Exercícios Resolvidos de Física III

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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS DE FÍSICA III
1) Um corredor percorre 600 m com velocidade constante de 4,0 m/s e, em seguida, mais 800 m em 4,0 minutos e 10 s. A
velocidade escalar média do corredor nesse percurso de 1400 m foi:
a) 5,0 m/s
d) 3,5 m/s
b) 4,5 m/s
e) 3,0 m/s
c) 4,0 m/s
Alternativa D
Trecho 1
S = 600m
v=
S
t
Trecho 2
S = 800m
t = 4min 10s = 250s
v = 4m/s
600
t1
t1 = 150s
4=
Trecho Total
S
600  800 1400

vm =
=
 vm = 3,5 m/s
150  250 400
t
2) Um disco de raio 30 cm gira com freqüência constante de 120 r.p.m.. Considere os pontos P e Q desse disco, estando P na
periferia e Q a 15 cm do centro.
É correto afirmar que
a)
b)
c)
d)
e)
a velocidade linear de P é maior que a de Q.
a velocidade linear de Q é maior que a de P.
a velocidade angular de P é maior que a de Q.
a velocidade angular de Q é maior que a de P.
as velocidades angulares e lineares de P e Q são iguais.
Alternativa A
P e Q tem a mesma velocidade angular.
Como v = R, a velocidade linear de P é maior do que a de Q (P tem raio maior)
3) O bloco da figura, de massa 50 kg, sobe o plano inclinado perfeitamente liso, com velocidade constante, sob a ação de uma

forma F , constante e paralela ao plano.
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
Adotando g = 10 m/s2 , o módulo de F , em newtons, vale
a) 400
b) 250
c) 200
d) 350
e) 300
Alternativa E
F
Px
velocidade constante  R = 0
 F = Px


P
F = 50 x 10 x
10

6
8
sen =
F = Psen
F = mg . sen
6
10
F = 300 N
6
10
Considere o enunciado abaixo para resolver as questões 4 e 5.
Uma bala de revólver, de massa 20 g, tem velocidade de 200 m/s quando atinge o tronco de uma árvore e nele penetra 25 cm, até
parar.
4) A energia cinética da bala ao atingir o tronco, em joules, era de
a) 4,0 x 105
b) 4,0 x 104
d) 4,0 x 102
e) 4,0 x 10
Alternativa D
c) 4,0 x 103
m = 20g = 0,020 kg
vi = 200 m/s
vf = 0
S = 25cm = 0,25m
1
mvi2
2
1
=
x 0,020 x 2002  E cin i = 400 J
2
E cin i =
E cin i
E cin i = 4 x 102 J
5) A intensidade da força de resistência do tronco sobre a bala, supondo-a constante, foi, em newtons, de
a) 1,6 x 104
d) 4,0 x 103
b) 4,0 x 104
e) 8,0 x 103
c) 1,6 x 103
Alternativa C
 = E cin f - E cin i
- F . S

=
0 - E cin i
(força resistente)
- F . 0,25 = -400  F =
400
 F = 1600N
0 ,25
F = 1,6 x 103 N
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6) Uma bola de borracha, cheia de ar, possui volume de 6,0 x 103 cm3 e massa de 200 g. Adote g = 10 m/s2.
Para mantê-la totalmente imersa na água, cuja densidade é 1,0 g/cm3 ,devemos exercer uma força vertical de intensidade, em
newtons, igual a
a) 66
b) 58
c) 30
d) 6,0
e) 2,0
Alternativa B
V = 6 x 103 cm3 = 6 x 103 x 10-6 m3 =
= 6 x 10-3 m3
m = 200 g = 0,2 kg
g = 10 m/s2
da = 1 g/cm3 = 1000 kg/m3
F+ P=E
F + mcorpo . g = dágua . Vimerso . g
F + 0,2 x 10 = 1000 x 6 x 10-3 x 10
F + 2 = 60
F = 58 N
E
P
F
7) O diagrama mostra o volume V de uma amostra de água, em função da temperatura t.
Com base no diagrama, considere as asserções:
I. A água apresenta dilatação aproximadamente regular no intervalo de temperatura de 10ºC a 30ºC.
II. A densidade da água aumenta quando a temperatura passa de 1ºC para 4ºC.
III. A densidade da água diminui quando a temperatura passa de 20ºC para 10ºC.
Dessas asserções, somente
a) I é correta.
c) III é correta.
e) I e III são corretas.
b) II é correta.
d) I e II são corretas.
Alternativa D
I-
Verdadeiro. O gráfico nesse trecho é linear.
m
).
v
III - Falso. de 20ºC a 10ºC o volume diminui, portanto a densidade aumenta (e não diminui).
II - Verdadeiro. De 1ºC a 4ºC o volume diminui, portanto a densidade aumenta (d =
8) O gráfico representa a temperatura de uma amostra de 200 g de areia, em função do tempo de aquecimento. A areia recebe
energia de uma fonte, cuja potência constante é de 210 J/s.
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Adotando-se 1 cal = 4,2 J , o calor específico da areia considerada vale, em cal/gºC,
a) 0,80
b) 0,50
c) 0,40
d) 0,30
e) 0,20
Alternativa E
m = 200g
Q = 210
J
x 20s = 4200 J
S
Q = 1000 cal
1 cal = 4,2 J
Ti = 20ºC
Tf = 45ºC
T = 25ºC
Q = mcT
1000 = 200 x c x 25
1000
cal
= c  c = 0,20
200 x 25
gº C
9) Numa caixa escura, um raio de luz penetra por um orifício A , saindo por outro orifício, B , conforme o esquema
Pode-se concluir que no interior da caixa
a)
b)
c)
d)
e)
pode existir um prisma ou um espelho plano.
pode existir uma lente ou um prisma.
existe uma lente.
existe um prisma.
existe um espelho plano.
Alternativa A
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A luz desvia 90º. Pode ser
prisma
espelho
ou
10) Num tubo fechado, de comprimento L,
observa-se a formação da onda estacionária representada.
O comprimento de onda vale
a)
L
3
b)
2L
3
c)
4L
3
d)
5L
3
e) L
Alternativa C

4

3
L
4

4
L
  

4
4L
3
11) Duas cargas elétricas, qA e qB , tais que
qB = -4 . qA , estão distantes d uma da outra e bastante separadas de outras
cargas elétricas.
Uma pequena carga de prova é levada a um ponto da reta que passa pelas cargas qA e qB , ficando em equilíbrio de forças.
Esse ponto dista
d
de cada carga.
2
c) d da carga qA.
a)
b) d da carga qB.
d) 2d da carga qA.
e) 4d da carga qB.
Alternativa C
A
P
Fb
FA
qp
q
d
B
-4q
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O ponto de equilíbrio fica "fora", mais próximo da carga menor.
Devemos ter
FA = FB
qp q
q p 4q
k 2 k
x
(x  d)2
1
x2

4
(x  d) 2
extraindo a raiz,
1
2

x x d
2x = x + d
x=d
 d de qA
e 2d de qB
12) Um gerador é ligado a um resistor de resistência 11, e verifica-se no circuito uma corrente elétrica de 1,0A. Em outra
experiência, o mesmo gerador é ligado a um resistor de resistência 5,0, e a corrente elétrica é de 2,0 A.
Pode-se concluir que a força eletromotriz do gerador e sua resistência interna são, respectivamente,
a) 12 V e 2,0 
c) 10 V e 2,0 
e) 6,0 V e 3,0 
b) 12 V e 1,0 
d) 10 V e 1,0 
Alternativa B
Em circuitos, devemos ter:
Ufornecido = Ugasto
gerador
receptor + resistor
(resistência
interna)
Circuito 1
E
r
IW
E = (r + 11) 1
E = r + 11
1
i =1A
IW
11
Circuito 2
E
r
IW
2A
IW
5
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E = (r + 5) 2
E = 2r + 10 2
1
e 2
E  r  11

E  2r  10
 r + 11 = 2r + 10
r - 2r = 10 - 11
r=1
em
1
E = r + 11
E = 1 + 11
E = 12 v
FONTE:UNI-TÉCNICO