---  a figura mostra todas as forças

 que agem sobre o bloco  ---  como o sistema está em equilíbrio a força resultante sobre cada bloco é nula  ---  bloco A  ---  P_pA=T  ---  m_A.g.senα =T  ---  bloco B  ---  P_B=2T  ---  m_B.g =2.m_A.g.senα  ---  m_B=2m_A.g.senα  ---  R- D

05- A aceleração centrípeta do satélite no ponto P que é a própria aceleração da gravidade criada pela Terra nesse ponto  é dada

por g_P=G.M/(R + d)²  ---  do enunciado g_P=g_S/10=10/10  ---  g_P=1m/s²  ---  1=6,7.10^-11.6,0.10²⁴/(6,4.10⁶ + d)²  ---  (6,4.10⁶ + d)²=40,2.10¹³  ---  6,4.10⁶ + d = √(402.10¹²)  ---  6,4.10⁶ + d = 20.10⁶  ---  d=1,36.10⁷m  ---  R- C

06- Cálculo da intensidade da força exercida sobre o êmbolo que é igual à força elástica ( dado do exercício:as forças exercidas pela mola e pelo fluido, sobre o êmbolo,  são equilibradas)  ---  F=kx=1000.0,05  ---  F=50N  ---  cálculo da pressão total (P_atm + P_{hidrostática}) exercida sobre o êmbolo  ---  P_total=F/S=50/3.10^-4  ---  P_total=(5/3).10⁵N/m² (Pa)  ---  a pressão total na profundidade h sobre o êmbolo é fornecida pelo teorema de Stevin  ---  P_total=P_atmosférica + d_água.g.h  ---  (5/3).10⁵ = 1,0.10⁵ + 1,0.10³.10.h  ---  (5/3).10⁵ - 1,0.10⁵ = 1,0.10³.10.h  ---  (5.10⁵ – 3.10⁵)/3=10⁴h  ---  h=2.10⁵/3.10⁴=0,666.10¹=6,66.10⁰m  ---  R- A

07- Obtemos ondas estacionárias pela superposição de duas ondas idênticas, de mesma amplitude, mesma frequência, mesmo comprimento de onda e que se movem na mesma direção e sentidos opostos  ---  considere uma corda fixa em uma das

extremidades e na outra uma fonte produz ondas periódicas que, ao atingirem a extremidade fixa, sofrem reflexão e retornam  ---  assim, as ondas incidentes e as refletidas se superpõem, originando as ondas estacionárias  ---  R- C

08- Distância focal do espelho retrovisor  ---  f= - R/2= -5/2  ---  f= - 2,5m (negativo porque o espelho é convexo)  ---  primeiro carro  --- f= - 2,5m  ---  P=5m  ---  P’=?  ---  1/f=1/P + 1/P’  ---  1/(-2,5) – 1/5 = 1/P’  ---  (-2 – 1)/5 =1/P’  ---  P’= - 5/3 m  ---  Y’₁/Y = - P’/P  ---  Y’₁/Y = - (-5/3)/5  ---  Y’₁ = Y/3  ---  segundo carro  ---  1/f = 1/P + 1/P’  ---  - (1/2,5) – 1/10 = 1/P’  ---  - (5/10) = 1/P’  ---  P’= - 2m  --- Y’₂/Y = - P’/P  ---  Y’₂/Y = - (-2)/10  ---  Y’₂ = Y/5  ---  Y’₁/Y’₂ = (Y/3)/(Y/5)  ---   Y’₁/Y’₂ = 5/3  ---  R- E

09-T₀=-10 + 273=263K  ---  P_o=200kPa  ---  P=260kPa  ---  V=V_o + 0,1V_o=1,1V_o  ---  P_o.V_o/T_o = P.V/T  ---  200k.V_o/263 = 260k.1.1V_o/T  ---  T=376,09 – 273=103,9^oC  ---  R- A

10- Depois que a régua foi resfriada ela se contraiu e o espaço entre cada unidade diminuiu fazendo com que a medida do mesmo lápis

aumente  ---  R- A

11- Para que a aceleração da carga +q a ser colocada seja nula, as forças que agem sobre ela, devidas às outras duas cargas  duas cargas devem ter mesma direção mas sentidos opostos   ---  por isso ela não pode ser colocada à direita de +q e nem à esquerda de

+ 4q (observe na figura  ---  então ela é colocada entre +q e +4q, de modo que as forças   e  possam se anular  ---   F_q=k.q.q/(d – x)²=kq²/(d – x)²  ---  F_4q=k.4q.q/(x)² =4kq²/(x)² ---  F_q = F_4q  ---  kq²/(d – x)² = 4kq²/(x)²  ---  1/(d – x)² = 4/x²  ---  [(x/(d – x)]²=(1/4)²  ---  x/(d-x) = 2  ---  3x=2d  ---  x=2d/3  ---  R- A

12- Quando a luz fica mais intensa, mais elétrons são ejetados, mas a energia de cada um permanece a mesma  ---  E=h.f  ---  E -energia do fóton = energia necessária para remover um elétron  ---  portanto para remover dois elétrons você deve duplicar E   ---  h – constante de Planck  ---  f – frequência  ---  observe na expressão E=h.f, como a energia dos elétrons emitidos é a mesma e como h é constante, a frequência permanece a mesma  --- R- B

13 Na figura abaixo uma carga positiva q penetra com velocidade no ponto A numa região em que existe um campo magnético uniforme  penetrando na folha. Observe que e são perpendiculares e, como a velocidade  é sempre tangente à trajetória em cada ponto, a força magnética , obtida pela regra da mão esquerda e indicada na figura é sempre dirigida para o centro de

 uma circunferência de raio R. Assim, a carga q realizará um movimento circular uniforme com velocidade de intensidade constante  ---  expressão matemática dessa força magnética é Fm=q.V.B.senθ=q.V.B.1  ---  Fm=q.V.B  ---  o trabalho realizado pela força resultante centrípeta (no caso, coincide com a força magnética) é sempre nulo, pois ela é sempre perpendicular à velocidade  que   

é sempre tangente em cada ponto da circunferência) e consequentemente ao deslocamento  (vide figura acima)  ---  isso ocorre pois W=F.d.cos90^o=F.d.0=0  ---  R- B

14- Um dos processos práticos para se determinar a direção e o sentido do vetor indução magnética  ou vetor campo magnético, é a regra da mão direita  ---  esse sentido de depende do sentido da corrente que o origina  ---  você coloca o

polegar no sentido da corrente com a mão espalmada (primeira figura), em seguida você fecha a mão para pegar o fio (segunda figura) e o sentido da “fechada” de mão é o sentido do vetor (terceira figura)  ---  observe na terceira figura que  é sempre tangente às linhas de indução em cada ponto  ---  no caso do exercício, utilizando essa regra os campos magnéticos gerados terão

os aspectos indicados na figura e, se você observá-los atentamente verificará que a única alternativa correta é a D.

R- D

 

 

Exercícios