Resolução Comentada da UCPel 2015

RESOLUÇÕES

01- A força de atração ou de repulsão entre duas cargas elétricas tem sempre a mesma intensidade independente do sinal e do valor das cargas.

Assim F₁ = F₂ =F é a intensidade das forças sobre as cargas Q₁ e Q₂.

F₁ = F = m₁.a₁ = (3m₂/4)a₁ e F₂ = F = m₂.a₂ (3m₂/4)a₁ = m₂.a₂ 3.a₁/4 = a₂ a₁/a₂ = 4/3.

R- E

02- Transformação isocórica, isométrica ou isovolumétrica

 Ocorre a volume constante  —  V_o=V  —  ΔV=0  —  W=P.ΔV  —  W=P.0  —  W=0  (trabalho é nulo) — ΔU = Q – W  —  ΔU=Q – 0  —  ΔU=Q

Assim, todo o calor (Q) recebido pelo sistema é igual à sua variação de energia interna (ΔU). 

R- D

03- Se você não domina a teoria, ela está a seguir com algumas “dicas”:

– Pêndulo Simples –

Consta de uma massa m, presa na extremidade inferior de um fio ideal, fixada verticalmente na sua extremidade superior (figura)        

Se o pêndulo simples oscilar, com oscilações de pequena abertura (no máximo 15^o), ele descreve um movimento circular de raio R=L, sendo L o comprimento do fio.

Seu período (T), que é o tempo que ele demora para efetuar um “vai e vem” completo é fornecido pela expressão:

onde g é a aceleração da gravidade local.

– Observe que:

* a massa pendular m não influi no período T do movimento. Assim dois pêndulos de mesmo comprimento L, mas de massas diferentes M e m, apresentam o mesmo período T.

 * O período de um pêndulo simples independe da amplitude, ou seja, da altura em que m é abandonada, assim, os pêndulos da figura abaixo, tanto na situação 1 como na 2, demoram o mesmo tempo para ir de A até B, de B até C, de C até B e de B até A.

.

*  O período de um pêndulo simples é diretamente proporcional à raiz quadrada de seu comprimento L. Assim, para dobrar o período T de um pêndulo, seu comprimento L deve ser quadruplicado, etc.

 

* O período de um pêndulo simples é inversamente proporcional à raiz quadrada da aceleração da gravidade g. Assim,  quanto maior for a aceleração da gravidade do local onde está o pêndulo, menor será o seu período. Uma das aplicações do pêndulo simples é a determinação da aceleração da gravidade.

 No caso do exercício:

O comprimento final ficou 1/4 do comprimento inicial o período de um pêndulo simples é diretamente proporcional à raiz quadrada de seu comprimento L. Assim, para dobrar o período T de um pêndulo, seu comprimento L deve ser quadruplicado, e vice versa.

Observe na expressão fornecida que a massa pendular m não influi no período T do movimento.

R – A

04- Podemos definir o Princípio Fundamental da Dinâmica ou segunda lei de Newton do seguinte modo:

Assim, se essa força resultante for constante, a aceleração (variação de velocidade), por ela produzida também será constante e a força e a aceleração são grandezas diretamente proporcionais, independente do tipo de trajetória, ou seja:

R- B

05- I. Correta O desvio (d) na refração corresponde ao ângulo entre o prolongamento do raio incidente e o raio refratado.(figura da esquerda)

                       

No caso da incidência ser normal o raio de luz não sofre desvio e d=0. (figura da direita)

II. Falsa Onda não transporta matéria, apenas energia.

* O som é uma onda mecânica (precisa de um meio material para se propagar) longitudinal (direção de propagação coincide com a direção de oscilação)

* A luz é uma onda eletromagnética (não precisa de meio material para se propagar) transversal (direção de propagação é perpendicular à direção de oscilação).

III. Correta

* Quando duas ou mais ondas sofrem superposição temos o fenômeno da interferência, que ocorre tanto para ondas transversais como para ondas longitudinais.

* Durante a superposição, a amplitude da onda resultante é a soma algébrica das amplitudes de cada onda.

* Quando os pulsos tiverem a mesma amplitude e em oposição de fase teremos interferência destrutiva e durante a interferência, quando a corda estiver na horizontal, cada ponto da mesma terá velocidade vertical e horizontal nulas.

  

IV. Falsa  Polarizar uma onda significa transformar, através do polarizador, uma onda transversal  não polarizada,que vibra em várias direções, numa onda polarizada, que vibra numa única direção.

Somente ondas transversais, como a luz, podem ser polarizadas e não se propagam num meio material.

O som, que é uma onda longitudinal, não pode ser polarizada.

V. Correta as características do meio influem na velocidade de propagação de qualquer tipo de onda.

R- E

06- Forças que agem sobre a esfera:

Peso P, vertical, para baixo e de intensidade P = m_esfera .g = d_esfera.V_esfera.g = 8.10³.V_esfera.10 P = 8.10⁴V_esfera.

Empuxo, vertical, para cima e de intensidade E = d_água.V_imerso.g = 10³.V_esfera.10 E = 10⁴.V_esfera.

P > E a esfera afunda, força resultante para baixo.

F_R = m.a P – E = m.a 8.10⁴V – 10⁴V = d_esfera.V. a 7.10⁴V = 8.10³V.a a = 7.10⁴/8.10³

a = 0,875.10 a = 8,75 m/s².

A energia potencial gravitacional (E_p = mg(h_f – h_i) a energia potencial depende da massa, da aceleração gravitacional e de sua posição vertical inicial e final.

R- C

07- Se o ônibus espacial está em órbita em torno da Terra, ele está dentro do campo gravitacional da Terra e sujeito à uma aceleração da gravidade fornecida por g = G.M_Terra/d².

Sendo G e M_Terra constantes, a aceleração da gravidade é inversamente proporcional à distância d da nave ao centro da Terra.

Sendo a massa independente da localização de onde o corpo está (sempre a mesma), à medida que a altura (distância d) aumenta,a aceleração da gravidade g diminuirá, o que implica que o peso também diminuirá, pois, P = mg.

R- D

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