{"id":3347,"date":"2017-10-01T23:18:47","date_gmt":"2017-10-01T23:18:47","guid":{"rendered":"http:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/?page_id=3347"},"modified":"2024-09-03T17:30:48","modified_gmt":"2024-09-03T17:30:48","slug":"unesp-2017-meio-do-ano-resolucoes","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/universidades-2017\/unesp-2017-meio-do-ano\/unesp-2017-meio-do-ano-resolucoes\/","title":{"rendered":"Unesp 2017 – Meio do Ano – Resolu\u00e7\u00f5es"},"content":{"rendered":"

RESPOSTAS<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

01 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>O exerc\u00edcio mesmo nos d\u00e1 a dire\u00e7\u00e3o que precisamos seguir, <\/b><\/span><\/span><\/span>vamos utilizar a f\u00f3rmula da densidade:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

d = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Aonde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

d \u00e9 a densidade<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

m \u00e9 a massa <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

V \u00e9 o volume<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

A massa \u00e9 dada, por\u00e9m falta o volume. Temos que <\/b><\/span><\/span><\/span>modelar a moeda como se fosse um cilindro:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"Volume do cilindro:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

V = \u00e1rea da base X altura (a altura \u00e9 a espessura e \u00e1rea da base \u00e9 dada)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Nossa moeda V = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo na f\u00f3rmula da densidade:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

d = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

O exerc\u00edcio fornece o di\u00e2metro, ent\u00e3o precisamos substituir o r por D (di\u00e2metro). <\/b><\/span><\/span><\/span>Sabemos que o di\u00e2metro \u00e9 metade do raio:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

r = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Portanto o <\/b><\/span><\/span><\/span>raio ao quadrado:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

r\u00b2 = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Temos ent\u00e3o a <\/b><\/span><\/span><\/span>f\u00f3rmula final da densidade:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

d = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

O di\u00e2metro \u00e9 dado em <\/b><\/span><\/span><\/span>mm passando para cm basta dividir por 10:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

D = 2 cm<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

O mesmo para a altura ou espessura:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

h = 0,22<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando <\/b><\/span><\/span><\/span>(podemos deixar as medidas em gramas e cm\u00b3, visto que o resultado final est\u00e1 representado nessas medidas):<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

d = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

d = 6,94 g\/cm\u00b3 (alternativa D)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

02 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Esse exerc\u00edcio assusta de primeira, mas vamos com calma. Vamos <\/b><\/span><\/span><\/span>come\u00e7ar calculando quanto de energia ser\u00e1 gerada pela combust\u00e3o. <\/b><\/span><\/span><\/span>Essa energia representa o quanto de energia que ser\u00e1 consumida para se produzir a energia el\u00e9trica desejada. <\/b><\/span><\/span><\/span>A gasolina libera 3,2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>4<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> kJ\/L, temos 5 L de gasolina,<\/b><\/span><\/span><\/span> portanto:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

3,2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>4<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>.5 = 16.10<\/b><\/span><\/span><\/span>4 <\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>kJ de energia total<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Agora que sabemos a energia total e o exerc\u00edcio nos forneceu a energia convertida em el\u00e9trica, apenas <\/b><\/span><\/span><\/span>precisamos calcular a porcentagem, ou seja, o rendimento:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

rendimento = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Precisamos calcular <\/b><\/span><\/span><\/span>a energia liberada. Como 1 kWh = 3,6.10\u00b3 kJ, ent\u00e3o 8,6 kWh:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

3,6.10\u00b3.8,6 = 30,96.10\u00b3 kJ = 3,096.10<\/b><\/span><\/span><\/span>4<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> kJ<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo na equa\u00e7\u00e3o do rendimento:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

rendimento = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

rendimento = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span> <\/b>= 19,35%<\/b><\/span><\/span><\/span> (alternativa C)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

03 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Nesse exerc\u00edcio precisamos apenas calcular <\/b><\/span><\/span><\/span>a altura em ambos os casos e comparar:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Como explicado acima, <\/b><\/span><\/span><\/span>o ponto de partida \u00e9 zero e sua velocidade inicial tamb\u00e9m.<\/b><\/span><\/span><\/span> Sendo assim a <\/b><\/span><\/span><\/span>equa\u00e7\u00e3o hor\u00e1ria \u00e9 reduzida para:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

h = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Aonde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

h \u00e9 a altura da queda (ou S que seria o deslocamento final)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

g \u00e9 a acelera\u00e7\u00e3o da gravidade<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

t \u00e9 o tempo da queda<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando para a \u00e9poca de estiagem (t = 2 s): <\/b><\/span><\/span><\/span>\"\"<\/span><\/p>\n

Calculando o outro caso (t = 1,6 s):<\/b><\/span><\/span><\/span>\"\"<\/p>\n

h = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span> <\/b>h = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

h = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span> <\/b>h = 12,8 m<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando a diferen\u00e7a:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

20 \u2013 12,8 = 7,2 m (alternativa B)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

04 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>\u00c9 o exerc\u00edcio mais dif\u00edcil at\u00e9 agora, vamos por partes:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Observando a imagem acima \u00e9 preciso destacar algumas coisas. Para se <\/b><\/span><\/span><\/span>manter a caixa parada<\/b><\/span><\/span><\/span> na rampa \u00e9 <\/b><\/span><\/span><\/span>necess\u00e1rio uma for\u00e7a de intensidade igual \u00e0 \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span>, por\u00e9m com sentido contr\u00e1rio. <\/b><\/span><\/span><\/span>J\u00e1 que estamos em um plano inclinado com atrito, <\/b><\/span><\/span><\/span>j\u00e1 temos uma for\u00e7a contr\u00e1ria ao \"\" a pr\u00f3pria for\u00e7a de atrito.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ou seja <\/b><\/span><\/span><\/span>a for\u00e7a que o homem deve executar somada com a for\u00e7a de atrito devem ser iguais \u00e0 \"\":<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Aonde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

F \u00e9 a for\u00e7a exercida pelo homem <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fat \u00e9 a for\u00e7a de atrito<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Agora que sabemos dessa rela\u00e7\u00e3o, podemos <\/b><\/span><\/span><\/span>calcular a for\u00e7a de atrito no primeiro caso. <\/b><\/span><\/span><\/span>Observe que <\/b><\/span><\/span><\/span>o exerc\u00edcio nos forneceu F nesse caso<\/b><\/span><\/span><\/span>, mas <\/b><\/span><\/span><\/span>para calcularmos Fat ainda precisamos encontrar P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span>:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

A imagem acima <\/b><\/span><\/span><\/span>explica como encontr\u00e1-lo usando o tri\u00e2ngulo ret\u00e2ngulo. <\/b><\/span><\/span><\/span>Esse <\/b><\/span><\/span><\/span>sen \u00e9 equivalente ao seno dado no plano.<\/b><\/span><\/span><\/span> Substituinto na f\u00f3rmula acima, aonde P \u00e9 o peso da nossa caixa:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = P.sen\"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 1000.0,6<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 600 N<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Agora que sabemos P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span>, <\/b><\/span><\/span><\/span>podemos calcular a for\u00e7a de atrito:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fat = P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> \u2013 F<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fat = 600 \u2013 200 <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fat = 400 N<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Precisamos desse Fat para calcularmos o coeficiente de atrito da superf\u00edcie,<\/b><\/span><\/span><\/span> a f\u00f3rmula \u00e9 apresentada abaixo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Aonde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" \u00e9 o coeficiente de atrito <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Isolando o coeficiente:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = 0,5<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Agora que encontramos o coeficiente de atrito <\/b><\/span><\/span><\/span>podemos passar para o segundo plano,<\/b><\/span><\/span><\/span> lembrando que <\/b><\/span><\/span><\/span>esse coeficiente \u00e9 o mesmo em ambos os casos visto que o material da rampa \u00e9 o mesmo. <\/b><\/span><\/span><\/span>Vamos <\/b><\/span><\/span><\/span>come\u00e7ar pela for\u00e7a de atrito:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fat = \"\" <\/b><\/span><\/span><\/span>(nesse caso o cos \u00e9 0,6)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fat = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Fat = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Sabendo da for\u00e7a de atrito, <\/b><\/span><\/span><\/span>s\u00f3 nos resta achar P<\/b><\/span><\/span><\/span>p<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span>:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = P.sen\"\" <\/b><\/span><\/span><\/span>(nesse caso o seno \u00e9 0,8)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 1000.0,8<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>P<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 800 N<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Agora que <\/b><\/span><\/span><\/span>sabemos as duas for\u00e7as:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Isolando F:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

F = P<\/b><\/span><\/span><\/span>P <\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span>\u2013 Fat<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

F = 800<\/b><\/span><\/span><\/span> <\/b>\u2013 300<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

F = 500 N (alternativa E)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

05 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Vamos analisar todas as afirma\u00e7\u00f5es:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

A letra A de cara j\u00e1 \u00e9 a correta, pois a energia cin\u00e9tica \u00e9 m\u00e1xima nos pontos onde a energia potencial \u00e9 m\u00ednima, pois toda essa energia foi justamente transformada em cin\u00e9tica. <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

A <\/b><\/span><\/span><\/span>B est\u00e1 errada<\/b><\/span><\/span><\/span> porque <\/b><\/span><\/span><\/span>como o ponto N est\u00e1 lozalizado em um ponto mais alto, ele possui uma energia potencial maior,<\/b><\/span><\/span><\/span> pelo mesmo racioc\u00ednio apresentado na justificativa anterior. <\/b><\/span><\/span><\/span>O mesmo racioc\u00ednio explica o motivo da afirma\u00e7\u00e3o C estar errada tamb\u00e9m.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Em D o correto seria a energia cin\u00e9tica \u00e9 m\u00ednima, pois o movimento parte dele.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Em E a energia potencial \u00e9 m\u00ednima, visto que a altura \u00e9 m\u00ednima.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

<\/a>06 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Esse exerc\u00edcio apresenta a rela\u00e7\u00e3o entre for\u00e7a,\u00e1rea e press\u00e3o de uma forma interessante. Vamos aos c\u00e1lculos:
\n\"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Como podemos <\/b><\/span><\/span><\/span>ver press\u00e3o \u00e9 a for\u00e7a exercida em uma determinada \u00e1rea. <\/b><\/span><\/span><\/span>Sabemos que<\/b><\/span><\/span><\/span> a \u00e1rea da janela oval \u00e9 14 vezes menor que a da membrana timp\u00e2nica, sendo assim a press\u00e3o exercida deve ser 14 vezes maior,<\/b><\/span><\/span><\/span> por a \u00e1rea e a press\u00e3o serem inversamente proporcionais. Agora observe tamb\u00e9m que <\/b><\/span><\/span><\/span>a for\u00e7a exercida na janela oval \u00e9 1,5 vezes maior, como a for\u00e7a e a press\u00e3o s\u00e3o diretamente proporcionais, ent\u00e3o temos que a press\u00e3o \u00e9:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

14.1,5 = 21 vezes maior (alternativa D)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

07 \u2013 Para esse exerc\u00edcio precisamos da <\/b><\/span><\/span><\/span>f\u00f3rmula a seguir:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Substituindo na f\u00f3rmula:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Isolando P\u00b4:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Ou seja:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P\u00b4 = 120 cm<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Para que a imagem seja refletida de forma vis\u00edvel na caixa <\/b><\/span><\/span><\/span>o espelho deve se encontrar na metada da dist\u00e2ncia aonde quer se projetar a imagem e sua imagem,<\/b><\/span><\/span><\/span> portanto o espelho deve ser localizado 60 cm ap\u00f3s a placa de madeira. <\/b><\/span><\/span><\/span>Essa rela\u00e7\u00e3o se d\u00e1 justamente por quest\u00f5es de simetria, visto que o espelho reflete exatamente a imagem.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

08 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Para conseguirmos resolver exerc\u00edcio <\/b><\/span><\/span><\/span>precisamos encontrar a equa\u00e7\u00e3o que \u00e9 respons\u00e1vel por esse gr\u00e1fico.<\/b><\/span><\/span><\/span> Precisamos de <\/b><\/span><\/span><\/span>uma rela\u00e7\u00e3o que expresse P em fun\u00e7\u00e3o de U:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Como podemos perceber a <\/b><\/span><\/span><\/span>pot\u00eancia \u00e9 proporcional ao quadrado do diferencial, sendo assim o gr\u00e1fico deve ser uma par\u00e1bola,<\/b><\/span><\/span><\/span> exclu\u00edmos as alternativas B, D e E. <\/b><\/span><\/span><\/span>Como \u00e9 uma rela\u00e7\u00e3o diretamente proporcional, ent\u00e3o quanto maior o P, maior o U. Sendo asssim a alternativa correta \u00e9 a C.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

09 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Apenas <\/b><\/span><\/span><\/span>precisamos calcular os dois casos e compar\u00e1-los.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Isolando o tempo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\" = <\/b><\/span><\/span><\/span>0,25<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando a diferen\u00e7a de tempo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Transformando em min (multiplicando por 60): <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

4,2 min = 4 min 12 segundos (alternativa E)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

10 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Para encontrarmos a velocidade angular primeiro precisamos <\/b><\/span><\/span><\/span>encontrar o n\u00famero de rota\u00e7\u00f5es por segundo (frequ\u00eancia). <\/b><\/span><\/span><\/span>Como <\/b><\/span><\/span><\/span>temos rota\u00e7\u00f5es por minuto, basta ent\u00e3o dividir por 60:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

f = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span> = 5 voltas\/s = 5 Hz<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Como cada <\/b><\/span><\/span><\/span>volta tem o valor de 2\"\"<\/b><\/span><\/span><\/span>, ent\u00e3o: <\/b><\/span><\/span><\/span>(essa forma \u00e9 similar \u00e0 \"\" = \"\")<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

5. 2\"\" = 10\"\" rad\/s (velocidade angular)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Como \"\" = 3:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

10\"\" rad\/s = 30 rad\/s (velocidade angular)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Abaixo segue uma rela\u00e7\u00e3o entre velocidade angular e escalar:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Observe que <\/b><\/span><\/span><\/span>para obtermos a velocidade escalar a partir de \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span> basta multiplicar pelo raio (V = \"\"),<\/b><\/span><\/span><\/span> o que faz todo o sentido, j\u00e1 que na angular s\u00f3 \u00e9 considerado o n\u00famero de voltas, ent\u00e3o para se obter a dist\u00e2ncia basta multiplicar esse n\u00famero de voltas (2\"\") pelo tamanho (r), formando (2\"\" que \u00e9 o raio do c\u00edrculo.<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Multiplicando a velocidade angular por r:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

V = <\/b><\/span><\/span><\/span>30.1,2 = 36 m\/s (velocidade escalar)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Para <\/b><\/span><\/span><\/span>encontrarmos a pot\u00eancia total, <\/b><\/span><\/span><\/span>aquela que o vento exerce na p\u00e1 para que ela gire gerando energia el\u00e9trica, <\/b><\/span><\/span><\/span>precisamos da rela\u00e7\u00e3o abaixo.<\/b><\/span><\/span><\/span> Essa <\/b><\/span><\/span><\/span>pot\u00eancia \u00e9 importante para encontrarmos a quantidade de energia cin\u00e9tica que o vento exerce na p\u00e1:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Aonde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" \u00e9 o rendimento<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>u<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> \u00e9 a pot\u00eancia gerada <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>t<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> \u00e9 a pot\u00eancia utilizada para gerar P<\/b><\/span><\/span><\/span>u<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span><\/p>\n

Isolando P<\/b><\/span><\/span><\/span>t:<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>t<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>t<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>t<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 2500 W<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Ou seja,<\/b><\/span><\/span><\/span> foram necess\u00e1rios 2500 W de pot\u00eancia originada pelo fluxo do vento para gerar 1500 W de pot\u00eancia el\u00e9trica.<\/b><\/span><\/span><\/span> Agora que sabemos a pot\u00eancia <\/b><\/span><\/span><\/span>precisamos encontrar a energia cin\u00e9tica,<\/b><\/span><\/span><\/span> para isso:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Aonde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P \u00e9 a pot\u00eancia<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

W \u00e9 o trabalho, tamb\u00e9m pode ser usado E de energia<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"t \u00e9 a varia\u00e7\u00e3o de tempo<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Utilizando energia ao inv\u00e9s de trabalho e isolado-a:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

E = P.\"\"t<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

E = 2500.\"\" <\/b><\/span><\/span><\/span>(j\u00e1 que estamos calculando para um minuto)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

E = 150000 J = 1,5.10<\/b><\/span><\/span><\/span>5<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> J <\/b><\/span><\/span><\/span>(Energia cin\u00e9tica originada do vento) <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

11 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Para calcularmos a temperatura final <\/b><\/span><\/span><\/span>precisamos primeiro do volume final. Podemos calcular visto que sabemos que o o \u00eambolo se deslocou 10 cm:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Volume inicial = 6.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> m\u00b3<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Volume final = Volume inical + \"\"(volume com 10 cm de deslocamento)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Passando 10 cm para metros (dividir por 100):<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

10 cm = 0,1 m <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando o \"\":<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \u00e1rea interna X deslocamento<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = 2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-2<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>.0,1<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = 2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> m\u00b3<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Agora calculando o volume final:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Volume final = 6.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3 <\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>+ 2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> <\/b><\/p>\n

Volume final = 8.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> m\u00b3<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Sabendo o volume final podemos utilizar a f\u00f3rmula a seguir, j\u00e1 que se trata de um g\u00e1s ideal:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Aonde:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

P<\/b><\/span><\/span><\/span>i<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> e P<\/b><\/span><\/span><\/span>f<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> \u00e9 a press\u00e3o inicial e final<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

V<\/b><\/span><\/span><\/span>i<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> e V<\/b><\/span><\/span><\/span>f<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> \u00e9 o volume inicial e final<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

T<\/b><\/span><\/span><\/span>i<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> e T<\/b><\/span><\/span><\/span>f<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> \u00e9 a temperatura inicial e final<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Como \u00e9 <\/b><\/span><\/span><\/span>uma expans\u00e3o isob\u00e1rica (press\u00e3o constante) podemos cortar a press\u00e3o em ambos os lados<\/b><\/span><\/span><\/span>, restando apenas:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Isolando a temperatura final:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

T<\/b><\/span><\/span><\/span>f<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

T<\/b><\/span><\/span><\/span>f<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 400 K (temperatura final) <\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Achamos a temperatura, agora <\/b><\/span><\/span><\/span>vamos para a segunda parte do exerc\u00edcio. <\/b><\/span><\/span><\/span>Para <\/b><\/span><\/span><\/span>calcularmos a quantidade de calor vamos utilizar a primeira lei da termodin\u00e2mica. Como se trata de uma transforma\u00e7\u00e3o isob\u00e1rica:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Como a <\/b><\/span><\/span><\/span>press\u00e3o \u00e9 constante<\/b><\/span><\/span><\/span> o nosso <\/b><\/span><\/span><\/span>trabalho s\u00f3 depende da varia\u00e7\u00e3o do volume:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

W = P.\"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo. <\/b><\/span><\/span><\/span>N\u00f3s calculamos a varia\u00e7\u00e3o anteriormente (2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>):<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

W = 2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>5<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>. 2.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

W = 4.10<\/b><\/span><\/span><\/span>2 <\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>J<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

O exerc\u00edcio j\u00e1 nos forneceu <\/b><\/span><\/span><\/span>a varia\u00e7\u00e3o de energia interna (600 J)<\/b><\/span><\/span><\/span>. Vamos ent\u00e3o <\/b><\/span><\/span><\/span>substituir na equa\u00e7\u00e3o da primeira lei:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = Q \u2013 W<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Isolando a quantidade de calor:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Q = \"\" + W<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Q = 600 + 400<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Q = 1000 J (quantidade de calor)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

12 \u2013 <\/b><\/span><\/span><\/span>Esse exerc\u00edcio assusta, mas na verdade ele \u00e9 mais f\u00e1cil que parece, vamos aos poucos. Primeiramente ele pergunta <\/b><\/span><\/span><\/span>a intensidade m\u00e9dia, que n\u00e3o \u00e9 nada mais que a quantidade de carga transferida em determinado tempo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Substituindo. Lembre-se que <\/b><\/span><\/span><\/span>o tempo est\u00e1 em ms = 1.10<\/b><\/span><\/span><\/span>-3<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> s, portanto 200 ms = 0,2 s:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

i = \"\"<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

i = 150 A (intensidade m\u00e9dia)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

J\u00e1 calculamos a intensidade m\u00e9dia. Agora vamos para a segunda parte do exerc\u00edcio. Precisamos primeiramente <\/b><\/span><\/span><\/span>calcular quanto de energia ser\u00e1 fornecido por esse raio (Energia total):<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ou seja:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

W = Q.U ou E = Q.U (No caso o trabalho \u00e9 a varia\u00e7\u00e3o de energia, como a energia se mant\u00e9m constante durante o raio ent\u00e3o W = E)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Substituindo:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

E = 30.1,8.10<\/b><\/span><\/span><\/span>8 <\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span><\/p>\n

E = 54.10<\/b><\/span><\/span><\/span>8 <\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>J<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Agora que <\/b><\/span><\/span><\/span>sabemos a energia total precisamos calcular a energia de cada bateria, vamos utilizar o mesmo procedimento.<\/b><\/span><\/span><\/span> A bateria tem <\/b><\/span><\/span><\/span>uma carga de 50 A.h, como 1 hora = 3600 s:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Q<\/b><\/span><\/span><\/span>Bateria <\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span>= 50.3600 = 180000 J (carga total da bateria)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Sabendo a carga, podemos substituir na equa\u00e7\u00e3o:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

E<\/b><\/span><\/span><\/span>Bateria<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = Q<\/b><\/span><\/span><\/span>Bateria<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span>.U<\/b><\/span><\/span><\/span>Bateria<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span><\/p>\n

E<\/b><\/span><\/span><\/span>Bateria<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 1,8.10<\/b><\/span><\/span><\/span>5<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span>.10<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Calculando:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

E<\/b><\/span><\/span><\/span>Bateria<\/b><\/span><\/span><\/sub><\/span> = 1,8.10<\/b><\/span><\/span><\/span>6<\/b><\/span><\/span><\/sup><\/span> J (energia total de cada bateria)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Como <\/b><\/span><\/span><\/span>sabemos a energia total e a de cada bateria, basta dividir uma pela outra e encontrar o n\u00famero de baterias poss\u00edveis:<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

\"\" = <\/b><\/span><\/span><\/span>3.10\u00b3 baterias (n\u00famero de baterias totalmente carregadas)<\/b><\/span><\/span><\/span><\/p>\n

Voltar para os exerc\u00edcios<\/a><\/h3>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

RESPOSTAS 01 \u2013 O exerc\u00edcio mesmo nos d\u00e1 a dire\u00e7\u00e3o que precisamos seguir, vamos utilizar a f\u00f3rmula da densidade: d = Aonde: d \u00e9 a densidade m \u00e9 a massa V \u00e9 o volume A massa \u00e9 dada, por\u00e9m falta o volume. Temos que modelar a moeda como se fosse um cilindro: Volume do cilindro: V = \u00e1rea da base<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"parent":3345,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"footnotes":""},"class_list":["post-3347","page","type-page","status-publish","hentry"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3347","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/pages"}],"about":[{"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/types\/page"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3347"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3347\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11054,"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3347\/revisions\/11054"}],"up":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/pages\/3345"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/fisicaevestibular.com.br\/novo\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3347"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}