Resolução comentada das questões de FÍSICA da
UFES – ES – 017
01- (A) Pelo gráfico, enquanto o tempo t (considerando medido em minutos) varia de 0 a 6min (∆t = 6
– 0 = 6 minx60 = 360 s) a temperatura varia de 20 oC para 50oC (∆T = 50 – 20 = 30 oC).
Cálculo da quantidade de calor (energia térmica) W absorvida pela água quando sua temperatura varia de ∆T = 30 oC, sendo dados m = 4 kg e c = 4,2.103 J.kg-1.oC-1,utilizando a equação fundamental da calorimetria 
Essa energia (W = 5,04.103 J) foi totalmente fornecida pelo resistor de potência Po no intervalo de tempo de ∆t = 360 s
B) A potência de Po = 1400 W é a mesma da bateria ideal (de resistência interna nula) e de fem U fornecida ao resistor de resistência R = 3,5 Ω
C) Como a taxa de aquecimento é constante você pode utilizar uma regra de três:
02- A) Veja a equação de Gauss abaixo:
Sendo a lente a mesma, a distância focal f também é a mesma e a ampliação A (aumento linear transversal) é fornecida pela expressão A = –
Se a ampliação fosse a mesma nas duas posições, P1 seria igual à P1’, P2 seria igual à P2’ e │A│= │1│(objeto e imagem teriam o mesmo tamanho).
Observe na figura que, com o objeto mais próximo da lente P1’ > P1 e │A1│> │1│(tamanho aumentado).
Da mesma maneira, com o objeto mais afastado da lente P2’ < P2 e │A2│< │1│(tamanho diminuído).
B) Está sendo pedida a distância entre o objeto e a lente na situação em que estão mais próximos entre si (posição P), ou seja, está pedindo P1.
Nessas condições a distância do objeto à lente será P1 e da imagem à lente P1’ = L – P1 = 10 – P1 e na
outra posição a distância do objeto à lente será P2 e da imagem à lente P2’ = L – P2 = 10 – P2.
Observe ainda, na figura acima, que P2 – P1 = 6 (I).
03-
A) Colocando o polo (eixo de rotação) no ponto O, e estabelecendo o sentido de tendência de rotação em torno de O como positivo para o horário e negativo para o anti horário, vamos calcular o momento (torque) de cada força em relação a O, sendo dP e dm as distâncias entre o ponto de aplicação das forças O até as forças FP e Fm:
MP = P.d = P.0 = 0
MFP = + FP.dP
MFm = – Fm.dm
A condição de equilíbrio de rotação é de que a soma dos momentos (torques) de cada força seja nula
B) O momento (torque) exercido pelo prego sobre o martelo (e vice versa) é fornecido e tem intensidade MP = FP.dP = 30 Nm com dm = 0,2 m, que substituidos em Fm = FP.dP/dm fornrcem
C) Aquí o peso de intensidade P participa e sua distância ao polo é d, e as três forças que influem na rotação tem intensidades P, Fp e Fm, cujos momentos (torques) em relação à O, estabelecendo o sentido de tendência de rotação em torno de O como positivo para o horário e negativo para o anti horário, serão:
MP = – P.d
MFm = – Fm.dm = – Fm.20d = – 20dFm
MFP = + FP.dP = + FP.4d = + 4dFP
No equilíbrio de rotação a soma desses momentos deve ser nula
04- A) A energia interna de certa massa de um gás perfeito é função exclusiva da temperatura desse gás
Vamos então calcular a variação da energia interna em cada transformação:
I: E
II: F
III: G
IV: H
R- A energia interna ∆U é constante apenas em I.
B) Em I não ocorre variação de energia interna.
Em II e III houve aumento de temperatura e, consequentemente aumento de energia interna.
Em IV houve diminuição de temperatura e, consequentemente diminuição de energia interna.
O aumento de enet=rgia interna ocorreu apenas em II e III e, como a energia interna é diretamente proporcional à temperatura absoluta, de A:
II. TG = 2TF
III. TH = 2TG
C) Veja informação abaixo:
No caso doe exercício vamos calcular a área do ciclo lembrando que nos trechos FG e HE o trabalho é nulo (transformação isovlumétrica).
Cálculo do trabalho W no trecho GH onde ele fornecido pela área do trapézio e é positivo (sentido horário):
Cálculo do trabalho W no trecho EF onde ele éfornecido pela área do trapézio e é negativo (sentido anti-horário):
W = 2.105 – 0,8.105 = 1,2.105 J
Po =
Po = 100 kW.
05- A) São dados: frequência dos fótons f = 1,2.1015 Hz e velocidade da luz no vácuo c = 3.108 m/s
Energia de cada fóton
1 ev = 1,6.10-19 J
B) Consultando a tabela você verifica que no tempo máximo de exposição ∆t = 6,00 s o nível de irradiação vale Ief = 4,95.10-4 Wcm-2.
Como, pelo enunciado a irradiação (Ief) é definida como potência (P) incidente por unidade de área (S)
Como é pedido o número n de fótons, cada um com energia Wf = 7,92.10-19 J, você terá n =
C) Utilizando a mesma equação de (B), mas agora com a nova área S = 2 m2 = 2.104 cm2