EXERCCIOS RESOLVIDOS DE FSICA IV

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EXERCCIOS RESOLVIDOS DE FSICA V

01) Para se proteger do apago, o dono de um bar conectou uma lmpada a uma bateria de automvel (12,0 V). Sabendo que a lmpada dissipa 40,0 W, os valores que melhor representam a corrente l que a atravessa e sua resistncia R so, respectivamente, dados por: a) ( ) l = 6,6 A e R = 0,36 b) ( ) l = 6,6 A e R = 0,18 c) ( ) l = 6,6 A e R = 3,6 d) ( ) l = 3,3 A e R = 7,2 e) ( ) l = 3,3 A e R = 3,6 Resoluo: P = V.i 40 W = (12 V).i i 3,3 A Alternativa: E

02) Numa prtica de laboratrio, um estudante conectou uma bateria a uma resistncia, obtendo uma corrente i1. Ligando em srie mais uma bateria, idntica primeira, a corrente passa ao valor i2. Finalmente, ele liga as mesmas baterias em paralelo e a corrente que passa pelo dispositivo torna-se i3. Qual das alternativas abaixo expressa uma relao existente entre as correntes i1, i2 e i3?

a) ( ) i2,i3 = 2i1.( i2 + i3) b) ( ) 2i2,i3 = i1.( i2 + i3) c) ( ) i2,i3 = 3i1.( i2 + i3) d) ( ) 3i2,i3 = i1.( i2 + i3) e) ( ) 3i2,i3 = 2i1.( i2 + i3)Resoluo:Como situao se passa em um laboratrio, tomemos a bateria com fem e resistncia interna r, ligadas a uma resistncia R.Desta forma, os circuitos das trs montagensfica assim:

Montagem I

Montagem II

Montagem III Tem - se que:

Assim: 3i2.i3 = 2i1.(i2+i3)Alternativa: E

03) Um capacitor de capacitncia igual a 0,25.10-6 F carregado at um potencial de 1,00.105 V, sendo ento descarregado at 0,40.105 V num intervalo de tempo de 0,10 s, enquanto transfere energia para um equipamento de raios X. A carga total, Q e a energia, fornecidas ao tubo de raios X, so melhor representadas respectivamente por: a) ( ) Q = 0,005 C e = 1250 J b) ( ) Q = 0,025 C e = 1250 J c) ( ) Q = 0,025 C e = 1050 Jd) ( ) Q = 0,015 C e = 1250 Je) ( ) Q = 0,015 C e = 1050 J

Resoluo:

Alternativa: E

04) Uma mquina trmica reversvel opera entre dois reservatrios trmicos de temperaturas 100C e 127C, respectivamente, gerando gases aquecidos para acionar uma turbina. A eficincia dessa mquina melhor representada por: a) ( ) 68% b) ( ) 6,8% c) ( ) 0,68% d) ( ) 21% e) ( ) 2,1%

Resoluo:

Sendo o processo reversvel, com variao de entropia nula, tem-se que a eficincia dada por:

Alternativa: B

05) Um pedao de gelo flutua em equilbrio trmico com uma certa quantidade de gua depositada em um balde. medida que o gelo derrete, podemos afirma que: a) ( ) O nvel da gua no balde aumenta, pois haver uma queda de temperatura da gua. b) ( ) O nvel da gua no balde diminui, pois haver uma queda de temperatura da gua. c) ( ) O nvel da gua no balde aumenta, pois a densidade da gua maior que a densidade do gelo. d) ( ) O nvel da gua no balde diminui,pois a densidade da gua maior que a densidade do gelo.

e) ( ) O nvel da gua no balde no se altera. Resoluo: Como o gelo e a gua se encontram em equilbrio trmico, a temperatura de ambos igual a 0C. Sendo mG a massa de gelo, Vi o volume de gelo imerso e d a densidade da gua, temos no equilbrio de foras para o gelo: P = E

Quando o gelo derrete, ocupar um volume VA, onde:

Assim, de ( 1 ) e ( 2 ):

Ou seja, o volume de gua proveniente do gelo derretido igual ao volume de gelo que estava imerso. Portanto, o nvel da gua no balde no se altera. Alternativa: E

06) Um pequeno tanque, completamente preenchido com 20,0 L de gasolina a 0F, logo a seguir transferido para uma garagem mantida temperatura de 70F. Sendo , o coeficiente de expanso volumtrica da gasolina, a alternativa que melhor expressa o volume de gasolina que vazar em conseqncia do seu aquecimento at a temperatura da garagem : a) ( ) 0,507 L b) ( ) 0,940 L c) ( ) 1,68 L d) ( ) 5,07 L e) ( ) 0,17 L Resoluo: Desprezando se a dilatao do tanque no aquecimento, o volume de gasolina que vazar em conseqncia do aquecimento a dilatao real sofrida pela gasolina. Sabendo-se que: Temos que a variao da temperatura dado por :

Alternativa: E

07) Deseja-se enrolar um solenide de comprimento z e dimetro D, utilizando-se uma nica camada de fio de cobre de dimetro d enrolado o mais junto possvel. A uma temperatura de 75C, a resistncia por unidade de comprimento de fio r. Afim de evitar que a temperatura ultrapasse os 75C, pretende-se restringir a um valor P a potncia dissipada por efeito Joule. O mximo valor do campo de induo magntica que se pode obter dentro do solenide : a) ( ) b) ( ) c) ( ) d) ( ) e) ( ) Resoluo: O solenide pode ser visto em corte como se segue: O campo no interior do solenide produzido por uma corrente i : Onde n o nmero de espiras por unidade de comprimento e i a corrente. Pela figura, observamos que h uma espira a cada dimetro do fio, ou seja, e a corrente i limitada pela potncia P, ou ainda: P=R.i2 Mas R = L.r, onde r a resistncia por unidade de comprimento e L o comprimento do fio, que vale: Portanto:

Desta forma: Alternativa: E

08) Um pesquisador percebe que a freqncia de uma nota emitida pela buzina de um automvel parece cair de 284 hz medida que o automvel passa pro ele. Sabendo que a velocidade do som no ar 330 m/s, qual das alternativas melhor representa a velocidade do automvel? a) ( ) 10,8 m/s b) ( ) 21,6 m/s c) ( ) 5,4 m/s d) ( ) 16,2 m/s e) ( ) 8,6 m/s Resoluo: De acordo o efeito Doppler: Na aproximao o som percebido mais agudo que o som real f percebida = 284 hz No afastamento o som percebido mais grave que o som real f percebida = 266 hz Portanto: Na aproximao: No afastamento: Substituindo os valores, temos:

Dividindo (1) por (2), temos:

Logo:

Alternativa: A

09) A figura mostra uma espira condutora que se desloca com velocidade constante v numa regio com campo magntico uniforme no espao e constante no tempo.Este campo magntico forma um ngulo com o plano da espira. A fora eletromotriz mxima produzida pela variao de fluxo magntico no tempo ocorre quando: a) ( ) = 0 b) ( ) = 30 c) ( ) = 45 d) ( ) = 60 e) ( ) = n.d.a. Resoluo: Como todas as grandezas so constante, no haver variao do fluxo na espira, qualquer que seja o ngulo . Portanto, a fora eletromotriz ser sempre nula. Alternativa: E Observao: Como a espira dotada somente de velocidade translacional, tem-se que o nmero de linhas de campo que atravessam a espira constante com o decorrer do tempo. Assim:

De forma que o valor do ngulo no influir na induo de fem, desde que constante ao longo de toda trajetria

10)Um trecho da msica Quantade Gilberto Gil, reproduzido no destaque ao lado. As fases Quantum granulado no mel e Quantum ondulado" do sal relacionam-se, na Fsica, com: a) ( ) Conservao de Energia b) ( ) Conservao da Quantidade de Movimento. c) ( ) Dualidade Partcula-onda. d) ( ) Princpio da Causalidade. e) ( ) Conservao do Momento Angular

Resoluo: O termo Quantum, associado s palavras granulado e ondulado remete associao de energia ora em partcula, ora em ondas. Assim, a relao destas frases com a dualidade partcula-onda de De BroglieAlternativa: C

Fonte: microsciense