RESOLUÇÕES

 

01- I. a_m=(20 – 0)/(4 – 1)=20/3m/s²

II. a_m=(0 – 20)/(7 – 4)= - 20/3m/s²

III. a_m=((0 – (-10)/(7 – 0)=10/7m/s²

R- E.

02- Dados  ---  m=70kg  ---  V_o=0  ---  V=72km/h/3,6=20m/s  ---  ∆t=2min=2.60=120s  ---  cálculo do trabalho pela variação de energia cinética  ---  W=E_c – E_co=mV²/2 – mV_o²/2=70.20²/2 – 70.0²/2  ---  W=14000J  ---  P=W/∆t  --- P=14000/120  ---  P=116,66W  ---  R- A.

03- Como a fonte fornece Q=1kcal por segundo, em ∆t=2min=120s o material receberá  ---  Q=1kcalx120=120kcal  ---  Q=120000cal  --- transformando em joules  ---  Q=W=12000x4=48000J  ---  capacidade térmica (C)=energia (W)/(variação de temperatura ∆θ em K)  ---  ∆θ=&0 – 20)=50^oC=50K  ---  C=480000/50  ---  C=9600J/K  ---  R- B.

04- Observe na seqüência a seguir o cálculo do capacitor equivalente (C_eq)  ---  C₁ e C₂ estão em série  --- 

C_eq1=20.30/(20 + 30)  ---  C_eq1=600/50=12μF  ---  C₄, C₅ e C₆ estão em série  ---  1/C_eq2=1/40 + 1/50 + 1/60=(15 + 12 + 10)/600  ---   C_eq2=600/37=16,2μF  ---  C_eq1, C₂ e C_eq2  estão em paralelo  ---  C_eq=12 + 16,2 + 10= 38,2μF  ---  C_eq=Q/U  ---  38,2.10^-6 =Q/110  ---  Q=4202μC  ---  R- B.   

05- Equação do receptor  ---  U=E’ + r.i  ---  pelo gráfico  ---  quando U=45V, i=8 A  ---  45=E’ + r.8 (I)  ---   quando U=40V, i=3 A  ---  40=E’ + r.3 (II)  ---  multiplicando (II) por (-1) e somando com (I)  ---  5=5r  ---  r=1Ω  ---  subst. Em (I)  ---  45=E’ + 1.8  ---  E’=37V  ---  R- A.

06- Forças que agem sobre a peça metálica quando presa ao cabo  ---  Empuxo (), vertical e para cima  ---  peso (),

vertical e para baixo  ---  tração () que impede sua subida  ---  intensidade de cada uma  ---  E=d_fluido.V_imerso.g E=400.1.10  ---  E=4000N  ---  peso da peça  ---  P=d_peça.V_peça.g=100.1.10  ---  P=1000N  ---  como está em equilíbrio preso ao cabo a intensidade da força de tração no mesmo vale  ---  E= P + T  ---  4000 = 1000 + T  --- 

T=3000N  ---  quando o cabo libera o corpo, ele fica sujeito apenas ao empuxo e ao peso, subindo com aceleração a e força resultante F_R  ---  F_R=E – P=4000 – 1000  ---  F_R=3000N  ---  F_R=m.a  ---  cálculo da massa m do corpo  ---  d=m/V  ---  100=m/1  ---  m=100kg  ---  F_R=m.a  ---  3000=100.a  ---  a=30m/s²  ---  R- C.

07- Leia a teoria a seguir: Carro de massa m sobre um plano horizontal descrevendo uma curva de raio R, com atrito de escorregamento lateral.

Nesse caso, a força horizontal que evita que ele derrape (saia pela tangente) é a força de atrito  que é a própria resultante centrípeta , ou seja,   ---  F_c=F_at=m.V²/R  ---  a força de atrito estático será máxima quando o carro estiver na iminência  de escorregar para fora da pista e nesse caso F_atemáximo=μN=μP=μmg  ---  F_c=F_atmáx  ---  mV²/R=μmg  ---  , que é a máxima velocidade com que ele consegue fazer a curva sem derrapar.

No exercício  ---  R=200/2=100m  ---  μ=0,9  ---  V=√(μ.R.g)=√0,9.100.10)  ---  V=30m/s.

Carro em pista sobrelevada de ângulo q com a horizontal, sem atrito em pista circular de raio R, contida num plano horizontal.

As duas forças que agem sobre o carro, independente do atrito são seu peso  e a reação do solo . Para que o carro complete a curva a força resultante centrípeta   deve ser a soma vetorial de  com  e deve ser radial e dirigida para o centro C  da pista circular de raio R (veja figura abaixo).

No triângulo hachurado  ---  tgθ=cateto oposto/cateto adjacente  ---  tgθ=F_c/P  ---  tgθ=(mV²/R)/mg  ---  V²=R.g.tgθ

velocidade que o carro deve ter para efetuar a curva sem atrito.

 No caso do exercício  ---  V=30m/s  ---  R=100m  ---  V²=R.g.tgθ  ---  30²=100.10.tgθ  ---  tgθ=900/1000  ---  tgθ=0,9  ---  R- C.       

08- 1. Pressão constante: 

isobárico (veja gráfico)

2. Temperatura constante  ---  no caso, T₁:

isotérmico (veja gráfico)

3. Adiabática  ---  a transformação adiabática é aquela em que não há trocas de energia térmica entre o sistema e o meio exterior  ---  embora o gás não estabeleça trocas de energia térmica com o sistema externo, durante o processo a pressão, o volume, a temperatura e a energia interna do gás variam, não permanecendo nenhuma dessas grandezas constante.

4. Volume constante:

Isocórico (isométrico ou isovolumétrico)  ---  veja gráfico.

R- A.

09- Leia atentamente as informações abaixo:

Partícula ou ponto material e corpo extenso  -  Se as dimensões (tamanho) de um móvel são desprezíveis em comparação com as dimensões dos outros corpos que participam do fenômeno em estudo, dizemos que se trata uma partícula ou ponto material. Se essas dimensões do corpo não podem ser desprezadas, ele é chamado de corpo extenso.

Assim, um mesmo corpo pode ser um ponto material ou corpo extenso, dependendo da situação.

 

 Se uma jamanta, por exemplo, de 50m de comprimento estiver em uma rodovia indo de São Paulo ao Rio de Janeiro, as suas dimensões não têm a menor importância no estudo do seu movimento, trata-se de um ponto material; no entanto, se a mesma jamanta estiver percorrendo um quarteirão de 100m, suas dimensões não podem ser desprezadas e neste caso trata-se de um corpo extenso (figura1).

A Terra pode ser considerada como uma partícula quando comparada, por exemplo, com o Sol   ---  R- A.

10- Desprezando os atritos e utilizando o teorema da conservação da energia mecânica  ---  no ponto mais alto onde a boneca é abandonada  ---  E_ma=E_ca + E_pa = m.v²/2 + mgh=m.0²/2 + Ph=0 + 20.80  ---  E_ma=1600J  ---  ao chegar ao solo, onde sea energia potencial gravitacional é nula (h=0), sua energia mecânica final (E_mf) é só a cinética  ---  E_ma = E_mf=E_c E_c=1600J  ---  R- E.

11- Se a força  estiver inclinada de um ângulo β em relação à horizontal, a parcela dessa força que exerce a pressão é a componente vertical de , ou seja, é Fsenβ, conforme a figura abaixo.

P=1.sen30^o/1  ---  P=1x0,5/1  ---  P=0,5Pa  ---  R- B. 

12- A unidade de temperatura no (SI) é o grau kelvin (K), que é obtida somando 273 unidades na escala celsius  ---  K=6000 + 273  ---  K=6273K  ---  R- D.

13- Na figura abaixo, trata-se de uma expansão adiabática (muito rápida e sem troca de calor com o meio ambiente),

onde Q=0 e ΔU= Q – W  ---  ΔU= 0 – W  ---  ΔU= – W  ---  o volume do gás aumenta (trabalho positivo) fazendo com que a energia interna (ΔU) fique negativa e diminua, diminuindo assim, a pressão e a temperatura, e o gás resfria. 

R- C. 

14- O espaço percorrido pelo móvel é fornecido pela área total (soma das áreas das figuras hachuradas:

(I)  ---  A₁=b.h=10.10=100m  ---  (II)  ---  A₂=(B + b).h/2=(20 + 10).20/2=300m  ---  (III)  ---  A₃=(B + b).h/2= (30 + 20).10/2=250m  ---  (IV)  ---  A₄= 20.30=600m   ---  ∆S=1250m  ---  R- A.

15- Entre 20s 30s a aceleração é a mesma que entre 10s e 30s  ---  a=(V – V_o)/(t – t_o)=(20 – 10)/(30 – 10)=10/20=0,5m/s²  ---  R- B.

16- Observe que durante todo o movimento a velocidade é sempre positiva e assim, o momento é sempre progressivo, ou seja, a favor dos marcos crescentes da trajetória  ---  R- C.

 

 

Exercícios