RESOLUÇÕES

01- Trata-se da lei da atração universal de Newton de definição “ Matéria atrai matéria na razão direta das massas e inversa ao quadrado da distância entre elas”  ---  sua expressão matemática é F=GMm/d², onde G é denominada constante de gravitação universal de Newton de valor aproximado G≈6,7.10^-11N.m²/kg²  ---  como G é uma constante universal ela tem sempre esse mesmo valor independentemente dos corpos que estão se atraindo e, é claro que a razão pedida é 1.

02- Como elas têm as mesmas dimensões (mesmo raio), quando conectadas por um fio metálico condutor (como se estivessem em contato) elas se comportarão como um único corpo com carga total Q_total=(Q₁ + Q₂)=[20μC + (-4 μC)] ---  Q_total=16μC  ---  após desconectadas, cada uma ficará com carga elétrica  Q’=16μC/2=8μC  ---  como todas as cargas são positivas, E₁ repele E₃ com força para a direita e E₂ também repele E₃ com força para a direita  ---  assim, a força

resultante sobre E₃  terá a direção e sentido indicados na figura acima.

03- O peso dos dois recipientes é o mesmo  ---  se os dois tivessem apenas água até a borda a balança estaria em equilíbrio  ---  mas, com a madeira flutuando no recipiente B e com água até a borda, a balança continuará em equilíbrio, pois quando você colocou a madeira ela deslocou um volume de líquido que possui o mesmo peso que a parte imersa da madeira “Princípio de Arquimedes”.

04- Capacidade térmica  ---  C_x=Q/∆T=80/(281 – 273)  ---  C_x=10cal/^oC  ---  C_y=40/(283 – 273)  ---  C_y=4cal/^oC  ---  calor especifico  ---  C_x=m_x.c_x  ---  10=20.c_x  ---  c_x=0,5cal/g^oC  ---  C_y=m_y.c_y  ---  4=10.c_x  ---  c_x=0,4cal/g^oC.

05- A frequência desse pêndulo simples corresponde ao número de vezes que ele efetua um “vai e vem” completo em 1 segundo  ---  regra de três  ---  20 oscilações – 10s  ---  f oscilações – 1s  ---  10f=20  ---  f=2Hz (duas oscilações por segundo). 

06- Circuito sem R₃  ---  cálculo de U₂ no resistor R₂  ---  R_eq=1600 + 800=2.400Ω  ---  R_eq=U/i  ---  2400=9/i  ---  i=9/2400  --- 

i=0,00375 A  ---  R₂=U₂/i  ---  800=U₂/0,00375  ---  U₂=3V  ---  colocando R₃ em paralelo com R₂, a tensão U’ em R₂ caiu para

U₂’=3/3=1V  ---  no resistor R₁ sobram U’₁=9 – 1=8V  ---  R₁=U’₁/i’  ---  i’=8/1600  ---  i’=0,005 A  ---  R’_eq=U’₂/i’=1/0,005  ---  R’_eq=200Ω  ---  R_eqtotal=1600 + 200  ---  R_eqtotal=1.800Ω

07- Colocando a origem das posições no instante inicial (t=0 e S_o=0) e deduzindo a equação de cada carro  ---  S_A=V_ot + at²/2  ---  S_B=2V_ot +

(a/2).t²/2  ---  S_B=2V_ot + at²/4  ---  no encontro  ---   S_A=S_B  ---  V_ot + at²/2 = 2V_ot + at²/4  ---  V_ot – 2V_ot + at²/2 – at²/4 = 0   --- 

-4V_ot + at² = 0  ---  t(at – 4V_o)=0  ---  at – 4V_o=0  ---  t=4V_o/a.

08- Quantidade de calor recebido pela água em ∆t=1 minuto=60s  ---  Q=120.60  ---  Q=7.200cal  ---  Q=m.c. ∆t  ---  7.200=200.1.∆t  ---  ∆t=36^oC.

09- Cálculo da distância total (∆S) percorrida  ---  ∆S=5 + 15 + 25 + 35=80m  ---∆S=80m  ---  trata-se de uma queda livre com S_o=0 e V_o=0 (abandonado)  ---  V=V_o + gt=0 + 10.4  ---  V=40m/s.

10- Q=m.V=6.10^-2.60  ---  Q=3,6kg.m/s  ---  E_c=m.V²/2=6.10^-2.(60)²/2  ---  E_c=108J

11- Cálculo da corrente elétrica em cada lâmpada  ---  como todas estão em paralelo elas estão sujeitas à mesma ddp U=120V  ---  P=i.U  ---  60=i.120  ---  i=0,5 A  ---  na associação paralelo a corrente total que entra no circuito (e passa pelo disjuntor) é a soma

das correntes em cada lâmpada  ---  número máximo de lâmpadas que podem ser acessas sem desligar o disjuntor ocorre quando i_total=10 A  ---  n=i_total/i  ---  n=10/0,5  ---  n=20 lâmpadas  ---  R- C

12- Resistência elétrica de cada lâmpada  ---  R=U/i=120/0,5  ---  R=240Ω  ---  8 lâmpadas em paralelo  ---  R_eq=R/8=240/8  ---  R_eq=30Ω  ---  R- A

13- Trata-se de um lançamento horizontal que segundo o eixo y é uma queda livre com V_oy=0 e sob aceleração da gravidade g  ---  h=V_oyt + gt²/2=0 + gt²/2  ---  h=gt²/2  ---  observe que, como h e g são os mesmos, o tempo de queda também será o mesmo  ---  R- D

14- Em todo lançamento horizontal a velocidade horizontal é constante, igual à velocidade de lançamento, independente da massa do corpo  ---  assim, a esfera que é lançada com maior velocidade consegue o maior alcance  ---  R- C

15- A tensão eficaz U=120V é a mesma  ---  P=U²/R  --- U²=P.R  ---  P_I.R_I = P_V.R_V  ---2000R_I=1000R_V  ---  R_I/R_V=0,5  ---  R- A

16- Leopardo  ---  Q_l=m_l.v_l=120.60=Q₁=7.200kg.m/s  ---  automóvel  ---  Q_a=m_a.v_a=1.100x70=Q₂=77.000kg.m/s  ---  caminhão  ---  Q_c=m_c.v_c=Q₃=3.600x20=72.000kg.m/s  ---  cofre  ---  velocidade com que ele chega ao solo  ---  V² = V_o² + 2.g.h = 0 + 2.10.5  ---  V=10ms  ---  Q_co=m_co.V_co=300.10  ---  Q_co=Q₄=3.000kg.m/s  ---  R- C

17- Se o deslocamento ocorresse com velocidade constante a força resultante sobre a caixa seria nula  ---  nesse caso, a

força que a pessoa exerce sobre a caixa tem que ter a mesma intensidade que a força de atrito  ---  note que a força que a pessoa exerce sobre a caixa  tem a mesma intensidade que a força que a caixa exerce sobre a pessoa (princípio da ação e reação)  ---  R- A

18- Nesse caso, como existe aceleração a resultante das forças sobre a caixa é diferente de zero  ---  F_R=m.a  --- como a

caixa se desloca na mesma direção e sentido que F_p  ---  F_p – F_a=m.a  ---  F_p > F_a  ---  note que a força que a pessoa exerce sobre a caixa  tem a mesma intensidade que a força que a caixa exerce sobre a pessoa (princípio da ação e reação)  ---  R- C

19- Primeira situação  ---  equilíbrio de rotação  ---  a soma dos momentos de cada força com o pólo em N (N=0) é nula  ---  M_pc=-

 50x  ---  M_N=0  ---  M_P=+15P  ---  -50x + 15P=0  ---  x=15P/50  ---  x=3P/10 (constante)  ---  segunda situação  ---  P_c=80N  --- 

d’=?  ---  a soma dos momentos com o pólo em N (N=0) deve ser nula  ---  -80x + Pd’= 0  ---  -80.(3P/10) = Pd’  ---  d’ = 24 cm  ---  R- C

20- O trabalho da força resultante com ela atuando na mesma direção e sentido do deslocamento é numericamente igual à área  entre a reta representativa e o eixo do deslocamento  ---  W=área do triângulo=b.h/2=26.12/2  ---  W=156J  ---  R- D

21- Só vai surgir força de tração no fio depois que mo cilindro estiver parcialmente imerso na água (nível da água superior a L)  ---  isso só ocorre quando a força resultante para cima for diferente de zero, ou seja, o empuxo for maior que o peso  ---  a partir daí o empuxo vai aumentando com o aumento do nível da água, até que, quando o cilindro estiver totalmente imerso o empuxo (e a tração) no fio ficam constantes  ---  R= D

 

 

Exercícios