Trabalho_EOP_2009

Trabalho de Estudos Orientados Presenciais – 2009 – Prof. João Paulo – E.E.Maurílio Albanese Novaes Página 1

E.E. Maurílio Albanese Novaes Trabalho de Estudos Orientados Presenciais

Disciplina: Física Ano: 2009 Curso: Ensino Médio Professor: João Paulo de Castro Costa Série: 1º Aluno: Turma: Valor: 40 pontos OBSERVAÇÕES:

Não se esqueça de colocar o seu nome no trabalho e grampear todas as folhas. Capricho e organização serão avaliados. Só serão aceitos trabalho entregues no dia da prova e antes da aplicação da mesma. Trabalho entregues fora da data ou

depois da aplicação da mesma não terão valor. O conteúdo da Avaliação de Estudos Orientados Presenciais e dos Estudos Independentes de Férias é o mesmo deste

trabalho (todo os tópicos estudados durante o ano de 2009). Recorra a seu livro e a suas anotações no caderno para resolver as questões. Resolva todas as questões no próprio trabalho e no espaço reservado a elas.

Assunto: Trabalho e Energia QUESTÃO 01 – O professor Momeco ao chegar percebe que a gasolina do seu automóvel acabou e agora tem que empurrar um carro de massa 500 kg exercendo uma força de 8000N sobre uma superfície horizontal, que apresenta força de atrito igual a 2000N, fazendo‐o deslocar por 10m. Um aluno folgado que estava sentado observando o fato, percebeu que os braços do homem estavam inclinados formando um ângulo de 60º com a horizontal. A partir destes dados, DETERMINE o trabalho total realizado sobre o carro. Dados: sen 60º = 0,87; cos 60º = 0,5

QUESTÃO 02 – Um elevador de carga, com massa M = 5 000 kg, é suspenso por um cabo na parte externa de um edifício em construção. Sabendo que o edifício tem 10 andares e cada andar tem 3m de altura, DETERMINE o trabalho realizado pelo elevador para elevar a carga do térreo ao terraço do prédio.

QUESTÃO 03 – A figura representa o gráfico do módulo F de uma força que atua sobre um corpo em função do seu deslocamento x. Sabe‐se que a força atua sempre na mesma direção e sentido do deslocamento.

Calcule o trabalho dessa força no trecho representado pelo gráfico. QUESTÃO 04 – Um automóvel de massa 200 kg sai do repouso e atinge a velocidade de 144 km/h. Considerando desprezível o atrito entre os pneus do carro e o asfalto, determine o trabalho realizado pelos motores para o mesmo atingir esta velocidade.


QUESTÃO 06 – Um corpo de massa 4,0 kg está submetido a diversas forças, cuja resultante é constante. A velocidade do

corpo num ponto M é de 4,0 m/s e num outro ponto N é de 7,0 m/s. O trabalho realizado pela força no deslocamento de M

para N é, em joules, de QUESTÃO 07 – Energia é um dos conceitos mais importantes de toda a Física e, basicamente, significa a capacidade de realização de alguma forma de trabalho. O conceito de energia está presente em vários ramos da Física, como na Mecânica, na Termodinâmica e no Eletromagnetismo. As afirmações a seguir dizem respeito a diversas aplicações do conceito de energia na Física. Assinale a alternativa que contém uma informação INCORRETA: a) Se duplicarmos a velocidade de um corpo material, sua energia cinética também dobrará. b) Quando uma mola é comprimida, o trabalho realizado para tal é convertido em energia potencial elástica da mola. c) Quando um objeto cai de uma determinada altura, sua energia potencial gravitacional é convertida gradualmente em energia cinética. d) Ao exercermos uma força em um corpo e este deslocar‐se, dizemos que realizamos trabalho e variamos sua energia cinética. QUESTÃO 08 – A potência média de um automóvel é de 100 HP. Calcule o trabalho realizado, em joules, pelo automóvel nos primeiros 30 segundos de movimento. 1 HP = 745 W. QUESTÃO 06 – (PUC‐SP) O carrinho da figura tem massa 100g e encontra‐se encostado em uma mola de constante elástica 200N/m comprimida de 30cm (figura 1). Determine a energia armazenada no carrinho, neste instante.

Assunto: Máquinas Simples QUESTÃO 09 – A figura representa um sistema composto por uma roldana fixa e três roldanas móveis. Qual deverá ser o valor da força F, em Newton, para sustentar o bloco R de massa 200 kg?


QUESTÃO 10 – Faz‐se um objeto de massa M elevar‐se de uma mesma altura H utilizando um dos três mecanismos mostrados na figura.

Indique a alternativa que expressa a relação entre os trabalhos realizados nas três situações. a) Trabalho 1 > Trabalho 2 > Trabalho 3 b) Trabalho 1 = Trabalho 2 = Trabalho 3 c) Trabalho 1 = Trabalho 2 < Trabalho 3 d) Trabalho 1 > Trabalho 2 = Trabalho 3 QUESTÃO 11 – Uma tábua uniforme de 3 m de comprimento é usada como gangorra por duas crianças. Elas sentam sobre as extremidades da tábua de modo que o sistema fica em equilíbrio quando apoiado em uma pedra distante 1,0 m da criança mais pesada, que tem massa 80 kg. Qual a massa da criança mais leve?

QUESTÃO 12 – Um bloco de massa m=40kg encontra‐se em repouso, como mostra a figura. Um aluno do 1º ano do Ensino Médio puxa a corda com uma força que vale 120N. Qual o valor da força norma exercida pela superfície sobre o bloco? Despreze as forças de atrito.

QUESTÃO 13 – (UFRGS) A barra da figura é um corpo rígido de peso desprezível, que representa uma alavanca de 1,0m de comprimento. O peso P de 100N está apoiado a 20 cm do ponto fixo da alavanca.

Qual o módulo da força que mantém a barra em equilíbrio mecânico na posição horizontal?

F


Assunto: Termologia – Calor e Temperatura QUESTÃO 14 – A característica da batata a que se refere o texto, de permanecer quente por mais tempo do que os demais pertences do cozido, deve‐se ao fato de que, em relação aos demais, a batata tem a) maior densidade. b) maior calor específico. c) menor pressão interna. d) menor condutividade térmica. QUESTÃO 15 – Considere que em um banho quente uma pessoa utilize 8000g (seis mil gramas) de água (cH20 = 1cal/g.°C). Calcule a quantidade de calor necessária para esquentar esta água de 20°C para 80°C. QUESTÃO 16 – Dois corpos A e B estão, separadamente, em equilíbrio térmico com um corpo C. Sobre a temperatura do corpo A, é CORRETO concluir que ela é: a) diferente da temperatura de B. b) diferente da temperatura de C. c) igual à temperatura de C e diferente da temperatura de B. d) igual à temperatura de B. QUESTÃO 17 – (UEPG‐2008) Calor é uma forma de energia que é transferida entre dois sistemas quando entre eles existe uma diferença de temperatura, e a transferência pode ocorrer por condução, convecção ou radiação. A respeito deste assunto, assinale a alternativa INCORRETA: a) Na condução, a transferência de calor ocorre de partícula a partícula, dentro de um corpo ou entre dois corpos em contato. b) A transferência de calor em um meio fluido ocorre por convecção. c) Na radiação, a transferência de calor entre dois sistemas ocorre através de ondas eletromagnéticas. d) É importante colocarmos um aparelho de ar condicionado próximo ao chão para facilitar as correntes de convecção. QUESTÃO 18 – (UNESP‐2008) Um corpo I é colocado dentro de uma campânula de vidro transparente evacuada. Do lado externo, em ambiente à pressão atmosférica, um corpo II é colocado próximo à campânula, mas não em contato com ela, como mostra a figura.

As temperaturas dos corpos são diferentes e os pinos que os sustentam são isolantes térmicos. Considere as formas de transferência de calor entre esses corpos e aponte a alternativa correta. a) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque não estão em contato entre si. b) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque o ambiente no interior da campânula está evacuado. c) Não há troca de calor entre os corpos I e II porque suas temperaturas são diferentes. d) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por convecção.

e) Há troca de calor entre os corpos I e II e a transferência se dá por meio de radiação eletromagnética. QUESTÃO 19 – O texto a seguir foi extraído de uma matéria sobre congelamento de cadáveres para sua preservação por muitos anos, publicada no jornal "O Estado de S.Paulo" de 21.07.2002. Após a morte clínica, o corpo é resfriado com gelo. Uma injeção de anticoagulantes é aplicada e um fluido especial é bombeado para o coração, espalhando‐se pelo corpo e empurrando para fora os fluidos naturais. O corpo é colocado numa câmara com gás nitrogênio, onde os fluidos endurecem em vez de congelar. Assim que atinge a temperatura de ‐321°, o corpo é levado para um tanque de nitrogênio líquido, onde fica de cabeça para baixo. Na matéria, não consta a unidade de temperatura usada. Considerando que o valor indicado de ‐321° esteja correto e que pertença a uma das escalas, Kelvin, Celsius ou Fahrenheit, pode‐se concluir que foi usada a escala a) Kelvin, pois trata‐se de um trabalho científico e esta é a unidade adotada pelo Sistema Internacional. b) Fahrenheit, por ser um valor inferior ao zero absoluto e, portanto, só pode ser medido nessa escala. c) Fahrenheit, pois as escalas Celsius e Kelvin não admitem esse valor numérico de temperatura. d) Celsius, pois só ela tem valores numéricos negativos para a indicação de temperaturas. e) Celsius, por tratar‐se de uma matéria publicada em língua portuguesa e essa ser a unidade adotada oficialmente no Brasil.


QUESTÃO 20 – Almir deve aquecer uma certa quantidade de água até 70°C. Após o início do processo, ele quebrou, acidentalmente, o termômetro e teve que utilizar um outro, graduado em Fahrenheit. Nessa escala, o aquecimento deve parar em a) 102. b) 176. c) 142. d) 158. Assunto: Termodinâmica QUESTÃO 21 – Numa transformação isovolumétrica: a) a pressão do gás permanece constante. b) a energia interna do gás não se altera. c) o volume do gás não se altera. d) a quantidade de calor trocada pelo gás é nula. QUESTÃO 22 – Um folheto explicativo sobre uma máquina térmica afirma que ela, ao receber 1000 cal de uma fonte quente, realiza 4186 J de trabalho. Sabendo que 1 cal equivale a 4,186 J e com base nos dados fornecidos pelo folheto, você pode afirmar que esta máquina: a) viola a 2ª Lei da Termodinâmica. b) possui um rendimento nulo. c) possui um rendimento de 10%. d) viola a 1ª Lei da Termodinâmica. QUESTÃO 23 – Sem variar sua massa, um gás ideal sofre uma transformação a temperatura constante. É correto afirmar que a) a transformação é isovolumétrica. b) a transformação é isobárica. c) sua pressão diminuirá ,se a temperatura do gás aumentar. d) a energia interna do gás permanece constante. QUESTÃO 24 – Um gás ideal é comprimido a pressão constante de 2.105 Pa, fazendo seu volume reduzir de 3,5 m³ para 0,5 m³. Determine o trabalho realizado nessa transformação. O trabalho é realizado pelo gás ou sobre o gás?

QUESTÃO 25 – Uma máquina térmica que opera em ciclos realiza o ciclo ABCA, como mostrado no gráfico abaixo.

Calcule o trabalho realizado sobre o gás em um ciclo completo.


QUESTÃO 26 – Um recipiente, em contato com uma fonte térmica, contém um gás ideal, confinado em seu interior devido à presença de um êmbolo que pode deslizar sem atrito, como mostra a figura abaixo. Determine a variação da energia interna do gás quando o mesmo realiza um trabalho de 100J ao receber 25 J de calor da fonte térmica.

QUESTÃO 27 – Um gás ideal sofre uma compressão adiabática onde é realizado um trabalho de 200 J. Determine: a) a variação da energia interna do gás. b) o que aconteceu com a temperatura do gás. Assunto: Ondulatória QUESTÃO 28 – O gráfico a seguir registra um trecho de uma corda esticada, onde foi gerada uma onda progressiva, por um menino que vibra sua extremidade com um período de 0,40 s.

A partir do gráfico, obtenha as seguintes informações: a) amplitude e comprimento de onda; b) freqüência e velocidade de propagação.

QUESTÃO 29 – Numa corda, uma fonte de ondas realiza um movimento vibratório com freqüência de 1000Hz. O diagrama mostra, num determinado instante, a forma da corda percorrida pela onda. Calcule a velocidade de propagação da onda, em m/s. (Observe que o gráfico foi construído com as distâncias em cm)

QUESTÃO 30 – A figura representa uma onda gerada por um oscilador, propagando‐se em uma corda de grande comprimento com velocidade de 150 m/s. Determine o valor da frequência do oscilador.


QUESTÃO 31 – Quando diferentes tipos de instrumentos musicais, como flauta, saxofone e piano, produzem a mesma nota musical, os sons resultantes diferem uns dos outros devido a) às diferentes composições de harmônicos gerados por cada instrumento. b) às diferentes intensidades das ondas sonoras. c) às diferentes freqüências sonoras produzidas. d) aos diferentes comprimentos de ondas fundamentais. QUESTÃO 32 – Após realizar uma entrevista, a repórter Paula ouve sua própria voz gravada e percebe que ela é diferente, tendo a sensação de que sua voz ficou mais grave. O editor de som explica que, ao falar, Paula ouve sua voz de duas maneiras. Uma por via externa, por onde as ondas sonoras que ela emite se propagam pelo ar, saindo de sua boca e chegando a seus ouvidos. E a outra por via interna, por onde o som se propaga através da vibração de um conjunto de ossos do pescoço da cabeça, levando o som diretamente para os nervos auditivos. Portanto, para todas as pessoas, menos para Paula, o tom da voz gravada é o mesmo voz falada. Com base nas explicações do editor de som, considere as afirmações a seguir: I. Para a equipe de reportagem, a voz da repórter e a voz da repórter gravada possuem tons diferentes. II. A equipe de reportagem e Paula ouvem o mesmo tom da voz gravada, pois aqui o som está se propagando apenas pelo ar. III. Paula percebe diferença entre sua voz e a gravada porque o som percorre dois caminhos diferentes, via interna e via externa. São válidas as afirmações contidas em a) III, apenas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. Assunto: Eletrostática e Eletrodinâmica QUESTÃO 33 – (UFPEL) Na mitologia dos povos da antigüidade, assim como no humor de Luís Fernando Veríssimo, os raios são apresentados como manifestações da irritação dos deuses.

Seus conhecimentos de eletricidade permitem‐lhe afirmar que ocorrem descargas elétricas entre nuvens e a Terra quando a) o ar se torna condutor porque foi ultrapassado o valor de sua rigidez dielétrica. b) cresce muito a rigidez dielétrica do ar, devido ao acumulo de cargas elétricas nas nuvens. c) se torna nula a diferença de potencial entre as nuvens e a Terra porque estão carregadas com cargas de sinais contrários. d) diminui o campo elétrico na região, devido à eletrização da superfície terrestre por indução. QUESTÃO 34 – Os passarinhos, mesmo pousando sobre fios condutores desencapados de alta tensão, não estão sujeitos a choques elétricos que possam causar‐lhes algum dano. Como você explica este fato?

QUESTÃO 35 – Uma tensão de 12 volts aplicada a uma resistência de 3,0 Ω produzirá uma corrente de: a) 36 A b) 24 A c) 4,0 A d) 0,25 A


QUESTÃO 36 – Uma lâmpada fluorescente contém em seu interior um gás que se ioniza após a aplicação de alta tensão entre seus terminais. Após a ionização, uma corrente elétrica é estabelecida e passa uma carga de 3,2 C em 10 segundos. Determine a intensidade da corrente elétrica que passa na lâmpada.

QUESTÃO 37 – Um fio condutor é submetido a uma diferença de potencial (ddp) de 110 volts, é percorrido por 120 Coulombs num intervalo de tempo de 20 s. Determine : a) a corrente elétrica i que percorre o fio. b) a resistência elétrica do fio. Assunto: Eletromagnetismo QUESTÃO 38 – A figura I adiante representa um imã permanente em forma de barra, onde N e S indicam, respectivamente, pólos norte e sul. Suponha que a barra seja dividida em três pedaços, como mostra a figura II.

Colocando lado a lado os dois pedaços extremos, como indicado na figura III, é correto afirmar que eles a) se atrairão, pois A é pólo norte e B é pólo sul. b) se atrairão, pois A é pólo sul e B é pólo norte. c) não serão atraídos nem repelidos. d) se repelirão, pois A é pólo norte e B é pólo sul. e) se repelirão, pois A é pólo sul e B é pólo norte. QUESTÃO 39 – Pares de imãs em forma de barra são dispostos conforme indicam as figuras a seguir:

A letra N indica o pólo Norte e o S o pólo Sul de cada uma das barras. Entre os imãs de cada um dos pares anteriores (a) , (b) e (c) ocorrerão, respectivamente, forças de: a) atração, repulsão, repulsão; b) atração, atração, repulsão; c) atração, repulsão, atração; d) repulsão, repulsão, atração; e) repulsão, atração, atração.

QUESTÃO 40 – "A agulha de uma Bússola nada mais é que um ímã em que seu polo norte sempre aponta para o norte magnético da Terra". Você concorda ou não com essa afirmação? Justifique.


QUESTÃO 41 – Um ímã natural está próximo a um anel condutor, conforme a figura. I. Se existir movimento relativo entre eles, haverá variação do fluxo magnético através do anel e corrente induzida. II. Se não houver movimento relativo entre eles, existirá fluxo magnético através do anel, mas não corrente induzida. III. O sentido da corrente induzida não depende da aproximação ou afastamento do ímã em relação ao anel.

Estão corretas: a) todas b) somente III c) somente I e II d) somente I e III e) somente II e III QUESTÃO 42 – Este diagrama mostra um pêndulo com uma placa de cobre presa em sua extremidade.

Esse pêndulo pode oscilar livremente, mas, quando a placa de cobre é colocada entre os pólos de um imã forte, ele pára de oscilar rapidamente. Isso ocorre porque a) a placa de cobre fica ionizada. b) a placa de cobre fica eletricamente carregada. c) correntes elétricas são induzidas na placa de cobre. d) os átomos de cobre ficam eletricamente polarizados.

QUESTÃO 43 – Um ímã permanente cai por ação da gravidade através de uma espira condutora circular fixa, mantida na posição horizontal, como mostra a figura. O pólo norte do ímã esta dirigido para baixo e a trajetória do ímã é vertical e passa pelo centro da espira. Use a lei de Faraday e mostre por meio de diagramas o sentido da corrente induzida na espira no momento ilustrado na figura:

QUESTÃO 44 – Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Quando um ímã é aproximado de uma espira condutora mantida em repouso, de modo a induzir nessa espira uma corrente contínua, o agente que movimenta o ímã sofre o efeito de uma força que ........... ao avanço do ímã, sendo .......... a realização de trabalho para efetuar o deslocamento do ímã. a) se opõe – necessária b) se opõe – desnecessária c) é favorável – necessária d) é favorável – desnecessária QUESTÃO 45 – Se um campo magnético que passa através da espira aumenta uniformemente com o tempo, então a corrente induzida:

a) é nula. b) está no sentido horário e é constante no tempo. c) está no sentido anti‐horário e é constante no tempo. d) está no sentido horário e é crescente no tempo. e) está no sentido anti‐horário e é crescente no tempo.

“Aquele que estuda e não pratica o que aprendeu é como aquele que lavra e não semeia”

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