|
|
RESOLUÇÕES
01- Veja que as três partículas estão conectadas e giram juntas, varrendo o mesmo ângulo no mesmo tempo, possuindo, portanto a mesma velocidade angular W=W1=W2=W3.
A força de tensão na barra partícula 3 (T3) é a força resultante centrípeta --- Fc=T3=mW2R3 --- 13,5 =
0,5.W2.3 --- 13,5 = 1,5W2 --- W=√9 --- W=3 rad/s. Essa velocidade angular é a mesma que a da partícula 1 --- W1=V1/R1 --- 3=V1/1 --- V1=3m/s.
R- C
02- Observe que o ventilador e a vela estão fixos no mesmo barco (mesmo corpo) e os pares ação e reação devem estar aplicados em corpos diferentes para que ocorra movimento relativo entre eles.
R- D
03- Ao atingir A o bloco tem energia cinética de EcA=mVA2/2=0,2.(15)2/2 --- EcA=22,5J.
Pelo enunciado, no trecho AB com atrito, foram dissipados 5J de energia e ele em B ele terá energia de EcB=22,5 – 5=17,5J.
Em seguida, como não existe atrito, o bloco atinge a mola com energia de E1=17,5J e, quando a mola estiver comprimida de x=0,1m toda energia E1 se transforma em energia potencial elástica Ep=kx2/2 --- E1 = Ep --- 17,5 = k,(0,1)2/2 --- k=35.102N/m.
R- A.
04- Peso do bloco --- P=mg=0,05.10 --- P=0,5N.
Força de tensão no fio --- fornecida T=89,5N.
Empuxo --- E=ρ.V.g=400.0,25.10 --- E=1000N.
Na figura abaixo estão colocadas todas as forças que agem sobre o bloco que, como está em
equilíbrio a força resultante sobre ele deve ser nula e, para que isso ocorra --- E = P + T + N ---
1000 = 89,5 + 0,5 + N --- N=910N.
R- C
05- R=6cm --- f=R/2=6/2 --- f=3cm --- P’=12cm --- 1/f = 1/P + 1/P’ --- 1/3 = 1/P + 1/12 --- 1/3 – 1/12 = 1/P --- (4 – 1)/12 = 1/P --- P=12/3 --- P=4cm.
R- B
06- Observe na figura abaixo que Δθ=30ºC=π/6 rad e que Δθ=ΔL/R --- π/6 = ΔL/0,3 --- ΔL=0,3π/6= 0,1π/2
--- ΔL=0,05π --- ΔL=5.10-2π m.
Da equação fundamental da calorimetria --- ΔL=Lo.α.ΔT --- 5.10-2π = 2.5π.10-4.ΔT --- ΔT = 5.10-2 =
10-3 --- ΔT = 50K.
ΔT = T – To --- 50 = T – 298 --- T= 348K – 273=75oC.
R- B
07- I. Falsa --- Não existe máquina térmica perfeita que consegue transformar totalmente energia térmica em trabalho, operando em ciclos --- segunda lei da termodinâmica.
II. Correta --- o calor é transferido espontaneamente de um corpo de temperatura maior para outro de menor temperatura.
III. Correta --- apenas que essa transformação não é espontânea.
R- D
08- O período T de um pêndulo simples é, por definição, o tempo que ele demora para efetuar um “vai e vem” completo, sair de A e retornar a A --- T=4s e f=1/T=1/4=0,25Hz.
A amplitude está mostrada no gráfico acima e vale AB=AC.
R- B
09- Resistência R1 do trecho AB de menor ângulo 90o --- regra de três --- 360o - 160Ω --- 90o – R1 ---
R1=14400/360 --- R1=40Ω.
Resistência R2 do trecho AB de maior ângulo 270o --- regra de três --- 360o - 160Ω --- 270o – R2 ---
R2=43200/360 --- R1=120Ω.
Observe na figura que R1 percorrido por i1 e R2 percorrido por i2 estão em paralelo e submetidos à
mesma ddp (tensão) de UAB=90V:
R1=UAB/i1 --- 40=90/i1 --- i1=90/40=2,25 A --- R2=UAB/i2 --- 120=90/i2 --- i2=90/120=0,75 A.
A corrente i pedida, que atravessa a bateria vale i= i1 + i2=2,25 + 0,75 --- i=3,0 A.
R- A
10- Força magnética sobre um condutor retilíneo imerso num campo magnético uniforme
Fm – intensidade da força magnética que age sobre o fio – medida em newton (N), no SI.
B – intensidade do campo magnético – medido em tesla (T), no SI.
i – corrente elétrica no fio – medida em ampère (A), no SI.
θ – ângulo entre a direção de B e de i.
A
direção e sentido de 
é
fornecida pela regra da mão esquerda (veja
figura) onde o dedo
médio
indica o sentido da corrente elétrica i, o polegar o sentido da força magnética e o indicador o sentido do campo magnético.
No caso do exercício, adaptando a mão esquerda , dedo médio para a esquerda, indicador
penetrando na folha o polegar indicará a força magnética, para baixo.
Cálculo da intensidade da força magnética --- Fm=B.i.L.sen90o=1.2.,5.1 --- Fm=1N (vertical e para baixo).
Cálculo do peso da barra --- P=mg=0,1.10 --- P=1N vertical e para baixo).
Observe na figura abaixo que, como a força magnética e a força peso estão puxando a barra para
baixo, sobre ela existirá uma única força F’=2N para baixo e, para que ela permaneça parada, deve existir uma força de atrito de para cima de intensidade Fat=2N para anular F’.
R- C
11- Fluxo magnético através de uma espira:
Eventualmente, devido à lei de Lenz, que afirma que a força eletromotriz induzida se opõe à variação de fluxo, costuma-se escrever a lei de Lenz da seguinte forma:
Cálculo
da variação do fluxo magnético
ΔΦ
através de uma
espira de área S=3cm=3.10-2m,
imersa num campo
magnético de
intensidade variando
de ΔB=3,5 – 1,0=2,5T,
perpendicular ao plano da espira ou seja, formando um ângulo
de 0o
com a normal
:
S=πR2=3.(3.10-2)2=27.10-4m2 ΔΦ=ΔB.S.cos0o=2,5.27.10-4.1 --- ΔΦ=67,5.10-6T.
Força eletromotriz induzida para uma espira em Δt=9ms=9.10-3s --- ε=|ΔΦ|/Δt=67,5.10-4/9.10-3 --- ε=7,5.10-1 T.
Como a bobina possui 5 espiras sua fem induzida será --- ε=5x(7,5.10-1)=37,5.10-1=3,75V.
R- E
12- Modelo de Bohr:
As leis da física clássica não se enquadram neste modelo. Quando um elétron salta de um nível menor (menos afastado do núcleo) para um nível mais elevado (mais afastado do núcleo), ele
absorve energia e quando ele retorna para um nível menor, o elétron emite uma radiação em forma de luz.
R- B