Resoluções

01-

R- B

02-

R- E

03- Força resultante sobre o automóvel pela segunda lei de Newton --- F_R=m.a=1500x(1/12) --- F_R=125N

trabalho da força resultante no deslocamento de d=1350m --- W=F_R.d=125x1350 --- W=168 750J W=1,678.10⁵J --- R- D

04- Como o submarino de move em movimento horizontal, retilíneo e uniforme, na horizontal a resultante

das forças que agem sobre ele é nula (equilíbrio dinâmico) e, para que isso ocorra a intensidade da força propulsora deve anular a intensidade da força resistiva --- F_p = F_r --- a potência (P_o) da força propulsora (F_p) se relaciona com a velocidade média V_m=36km/h=10m/s por P_o=F_r,V_m :

Não existe movimento na vertical, pois pelo enunciado o movimento é horizontal e, assim, a força de

empuxo ( ,vertical e para cima) deve anular o a força peso (, vertical e para baixo) --- P=1200N=E ---

E=1 200N

R. C

05- Depois de unidos, o carrinho com compras de massa 30kg e o vazio de massa 20kg se movem

engatados, com massa total m=50kg, e com sua velocidade passando de V_o para V=0 (para), percorrendo ΔS=6m em t=4s.

Cálculo da velocidade V_o do conjunto:

Pelo enunciado, antes do acoplamento o carrinho de massa 30kg e velocidade V’ se move em direção ao carrinho de massa 20kg que estava parado e, imediatamente após o acoplamento ambos, de massa 50kg se movem unidos com velocidade V_o=3m/s. Aplicando o princípio da conservação da quantidade de movimento:

Antes --- Q_sa=30V’ + 20.0 --- Q_sa=30V’

Depois --- Q_sd=(30 + 20).3 --- Q_sd=150kgm/s

Q_sa = Q_sd --- 30V’ = 150 --- V’=5m/s

R- A

06- Cálculo da intensidade velocidade inicial da bola na vertical V_oy=V₀.sen45^o, V_oy=(√2/2).V_o e na

horizontal, V_ox=(√2/2).V_o

R- D

07- Expressão da aceleração da gravidade na superfície de um planeta de raio r:

onde:

g ---  valor da aceleração da gravidade à uma distância r do centro do planeta (m/s² ou N/kg)

G ---  constante de gravitação universal (6,67.10^-11 Nm²/kg²)

M ---  massa do planeta (kg)

r ---  distância do centro do planeta à sua superfície

R- C

08- Trata-se, nesse caso, de espelhos esféricos:

 Objeto entre o foco F e o vértice V ou entre o foco F e o espelho

A imagem terá:

Natureza – virtual (obtida na interseção do prolongamento dos raios de luz ) – não pode ser projetada, fotografada, etc.

Localização – atrás do espelho

Tamanho – maior que o do objeto

Orientação – direita em relação ao objeto

Utilidades: são empregados com freqüência quando se deseja obter uma imagem virtual e ampliada de um objeto, como é o caso das lupas, espelhos de barbear, toalete, de dentista, espelho de otorrinolaringologia, etc.

R- C 

09- Enquanto o objeto está no ar o empuxo devido ao líquido é nulo, (I) do gráfico.

A partir do instante em que o objeto começa a mergulhar no líquido, o empuxo, fornecido por E=d_líquido.V_{olume imerso}.g vai aumentando linearmente com o tempo, pois d_líquido e g são os mesmos e a medida que o volume imerso vai aumentando o empuxo também vai aumentando , (II) do gráfico.

Depois que o objeto está totalmente imerso o volume imerso é sempre o mesmo e, consequentemente, o empuxo será sempre o mesmo, (III) do gráfico.

R- A

10-

R- A

11- Por convenção, as linhas de força do campo elétrico e, consequentemente, o próprio campo elétrico se afastam das cargas positivas e se aproximam das negativas --- assim, a placa A está eletrizada com cargas positivas e a B com cargas negativas

Quando a partícula com carga positiva q é abandonada em M ela será repelida pela placa A, positiva e atraida pela placa B, negativa, se deslocando para a direita até atingir a placa B.

Como são desprezados os efeitos gravitacionais (força peso) e existe o vácuo entre as placas (não existe atrito) a força resultante (F_R=m.a) sobre a carga q será a força elétrica de intensidade F_R=q.E, tal que:

Então a partícula de carga positiva q é acelerada a partir de M (de onde sai do repouso V_o=0) e, após percorres d/2 atinge a placa B com velocidade V, fornecida pela equação de Torricelli:

R- B

12- Para calcular a massa de ar contido no ambiente, primeiro você deve calcular o volume do mesmo --- V=15m.10m.4m --- V=600m^3..

Agora você pode calcular a massa de ar usando a fórmula da densidade --- d_ar=m_ar/V_ar­ --- 1,25=m_ar/600 --- m_ar=750kg=750.10³g.

Na especificação do aparelho consta 9000BTUs e o enunciado fornece que BTU é uma unidade de energia equivalente a 250 calorias --- então a quantidade de calor Q retirado do ar pelo aparelho de ar condicionado vale Q=9 000x250 --- Q=225.10⁴cal

Essa quantidade de calor retirado Q=225.10⁴cal vai provocar uma diminuição de temperatura Δθ na massa m=750.10³g de ar cujo calor específico é fornecido c=0,25 cal/(g·^oC),de:

R- B

13- Potência elétrica total absorvida pelo aparelho quando ligado corretamente pelos valores nominais --- P=i.U=4,1.220 --- P_t=902W --- mas, pelo manual do aparelho sua potência (útil) é de P_u=822W --- rendimento η=P_u/P_t=822/902 --- η=0,91=91% --- R- D

14-

b) Pelo enunciado, o melhor ângulo possível ocorre quando o alcance é máximo e, o maior valor para sen (2α) ocorre quando α=45^o, pois sen(2α)=sen(2.45^o)=sen90^o=1 --- 98=V_o².1 10 --- V_o=√980≈31msx3,6 ---

V_o ≈ 111km/h

Exercícios