TD DE FÍSICA PROFESSOR: ADRIANO OLIVEIRA

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1 TD DE FÍSICA PROFESSOR: ADRIANO OLIVEIRA TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Dois blocos, de massas m 1=3,0 kg e m =1,0 kg, ligados por um fio inextensível, podem deslizar sem atrito sobre um plano horizontal. Esses blocos são puxados por uma força horizontal F de módulo F=6 N, conforme a figura a seguir. (Desconsidere a massa do fio). 1. (Ufrgs 01) A tensão no fio que liga os dois blocos é a) zero. b),0 N. c) 3,0 N. d) 4,5 N. e) 6,0 N.. (Uerj 014) Em um longo trecho retilíneo de uma estrada, um automóvel se desloca a 80 km/h e um caminhão a 60 km/h, ambos no mesmo sentido e em movimento uniforme. Em determinado instante, o automóvel encontra-se 60 km atrás do caminhão. O intervalo de tempo, em horas, necessário para que o automóvel alcance o caminhão é cerca de: a) 1 b) c) 3 d) 4 3. (Pucrj 013) Duas cargas pontuais q1 = 3,0 μc e q = 6,0 μc são colocadas a uma distância de 1,0 m entre si. Calcule a distância, em metros, entre a carga q 1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo. a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e),4 Considere k C = Nm /C 4. (Udesc 014) Um satélite está em uma órbita circular em torno de um planeta de massa M e raio R a uma altitude H. Assinale a alternativa que representa a velocidade escalar adicional que o satélite precisa adquirir para escapar completamente do planeta. a) b) c) GM R GM R + H GM R + H ( ) GM d) + 1 R H Página 1 de 6

2 e) GM R 5. (Udesc 014) Considere as proposições relacionadas aos fluidos hidrostáticos. I. A pressão diminui com a altitude acima do nível do mar e aumenta com a profundidade abaixo da interface ar-água. II. O elevador hidráulico é baseado no Princípio de Pascal. III. Sabendo-se que a densidade do gelo, do óleo e da água são iguais a ,9 g / cm ; 0,80 g / cm e 1,0 g / cm, respectivamente, pode-se afirmar que o gelo afunda no óleo e flutua na água. IV. O peso aparente de um corpo completamente imerso é menor que o peso real, devido à ação da força de empuxo, exercida pelo líquido sobre o corpo, de cima para baixo. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. 6. (Uece 009) Você está em pé em uma sala, parado diante de um espelho vertical no qual pode ver, apenas, dois terços de seu corpo. Considere as ações descritas a seguir: I. Afastar-se do espelho. II. Aproximar-se do espelho. III. Usar um espelho maior, cuja altura o permita ver seu corpo inteiro quando você está na sua posição inicial. Você gostaria de ver seu corpo inteiro refletido no espelho. Para atingir seu objetivo, das ações listadas anteriormente, você pode escolher a) apenas a I. b) apenas a II. c) apenas a III. d) a I ou a III, apenas. 7. (Ufal 010) Um espelho esférico côncavo possui diâmetro d e distância focal f, associados através da expressão: a) d = f b) d = f c) d = f/ d) d = 4f e) d = f/4 8. (Ufsm 007) Ao preparar um corredor para uma prova rápida, o treinador observa que o desempenho dele pode ser descrito, de forma aproximada, pelo seguinte gráfico: Página de 6

3 Se o corredor tem massa de 90 kg, qual a quantidade de movimento, em kgm/s, que ele apresentará ao final da aceleração? a) 115 b) 50 c) d) 1406 e) (Uern 013) Ao trocar calor com o meio ambiente, um corpo de massa 0,5 kg teve sua temperatura reduzida para 0 C, sem sofrer mudança no seu estado físico. Sendo o calor específico da substância que constitui esse corpo igual a 0,175 cal/g C e a quantidade total de calor transferida igual a cal, então, a temperatura inicial do corpo no início do processo era de a) 7 C. b) 76 C. c) 80 C. d) 84 C. 10. (Ufrgs 013) Uma amostra de gás ideal evolui de um estado A para um estado B, através de um processo, em que a pressão P e o volume V variam conforme o gráfico abaixo. Considere as seguintes afirmações sobre esse processo. I. A temperatura do gás diminuiu. II. O gás realizou trabalho positivo. III. Este processo é adiabático. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. Página 3 de 6

4 Gabarito: Resposta da questão 1: [D] Analisando as forças atuantes no sistema, podemos notar que a força F é responsável pela aceleração dos dois blocos. Assim sendo: R = (m1 + m )a 6 = (3 + 1)a 6 = 4 a a = 1,5 m s Analisando agora, exclusivamente o corpo 1, notamos que a tensão é a força responsável pela aceleração do mesmo. T = m1 a T = 3 1,5 T = 4,5 N Resposta da questão : [C] Como se deslocam no mesmo sentido, a velocidade relativa entre eles é: vrel = va vc = = 0 km / h. Sendo a distância relativa, Srel = 60km, Srel 60 t = = t = 3 h. vrel 0 o tempo necessário para o alcance é: Resposta da questão 3: [B] Observe a figura abaixo. Para que o campo elétrico no ponto assinalado seja nulo, r r E1 = E. Portanto: kq 1 = kq 3 = 6 1 = x (1 x) x (1 x) x 1 x + x x = x x + 1 x + x 1 = 0 x = ± 4x1x( 1) = ± 8 = + = 1 0,4m Página 4 de 6

5 Resposta da questão 4: [D] A órbita circular do satélite tem raio (R+H). Sendo órbita circular, a força gravitacional age como resultante centrípeta. Assim, considerando v 0 a velocidade orbital e m a massa do satélite, temos: G M m m v0 G M G M F = R cent = v 0 = v 0 =. R + H R + H R + H ( R + H) ( ) A velocidade mínima adicional para o satélite escapar do campo gravitacional do planeta, é aquela que permite que ele atinja velocidade nula no infinito, ou seja, a energia mecânica final deve ser nula. Então, pela conservação da energia mecânica, com a nova velocidade (v), vem: -G M m m v G M ( Emec ) = órbita ( E mec ) + = 0 v = inf inito R + H R + H G M v =. R + H Calculando a diferença entre as velocidades: ( ) G M G M G M Δv = v v0 = Δv = 1. R + H R + H R + H Resposta da questão 5: [A] Justificando a falsa: [I] Verdadeira. [II] Verdadeira. [III] Verdadeira. [IV] Falsa. O peso aparente de um corpo completamente imerso é menor que o peso real, devido à ação da força de empuxo, exercida pelo líquido sobre o corpo, de baixo para cima. Resposta da questão 6: [C] No espelho plano objeto e imagem são simétricos e de mesmo tamanho. Portanto, se você se aproximar ou se afastar do espelho, a porção vista da imagem será a mesma, ou seja, apenas dois terços de seu corpo. Assim, para ver seu corpo por inteiro, a solução é usar um espelho maior, que tenha pelo menos metade de sua altura, com a borda inferior à distância do piso igual à metade da altura até seus olhos. Resposta da questão 7: [D] Sabemos que num espelho esférico côncavo gaussiano a distância focal (f) é metade do raio de curvatura (R), que, por sua vez, é metade do diâmetro (d). Assim: d R d f = = f = 4 d = 4 f. Resposta da questão 8: [A] Página 5 de 6

6 Resposta da questão 9: [B] Dados: Q = cal (calor cedido); m = 0,5 kg = 500 g; c = 0,175 cal/g C; θ = 0 C. Q Q = m c Δθ Δθ = = Δθ = 56 θ θ0 = 56 m c 500 0,175 0 θ0 = 56 θ0 = θ0 = 76 C. Resposta da questão 10: [A] Analisando cada uma das afirmações: [I] Correta. Aplicando a lei geral dos gases: PA VA PB VB P0 3 V0 P0 V0 = = TB = T A. TA TB TA TB 3 A temperatura diminuiu. [II] Incorreta. Como houve uma compressão, o gás realizou trabalho negativo. Calculando esse trabalho, que é, numericamente, igual á Área entre A e B e o eixo do volume. P0 + P0 WAB = ( V0 3 V 0 ) WAB = 3 P0 V 0. [III] Incorreta. O gás sofreu compressão e resfriamento, logo ele perdeu calor, não sendo, portanto, um processo adiabático. Calculando essa quantidade de calor: 3 3 Q = ΔU + W Q = Δ PV + W Q = P0 V0 3 P0 V0 3 P0 V Q = P0 V0 3 P0 V 0 Q = P0 V 0. ( ) ( ) Página 6 de 6