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RESOLUÇÕES
01-
Obs: Na realidade, o sistema no qual, a massa é medida em gramas (g), o comprimento, em centímetros (cm) e o tempo, em segundos (s) chama-se sistema CGS
02- Na figura 1 foram colocados os módulos de todas as forças que agem sobre cada bloco --- PA. PB e PC que correspondem aos pesos de cada bloco --- Fel – força elástica aplicada pela mola sobre os blocos C e B --- Fat - força de atrito sobre o bloco B, contrária ao movimento --- T – força de tração trocada entre os blocos A e B --- PNB – parcela do peso perpendicular ao plano inclinado que o comprime contra o mesmo --- PPB – parcela do peso paralela ao plano responsável pela descida do bloco --- a – aceleração de cada bloco no sentido horário --- na figura 2 foram colocadas apenas as forças que agem na direção do movimento de cada bloco:
PpB=Psen37o=mgsen37o=mB.10.0,6=6mB.
Fat=μ.NB= μPNB= μmB.10.cos37o=0,4.mB.10.0,8=3,2mB.
Fel=k.x=1240.0,02=24,8.
FR=mb.a --- T + PpB – (Fel + Fat) = mB.a --- 22,8 + 6mB – 24,8 – 3,2mB = mB.2,4 --- 6mB – 5,6mB = 2 --- mB=2/0,4 --- mB=5kg.
R- E.
03- Energia cinética com que ela chega ao solo imediatamente antes da primeira colisão --- equação de Torricelli --- V12 =Vo2 + 2.g.h=02 + 2.10.8 --- V12=160 --- --- Ec1=mV12/2=1,5.160/2 --- Ec1=120J (energia cinética antes da primeira colisão com o solo) --- durante a colisão, pelo enunciado, ela perde 25% de sua energia cinética e fica com Ec2=75% de 120=0,75x120 --- Ec2=90J (energia cinética da bola após a primeira colisão) --- como, pelo enunciado ela só perde energia cinética somente nas colisões, ela subiu e depois
retornou com a mesma energia cinética de Ec2=90J --- então, antes da segunda colisão, ela chegou com energia de 90J, perdeu 25% e saiu do solo com energia cinética de Ec3=75% de 90 --- Ec3=0,75.90 ---
Ec3=67,5J (energia cinética com que ela sai do solo após a segunda colisão) --- como os atritos são desprezados, pelo teorema da Conservação da Energia mecânica, a energia potencial gravitacional da bola na altura máxima Ep=m.g.h’ é igual à energia cinética dela ao abandonar o solo que vale 67,5J --- m.g.h’ = 67,5 --- 1,5.10.h’=67,5 --- h’=67,5/15 --- h’=4,5m --- R- B
04- Relação entre as escalas termométricas
Pode-se transformar uma indicação de uma escala para outra conforme o procedimento a seguir, de acordo com a relação matemática baseada no teorema de Thales:
05-
06- Lei de Coulomb – Força elétrica:
A expressão matemática acima é denominada lei de Coulomb e de enunciado:
07-
08- A componente do peso (Pp) paralela ao plano inclinado, responsável pela descida do bloco, é fornecida por Pp=PsenӨ=m.g.senӨ=2,8,10,0,8 --- Pp=22,4N --- intensidade da força de atrito estático máxima (iminência de movimento) é dada por Fat=μN=μPcosӨ=μmgcosӨ --- Fat=0,5x2,8x10x0,6 --- Fat=8,4N ---
a intensidade da força elástica (Fe) é fornecida por Fe=K.x, onde x é de quanto a mola está distendida ---
Fe=350.x --- essas forças estão colocadas na figura abaixo --- como, pelo enunciado, o sistema se
encontra em equilíbrio, a força resultante sobre o bloco é nula (FR=0) e, assim Pp = Fel + Fat --- 22,4 = 350 + 8,4 --- 350.x = 14 --- x=14/350 --- x=0,04m=4,0cm --- R- E
09-
Observe que a velocidade do garoto 1, que partiu de A com Vo=0 ao chegar em C é também de 6m/s, pois
partiram da mesma altura inicial h e chegaram na mesma altura final h/2 --- V1=V2=6m/s
No instante da colisão eles estão se movendo em sentidos opostos e o módulo da velocidade relativa entre
eles é a soma dos módulos das velocidades de cada um --- |VR| = |V1| + |V2| = 6 + 6 --- |VR| =12m/sx3,6=
43,2km/h --- R- D
10- A imagem vista pelo observador é virtual e está sempre acima do objeto e, ambos na mesma reta
vertical, onde:
di---- distância vertical da imagem à superfície de separação (interface) água-ar (distância aparente, em que o observador enxerga a imagem)
do---- distância vertical do objeto, até a superfície de separação (interface) água-ar.
no---- índice de refração do meio onde está o observador (no caso, ar)
ni---- índice de refração do meio onde está o objeto a imagem (no caso, água)
Pelas informações do exercício:
Então, o observador verá a imagem do fundo da piscina a uma distância di=2,25m abaixo da superfície da
água e, terá a impressão de vê-lo a uma altura h=3,00 – 2,25 = 0,75 m mais próximo em relação à profundidade real --- R- C
11- Se, pelo enunciado, os elétrons se deslocam de A para B com aceleração constante a força elétrica que age sobre cada um deles também será constante --- são dados --- carga de um elétron (q= - 1,6.10-19C) --- diferença de potencial entre A e B {UAB=(VA - VB)}= - 300V (negativa pois, se os elétrons “cargas
negativas” se deslocam de A para B, o potencial VA em A deve ser menor que o potencial em B VB) --- trabalho W realizado pela força elétrica Fe para levar a carga q de A para B:
Mas, o trabalho W realizado pela força elétrica Fe para levar a carga q de A até B distantes d=3mm=3.10-3m também é fornecido por WAB=Fe.d.cosα, onde α é o ângulo entre a força elétrica Fe e o deslocamento d que, no caso, observe a figura acima é 0o e cos 0o=1:
12- O voltímetro ideal (resistência interna infinita), associado corretamente (em paralelo às pilhas e à lâmpada) indica a ddp U fornecida pelas duas pilhas à lâmpada que é fornecida --- U=3,00V --- o amper
amperímetro ideal (resistência interna nula) indica a corrente elétrica i que circula pela lâmpada, também fornecida --- i=0,50 A
--- cálculo da potência P da lâmpada, que não é o valor nominal, nas condições do exercício --- P=i.U=0,50x3,00 --- P=1,50W --- o enunciado afirma, sabe-se que a potência dissipada por efeito Joule no filamento da lâmpada corresponde a 1/4 do valor nominal Pn, indicado pelo fabricante, ou seja, P=Pn/4 ---
Pn=4P=4x1,50 --- Pn=6,0W --- pela expressão Pn=Un2/R você observa que, sendo a resistência R da lâmpada a mesma, a potência nominal Pn é diretamente proporcional ao quadrado da tensão (ddp) nominal Un, ou seja, como a potência foi quadruplicada, a tensão deve ser dobrada, (2)2=4 para manter a igualdade --- Un=2.3,00 --- Un=6,0V
R- D