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RESOLUÇÕES
01- Expressão matemática da velocidade orbital do satélite:
Observe pela expressão acima que, quanto mais afastado o satélite estiver do planeta ou o planeta estiver do Sol, menor será sua velocidade orbital e que essa velocidade não depende da massa m do satélite.
Para uma volta completa do satélite --- ΔS=2πR e Δt=T (período) --- V=ΔS/Δt --- V=2πR/T ---
V2=4π2R2/T2 (I).
Como V=√(GM/R) --- V2=(√GM/R)2 --- V=GM/R (II).
Substituindo (I) em (II) --- 4π2R2/T2=GM/R --- T2/R3=4π2/GM --- R3=GMT2/4π2 --- R3=GM.(T/2π)2 ---
R- B
02-
(I)
Correta
--- no trecho B
ocorre a fusão
à temperatura constante de T=300oC.
(II) Correta --- no trecho A a substância está no estado sólido e sua temperatura aumenta de Δθ=(300 – 0)=300oC em Δt=(39 – 0)=39s --- P=W/Δt=Q/Δt --- 1000=Q/39 --- Q=39000J --- Q=m.c.Δθ ---
39000=1.c.300 --- c=39000/300=130J/(kgoC).
R- C
03- São dados --- distância do objeto ao espelho --- P=36cm --- distância focal do espelho f=R/2=32/2=16cm --- pede-se a distância P’ da imagem ao espelho:
Equação de Gauss --- 1/f = 1/P + 1/P’ --- 1/16 = 1/36 + 1/P’ --- 1/16 - 1/36 = 1/P’ --- (9 – 4)144 = 1/P’ ---
P’=144/5=28.8cm --- o exercício pede distância entre objeto (P) e imagem (P’), ou seja, pede (36 – 28,8)=7,2cm
R- D
04- Trecho ab --- trata-se de uma transformação isobárica (mesma pressão) onde V/T=k (constante) --- o gráfico PxT é uma reta paralela a T e o gráfico TxV é uma reta inclinada ascendente (V é diretamente proporcional a T, e, se V aumenta, T também aumenta)
Trecho bc --- trata-se de uma transformação isométrica (mesmo volume) onde P/T=k (constante) --- o gráfico PxT é uma reta inclinada descendente (P é diretamente proporcional a T, e se P diminui, T também diminuirá) e o gráfico TxV é uma reta paralela a T, (mesmo volume V)
R-A
05- Como os blocos se movem com velocidade constante, estão em MRU e a intensidade da força resultante sobre cada um deles é nula.
Bloco de massa M --- T=P -- T=Mg (I)
Bloco de massa m --- Pp = T + Fat --- mgsenθ = T + μcmgcosθ --- T=mgsenθ - μcmgcosθ (II)
(I) = (II) --- Mg = mgsenθ - μcmgcosθ --- M= msenθ - μcmcosθ
R-B
06- Trata-se do efeito Doppler: Refere-se à variação da freqüência notada por um observador quando a distância entre ele e uma fonte de ondas está aumentando ou diminuindo.
Na aproximação entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais agudo (maior freqüência, recebe maior número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será menor que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O1 da figura abaixo)..
No afastamento entre fonte e observador, o mesmo perceberá o som emitido pela fonte mais grave (menor freqüência, recebe menor número de frentes de onda na unidade de tempo) do que perceberia se fonte e observador estivessem parados. Nesse caso, o comprimento de onda aparente percebido pelo observador será maior que o comprimento da onda emitido pela fonte (observador O2 da figura acima).
Observe que o motorista da ambulância não percebe nenhuma alteração no som emitido pela sirene, pois eles se movem juntos.
Sendo a velocidade de propagação V a mesma e, como V=λf, a frequência f é inversamente proporcional ao comprimento de onda λ
R- C
07- Tubo fechado numa das extremidades
A extremidade aberta é sempre um ventre. A seguir temos os sucessivos comprimentos de onda e frequências para um tubo fechado numa das extremidades de comprimento L. V representa os ventres (pontos de vibração máxima) e N os nós (pontos de vibração nula).
Devido às configurações (simetria) das ondas em seu interior, tubos abertos numa das extremidades só fornecem harmônicos impares.
R-A
08- Como o volume está sempre aumentando o gás realiza trabalho sobre o meio ambiente.
Relação entre as temperaturas Ta, Tb e Tc:
Trecho ab --- PaVa=Ta=PbVb/Tb --- 5.103.1/Ta = 2.103.2/Tb --- Tb=0,8Ta (I)
Trecho bc (isobárica) --- Vb/Tb = Vc/Tc --- 2.10-3/Tb = 4.10-3/Tc --- Tc=2Tb (II)
(I) em (II) --- Tc=2.(0,8Ta) --- Tc=1,6Ta
Observe que a temperatura aumentou Tc > Ta, e assim a energia interna do gás também deve aumentar.
R- D
09- No ponto onde t=2s e x=8m a velocidade é V é nula (é o ponto onde o bloco inverte o sentido do movimento) --- V=Vo – at --- 0=4 + a.2 --- a=4/2=- 2m/s2 --- módulo a=2m/s2 --- FR=ma --- FR=2.2=4N
R- B
10- Cálculo da velocidade V com que o bloco abandona a mola pela conservação da energia mecânica.
Ponto A --- bloco em repouso com a mola comprimida de x --- EmA=kx2/2 + mV2/2=kx2/2 + 0 --- EmA=kx2/2.
Ponto B --- bloco abandonando a mola em sua posição natural, não deformada com velocidade V --- EmB=kx2/2 + mV2/2= 0 + mV2/2 --- EmB= mV2/2.
Igualando as duas equações --- kx2/2 = mV2/2 --- V=√(kx2/m).
Essa velocidade é a velocidade inicial, já que não existe atrito, com que ele inicia a subida no ponto C.
Ponto C --- EmC=mVC2/2 + mgh=m(√(kx2/m))2 + 0 --- EmC=kx2/m
Ponto D na altura máxima onde VD=0 --- cálculo da aceleração a de subida --- FR=Pp=mgsenθ=ma ---
a=gsenθ
Aplicando a equação de Torricelli no percurso CD=L --- VD2= VC2 + 2.(-a).L --- 02 = kx2/m – 2(gsenθ).L ---
X2=2mgLsenθ/k --- X=√(2mgLsenθ/k)
R-C
11- a) A refração consiste na mudança da direção de propagação de uma onda.
b) Se duas fontes de luz são usadas para produzir uma figura de interferência estável, as duas fontes devem
possuir a mesma amplitude e diferença de fase igual.
c) Em uma pessoa míope, as imagens se formam antes da retina. Portanto, as lentes dos óculos dessa pessoa devem ser divergentes.
d) Um pêndulo simples possui período T quando oscila na superfície da Terra. Se esse pêndulo for colocado
para oscilar na superfície da Lua, seu período será maior que T.
e) Uma onda sonora é uma onda longitudinal que necessita de um de um meio material para se propagar.
f) Se um feixe de luz se propaga no sentido de um meio A para um meio B, esse feixe poderá sofrer reflexão
interna total na interface desses meios apenas se o meio B for menos refringente que o meio A.
g) Um objeto opaco apresenta cor vermelha quando iluminado por luz branca porque ele reflete a cor vermelha.