UDESC 2015/2 FÍSICA X Comentário I. Incorreta. Com o aumento da distância a força aplicada é menor para produzir o mesmo torque. II.Incorreta. Joule é a unidade específica para energia. III.Correta. IV.Incorreta. Se a força for na mesma direção da porta, o torque será nulo. X Comentário 2 TGeo T2 = 3 RGeo R3 3 R3 = RGeo . 3 R3 = 4 . RGeo 3 R = 3 4 . RGeo T2 2 TGeo 1 2 48 3 . R3 = RGeo 24 R = 4 3 . RGeo 1 UDESC 2015/2 X Comentário I. Incorreto: O impulso com e sem airbag é o mesmo. II.Correto: O airbag aumenta o tempo de parada, diminuindo assim a força média. III.Correto: O cinto de segurança impede que os ocupantes continuem em movimento por inércia. IV.Incorreto: A quantidade de movimento com e sem airbag é a mesma. 2 UDESC 2015/2 X Comentário V = 0,999 C Δt = Δto ⇒ 1− 1 V2 ⇒ 2 γ C ∆t o γ 20 Δt = 22, 4 Δt = 0,89 ano ↓ ida Δt = Assim: tempo ida + tempo volta + estadia 0,89 + 0,89 + 5 = 6,79 anos Para o que ficou na Terra d ∆t d = V . Δt V= C . 20 = 0,999 . C . Δt Δt ≅ 20,02 anos ida + volta + estadia 20,02 + 20,02 + 5 = 45,04 anos 3 UDESC 2015/2 X Comentário Para encontrar a f.e.m.i. (força eletromotriz induzida) no fio, recorremos à equação desenvolvida por Faraday nesta que é conhecida como "3ª experiência de Faraday" em seus trabalhos sobre indução: U=l.B.v em que I é o comprimento do fio arrastado (em metros), B é a intensidade do campo magnético em que se arrasta o fio (em Tesla) e v é a velocidade do deslocamento do fio (em m/s). U = 0,1 .0,1 . 0,5 ­­ então U = 5 . 10–3 V Temos então: Com essa f.e.m.i. pode-se calcular a potência dissipada no resistor pela equação da potência U = R.i 5 .10–3 = 2 . i logo i = 2,5 .10–3 A E agora a força P = U2/R P = (5 . 10–3)2/2 então P = 12,5 . 10–6 W F = B.i.l F = 0,1 . 2,5 .10–3. 0,1 temos então: O que já define a alternativa correta como a letra D. F = 2,5 .10–5 N 4 Já a força aplicada sobre o fio encontramos com a equação: F=B.i.l em que B é a intensidade do campo magnético (em Tesla), i é a intensidade da corrente que percorre o fio (em Ampère) e l é o comprimento do fio (em metros). Mas nos falta a intensidade de corrente, que vem da expressão matemática da lei de Ohm U = R . i. UDESC 2015/2 X Comentário Analisando a Primeira Lei da Termodinâmica, temos que em qualquer transformação termodinâmica a relação entre as energias envolvidas no processo é dada por: Q = ΔU + W em que: Q é a quantidade de calor recebida pelo gás; ΔU é a variação de energia interna do gás – que ocorre quando há variação de temperatura desse gás; W é o trabalho termodinâmico – que ocorre quando há alteração no volume do recipiente que contém o gás. Logo podemos concluir que, se todo o calor recebido foi transformado, ou seja, utilizado para realizar trabalho, não houve gasto com variação de energia interna. Então se não houve variação de energia interna é porque não houve variação de temperatura – transformação esta que recebe o nome de isotérmica. 5 UDESC 2015/2 X Comentário Sabendo-se que 1 atm equivale à mesma pressão produzida por uma coluna de 10 m de água aproximadamente, então: h = 100 m → P = 10 . Patm. 6 UDESC 2015/2 X Comentário 🅐 ⇒L= λ → λA = 2 L 2 ⇒L= λ ⇒ λB . 4 L 4 🅑 V=λ.f VA = VB λA . fA = λB . fB 2L . fA = 4L . fB fA = 2fB 7 UDESC 2015/2 X Comentário A força magnética sobre dois fios paralelos, provocada pelo fato de os fios estarem imersos nos campos magnéticos um do outro, é determinada por: µ ⋅ i1 ⋅ i2 ⇒ equação esta que não consta no formulário, mas que é derivada de outras duas 2⋅π ⋅d equações que constam no formulário: Equação 1: F = Equação 2: F = B . i . l ⇒ que é a força magnética sofrida por um fio. Equação 3: B = 8 µ ⋅i ⇒ que é a intensidade do campo magnético nas proximidades de um fio. 2⋅π⋅d UDESC 2015/2 Substituindo a equação 3 na equação 2 obtemos a equação 1. Então teremos: F= Agora, para determinarmos o sentido da força em cada um é necessário que se aplique primeiramente a regra da mão direita para determinar o campo magnético gerado por cada um dos fios: 4π ⋅ 10−7 ⋅ 3 ⋅ 2 logo F = 6.10–6 N 2 ⋅ π ⋅ 0, 2 E então, sabendo a orientação do campo magnético saindo ou entrando perpendiculares ao plano da página, determinamos o sentido da força magnética com a regra da mão esquerda. Confirma-se assim a alternativa de letra E como resposta correta. 9 UDESC 2015/2 X Comentário Pela 2a lei de Kirchoff (lei das malhas): –5 . i1 + 6 + 4 = 0 ⇒ –5i1 = –10 ⇒ i1 = 2 A –4 . i2 + 8 + 4 = 0 ⇒ –4i2 = –12 ⇒ i2 = 3 A Pela 1a lei de Kirchoff (lei dos nós): em relação ao ponto A: i3 = i1 + i2 i3 = 2 + 3 i3 = 5 A 10 UDESC 2015/2 X Comentário E=h.f E=h. λ= λ= C λ h.C E V=λ.f C=λ.f f= C λ 4,14 . 10−15 . 3 . 108 0, 7 λ = 1,7 . 10–6 m 11 UDESC 2015/2 X Comentário Analisando as proposições: I. Falsa. Durante a mudança de fase a água não varia a temperatura, como bem indica o primeiro patamar da curva de aquecimento. II.Verdadeira. O gelo, que inicialmente se encontra a –30 °C, deverá ser aquecido até 0 °C e então submetido ao processo de fusão. Então temos: Qtotal = Qaquecimento + Qfusão 12 UDESC 2015/2 Utilizando as formas adequadas para medir cada parcela teremos Qtotal = m . c . ΔT + m . L Qtotal = 200 . 0,5 . 30 + 200 . 80 Qtotal = 3000 + 16 000 Qtotal = 19 000 cal III.Falsa. A primeira parte da proposição já é inválida, pois como vimos no item anterior foram necessárias 3000 cal somente para o gelo atingir a temperatura de 0 °C, sendo necessários outros 16 000 cal para transformá-lo em água (líquida). IV.Verdadeira. Para o processo de fusão, revendo-se a proposição II foram necessárias 16 000 cal. Para o processo de ebulição pode-se prever a quantidade de calor pó: Q = m.L → Q = 200 . 540 → Q = 108 000 cal E a comparação se obtém pela razão dos dois valores: 108 000/16 000, em que se encontra 6,75 vezes mais calor para a fusão do que para a ebulição da mesma quantidade de água. Assim, a alternativa correta é a B. X Comentário I. Correta. II.Correta. C n = ⇒ 1,33 . V = C V 1C V= 1, 33 V ≅ 0,75 III.Incorreta. É mais rasa. 75% 13 UDESC 2015/2 X Comentário k.Q.q a)Incorreta. Como: F = d2 F ⇒ diretamente proporcional ao produto das cargas. F ⇒ inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas. b)Incorreta. idem item "a". c)Correta. d)Incorreta. e)Incorreta. 14