RESOLUÇÕES
01-
R- A
02- A caixa de massa m sobre o caminhão está descrevendo uma curva de raio R, com atrito entre a caixa e o assoalho da carroceria.
Como a estrada é horizontal as forças peso e normal se anulam.
Nesse caso, a força horizontal que evita que caixa derrape (saia pela tangente) é a força de atrito
A força de atrito estático será máxima quando a caixa estiver na iminência de escorregar para fora da carroceriae nesse caso Fatemáximo=μeN=μeP=μemg — Fc=Fatmáx — mV2/R=μemg — V2/R=μeg
São dados:
R=51,2m
O coeficiente de atrito que você deve utilizar é o maior fornecido (estático) que ocorre quando a caixa está na iminência de escorregar— μe = 0,5.
g=10m/s2
Vmáxima = ?
V = √(μe.R.g) = √(0,5.51,2.10) — V=√256 —V=16m/s.
R- B
03-
Observe que as duas esferas de massas m1 e m2chegam à base de cada rampa com a mesma velocidade V1 = V2 = V.
Quando elas chegam à base com velocidade V, já que não existe atrito entre a base das rampas e o piso, a rampa A, de massa 1kg, se desloca para a direita com velocidade VA e a B, de massa 2kg, para a esquerda com velocidade – VB e como o intervalo de tempo da descida (tempo de interação esferas rampas) é muito pequeno, aproximadamente √3/2≈ 0,9s, você pode utilizar o princípio da conservação da quantidade de movimento:
04-
05- (01) Um recipiente com dilatação desprezível contém certa massa de água na temperatura de 1°C, quando é, então, aquecido lentamente, sofrendo uma variação de temperatura de 6 °C . Nesse caso, o volume da água primeiro aumenta e depois diminui.
(01) Falsa—A água não se comporta termicamente como a maioria dos líquidos. Para analisar esse comportamento, imagine que certa quantidade de água a 0 °C é colocada em um recipiente praticamente não se dilate. Aumentando a temperatura, o volume do líquido diminui até a temperatura atingir 4 °C. A partir daí, se o aquecimento continua, o volume do líquido passa a aumentar. A conclusão que se pode tirar desse efeito é a de que, no aquecimento de 0 °C a 4 °C, a água sofre contração. No aquecimento acima de 4 °C, ocorre dilatação (veja gráfico 1 abaixo).
Veja na expressão d = m/Vque, sendo a massa de água a mesma, a densidade (d) é inversamente proporcional ao volume (V) e, assim a um volume mínimo que ocorre a 0oC corresponde uma densidade máxima, também a 0oC (veja gráfico 2 acima).
02)Quando se aquece uma placa metálica que apresenta um orifício, verifica-se que, com a dilatação da placa, a área do orifício aumenta.
(02) Correta— Se uma placa metálica com orifício for aquecida, verifica-se que o orifício aumenta,
como se fosse constituído pelo material da placa, pois tudo se passa como se o furo tivesse um coeficiente de dilatação superficial igual àquele da substância da placa.
(03) Quando um frasco completamente cheio de líquido é aquecido, este transborda um pouco. O volume de líquido transbordado mede a dilatação absoluta do líquido.
(03) Falsa— na figura, você tem um tubo de vidro graduado,com um líquido em seu interior. Após a
dilatação, o aumento observado na graduação da coluna líquida(que corresponderia ao volume de líquido transbordado)não corresponde ao aumento real, pois observe que o recipiente também se dilatou.
Assim, a dilatação marcada pela escala do tubo de vidro (volume transbordado)não corresponde à dilatação real e sim à aparente.
(04) O vidro pirex apresenta maior resistência ao choque térmico do que o vidro comum porque tem menor coeficiente de dilatação térmica do que o vidro comum.
(04) Correta— se você tiver dois copos de diferentes coeficientes de dilatação, o de menor
coeficiente apresenta maior dificuldade de se quebrar quando aquecido, pois se dilata menos, pois a dilatação do vidro e o coeficiente de dilatação são diretamente proporcionais).
05) Sob pressão normal, quando uma massa de água é aquecida de 0 °C até 100 °C sua densidade sempre aumenta.
(05) Falsa— veja (01).
06)Ao se elevar a temperatura de um sistema constituído por três barras retas e idênticas de ferro interligadas de modo a formarem um triângulo isósceles, os ângulos internos desse triângulo não se alteram.
(06) Correto— se as armações metálicas das figuras forem de mesmo material, homogêneas e de
secção transversal constante e se sofrerema mesma variação de temperatura, elas não se deformarão, os pontos de contato não trocarão forças entre si, elas manterão o formato inicial, mas com dimensões maiores e, todos os ângulos internos permanecerão os mesmos. Observe que seus comprimentos não se dilatam por igual, a hipotenusa se dilata mais que os catetos.
R- D
06-
07-
08- Cálculo da resistência equivalente:
Req=5,5Ω.
09-
10- Capacitor, dispositivo cuja função se resume no armazenamento de energia elétrica.
Capacitor plano é um aparelho constituído por duas placas metálicas, em paralelo e separadas por um meio isolante (o qual pode ser o vácuo ou um meio material dielétrico, no exercício é o ar).
Cada uma dessas placas tem a mesma área; e a distância que as separa é igual a d.
Ligando-se o capacitor a uma bateria, suas placas eletrizam-se de forma quase uniforme com cargas de mesmo módulo mas sinais opostos e o campo elétrico entre elas pode ser considerado uniforme.
Observe na expressão acima que, sendo K, εo, S e Q constantes a ddp (tensão) U entre as placas é diretamente proporcional à distância d que as separa.
Como as placas possuem cargas de sinais opostos elas se atraem e, inicialmente, quando são lançadas em sentidos opostos, elas e os carrinhos vão diminuindo suas velocidades até pararem e, como são atraídos, vão retornar com a distância d (e consequentemente a ddp U) variando segundo a função de um movimento uniformemente variado (d=Vot – at2/2) fornecida pelo gráfico abaixo.
Assim, esse gráfico é o mesmo que o de Uxt, pois U e d são diretamente proporcionais.
R- A
11- Quando um solenoide é percorrido por corrente elétrica, a configuração de suas linhas de indução é obtida pela reunião das configurações de cada espira o que equivale à configuração das linhas de indução de um imã natural.
O sentido das linhas de indução no solenoide é fornecido pela regra da mão direita aplicada em uma
de suas espiras (figura 2) e em seu interior o campo magnético é praticamente uniforme (figura 1) e fora são linhas que saem do polo norte e chegam ao polo sul.
Observe que em todos os infinitos pontos onde está a espira o campo magnético
Na espira da figura da direita acima, você pode aplicar a regra da mão esquerda para cada trecho do fio:
Regra da mão esquerda: O dedo médio indica o sentido da corrente elétrica i, o indicador mostra
o sentido do campo magnético
Intensidade da força magnética:
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.