RESOLUÇÕES

 

01- Lei de Coulomb:

A expressão matemática acima é denominada lei de Coulomb e de enunciado:

Observe na expressão fornecida que F’ é diretamente proporcional à Q’  ---  se Q’ duplica, F também duplica  ---  F’=3F ---  por outro lado, F é inversamente proporcional ao quadrado da distância e, se D triplica, F fica nove vezes menor  ---  F’=F/9  ---  como os dois processos ocorrem simultaneamente  ---  F’=2.(1/9)F  ---  F’=F/9  ---  R- D.

02- A energia necessária para elevar um corpo de massa m=6kg a uma altura h=10m num local onde a aceleração da gravidade vale g=10m/s² é fornecida por W=P.h=m.g.h=6.10.10  ---  W=600J  ---  potência=energia/tempo  ---  P=W/t  ---  60=600/t  ---  t=10s  ---  R- B.

03- Cálculo da aceleração do carro  ---  aceleração=variação de velocidade/intervalo de tempo  ---  a=∆V/∆t=(V – V_o)/

(t – t_o)  ---  a=(0 – 20)/(10 – 0)=-20/10  ---  a= - 2m/s²  ---  em todo gráfico Vxt o deslocamento (no caso, distância

percorrida) é fornecido pela área da figura compreendida entre os dois instantes considerados (0 e 10s)  ---  D=área do

 triângulo=basexaltura/2=b.h/2=10x20/2  ---  D=100m  ---  R- D.

04- Qualquer corpo lançado obliquamente (formando certo ângulo α com a horizontal), fica sujeito à uma única

aceleração que é a aceleração da gravidade (), de direção vertical e sentido para baixo.

05- Se o corpo está em equilíbrio eletrostático a força resultante sobre ele é nula e, nesse caso, a força peso (vertical e 

para baixo) deve anular o empuxo (força vertical e para cima)  ---  Empuxo  ---  E=d_líquido.g.V_imerso=1.g.(2/3)V  ---  E=2Vg/3  ---  peso  ---  P=d_corpo.g.V_corpo=d_corpo.g.V  ---  E=P  ---  2Vg/3= d_corpo.Vg  ---  d_corpo=2/3 g/cm³  ---  R- D.

06- a) Quando a caixa é arrastada com velocidade constante, pelo princípio da inércia a força resultante sobre ela é nula (equilíbrio dinâmico)  ---  nesse caso, a intensidade da força aplicada pelo fio deve anular a força de atrito  ---  F = F_at  ---  F=1N.

b) Quando a intensidade da força aplicada pelo fio é maior que F=1N, a caixa entra em movimento acelerado, mas a força de atrito continua sendo de F_at=1N, pois, dentro de certos limites, independe da velocidade que, no caso, vai aumentando  ---  pelo gráfico, a força (F) de tração no fio  é proporcional à aceleração (a)  ---   quando, por exemplo, a aceleração for de 15m/s², a força será de 4N  ---  a força resultante sobre a caixa vale  ---  F_E=F – F_at=4 – 1=3N  --- 

Princípio fundamental da Dinâmica  ---  F_R=m.a  ---  3=m.15  ---  m=0,2 kg.

07- a) Observe que a variação de temperatura no intervalo pedido é sempre a mesma  ---  ∆t=100 – 40=60^oC  ---  pelo enunciado as massas também são iguais  ---  equação fundamental da calorimetria  ---  Q=m.c.∆t  ---  c=Q/m.∆t  ---  como, nos três casos m e ∆θ são iguais, o calor específico é diretamente proporcional às quantidades de calor recebidas, ou seja, menor calor específico, menor quantidade de calor recebida  ---  do menor para o maior  ---  c_A < c_B < c_C  ---  ou, ainda, efetuando os cálculos;

c_A=1200/m.60=20/m  ---  c_B=1600/m.60=26,7m  ---  c_C=2000/m.60=33,3m  ---  c_A < c_B < c_C.

b) Quantidade de calor cedido por C quando sua temperatura passa de t_o=100^oC para uma temperatura de equilíbrio t_e  ---  Q_C=m.(33,3/m).(t_e – 100)  ---   quantidade de calor recebido por A quando sua temperatura passa de t_o=40^oC para uma temperatura de equilíbrio t_e  ---  Q_A=m.(20/m).(t_e – 40)  ---   pelo princípio da conservação da quantidade de calor  ---  Q_C + Q_A=0  ---  m.(33,3/m).(t_e – 100) +  m.(20/m).(t_e – 40)=0  ---  33,3t_e – 3330  +20t_e – 800=0  ---  53,3t_e=4130  ---  t_e≈77,5^oC.  

08- a) Entre os pontos A e B a corrente é de i=1,5A e a resistência elétrica é de 2Ω  ---  R=U/i  ---  2=U/1,5  ---  U=3V.

b) Cálculo da resistência equivalente (R_eq), (veja seqüência abaixo)  ---  a corrente total i é a corrente que passa pelo

resistor que está entre os pontos A e B de valor i=1,5A  ---   R_eq=U/i  ---   3=U/1,5  ---  U=3.1,5=4,5V  ---  U=4,5V.

 

 

Exercícios