Resolução Comentada USCS 2015

RESOLUÇÕES

01- Dados: V = 300000 km/s = 3.10⁸ m/s ∆S = 2×56.10⁶ km = 112.10⁹ m (ida e volta) ∆t = ?.

V = ∆S/∆t 3.10⁸ = 112.10⁹/∆t ∆t = 112.10⁹/3.10⁸ = 37.10¹ = 370s/60 = 6,1 min.

R- A

02- Como não deve ocorrer deslizamento entre os blocos A e B, eles devem se mover juntos como um único bloco de massa m_AB = 5 = 10 = 15 kg.

Colocando as força que agem sobre o sistema m_AB = 15 kg e m_C = 5 kg, na direção do movimento:

Bloco C desce com aceleração a F_R – m_C.a 50 – T = 5.a (I)

Bloco AB move-se sem atrito para a direita com aceleração a F_R = m_AB.a T = 15.a (II)

(II) em (I) 50 – 15.a = 5.a 20.a = 50 a = 2,5 m/s².

Forças que agem sobre os blocos A e B, que se movem juntos com aceleração a = 2,5 m/s², devido à força de atrito F_at que eles trocam entre si:

Sobre o bloco A, que se desloca para a direita com aceleração a = 2,5 m/s², a força resultante, na direção do movimento, é a força de atrito F_R = F_at = m_A.a F_at = 5.2,5 F_at = 12,5 N.

R- A

03- Energia mecânica no ponto P, mais alto do plano inclinado onde V_P = 0 e h = 20m E_mP = E_cP + E_pP E_mP = mV_P²/2 + mgh = 100.0²/2 + 100.10.20 E_mP = 20000 J

Energia mecânica no ponto Q, mais baixo do plano inclinado onde V_Q = 10 m/s e h = 0 E_mQ = E_cQ + E_pQ E_mQ = mV_Q²/2 + mgh = 100.10²/2 + 100.10.0 E_mQ = 5000 J

A energia dissipada pelo atrito corresponde à diferença entre as energias totais inicial e final ∆E =

E_mP – E_mQ = 20000 – 5000 ∆E = 15000J = 15kJ.

R- D

04- Massa do navio m = 90 ton = 90.10³kg peso do navio P = m.g = 90.10³.10 = 9.10⁵ N.

O empuxo (força vertical e para cima) sobre o navio é fornecido por E = d_água.V_imerso.g = 10³.V_imerso.10 E = 10⁴.V_imerso.

Como o navio está flutuando, o peso deve anular o empuxo P = E 9.10⁵ = 10⁴.V_imerso V_imerso =

9.10⁵/10⁴ V_imerso = 9.10¹ = 90 m³.

R- E

05- Como o furo (raio R₁) é menor que o disco de alumínio (raio R), você deve diminuir R (resfriando

o disco de alumínio) até que ele se encaixe no anel de cobre (ficando com raio R₁).

R- C

06- Intensidade

È a característica do som que nos permite distinguir um som forte de um som fraco e está relacionada com a energia transportada pela onda que, quanto mais perto da fonte mais forte será o som e mais afastado da fonte, mais fraco.

Dessa maneira, o som emitido, por exemplo, por uma britadeira,  será mais forte para uma pessoa

perto da mesma e mais fraco para uma pessoa afastada da mesma.

A freqüência do som, independente do meio onde está se propagando, é a mesma que a da fonte, que no caso é constante.

R- B

07- Como estão associados em paralelo, a tensão U = 100 V é a mesma para todos os aparelhos:

Lâmpada P = U²/R = 100²/100 = 100 W energia elétrica W = P.∆t = 100.5 = 500 Wh = 0,5 kWh.

Torneira elétrica P = U²/R = 100²/50 = 200 W energia elétrica W = P.∆t = 200.0,5 = 100 Wh = 0,1 kWh.

Chuveiro elétrico P = U²/R = 100²/10 = 1000 W energia elétrica W = P.∆t = 1000.(45/60) = 750 Wh = 0,75 kWh.

Energia elétrica total W_t =0,5 + 0,1 + 0,75 = 1,35 kWh.

Custo C$ = 1,35×20 = 27.

R- C

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