Resolução das atividades complementares Física 1 F1 — Introdução à Física p. 09 1 Efetue as transformações a seguir e dê a resposta em notação científica: a) 1 m2 em cm2 1 ? 104 cm2 c) 1 cm2 em m2 1 ? 1024 m2 b) 1 m3 em cm3 1 ? 106 cm3 d) 1 cm3 em m3 1 ? 1026 m3 Resolução: a) 1 m 5 100 cm 5 102 cm (1 m)2 5 (102 cm)2 1m2 5 104 cm2 5 1 ? 104 cm2 b) 1 m 5 102 cm (1 m)3 5 (102 cm)3 1 m3 5 106 cm3 5 1 ? 106 cm3 c) 1 cm 5 1 m 5 1 2 m 5 1022 m 100 10 (1 cm)2 5 (1022 m)2 1 cm2 5 1024 m2 5 1 ? 1024 m2 d) 1 cm 5 1022 m (1 cm)3 5 (1022 m)3 1 cm3 5 1026 m3 5 1 ? 1026 m3 2 (Unicentro-PR) M 1 8 1 4 1 2 1 N 8 4 2 1 Pela análise da tabela, pode-se concluir que entre as grandezas físicas M e N existe uma relação de proporção: a) direta. c) quadrática. e) inversa, com o cubo. b) inversa. d) inversa, com o quadrado. Resolução: Como 1 é o inverso de x, temos: x 1 é o inverso de 8 8 1 é o inverso de 4 4 1 é o inverso de 2 2 1 é o inverso de 1 3 (FEI-SP) O perímetro do Sol é da ordem de 1010 m e o comprimento de um campo de futebol é da ordem de 100 m. Quantos campos de futebol seriam necessários para dar uma volta no Sol se os alinhássemos? a) 100 000 campos c) 100 000 000 campos e) 1 000 000 000 campos b) 10 000 000 campos d) 10 000 000 000 campos Resolução: Perímetro do Sol 5 1010 m Campo de futebol 5 100 m Número de campos: 10 10 n 5 10 5 10 2 5 1010 2 2 5 108 5 100 000 000 de campos 100 10 4 (FEI-SP) Sabendo-se que o diâmetro de um fio de cabelo é d 5 0,04 mm, qual o volume de um fio com 1 m de comprimento? Considerar π 5 3,1. a) 1,24 ? 105 m3 c) 1,24 ? 1012 m3 e) 1,24 ? 1010 m3 b) 1,24 ? 108 m3 d) 1,24 ? 109 m3 Resolução: d 5 0,04 mm → R 5 0,02 mm 5 2 3 1025 m Dados: , 5 1 m p 5 3,1 Lembrando que o volume de um fio de cabelo corresponde ao volume de um cilindro, temos: V 5 pR2h → V 5 3,1 ? (2 ? 1025)2 ? 1 V 5 12,4 ? 10210 m3 V 5 1,24 ? 1029 m3 p. 10 5 (UFPI) Ao percorrer o rio Parnaíba, de seu delta até suas nascentes, você estará subindo, em média, 60 centímetros por cada quilômetro percorrido. Expresse a relação entre essas duas quantidades sob a forma de um número que não tenha unidades. a) 6 ? 105 c) 6 e) 6 ? 104 b) 6 ? 103 d) 6 ? 102 Resolução: Transformando as duas unidades de comprimento para metros, temos: 60 cm 6 ? 1021 m 5 5 6 ? 1024 1 km 103 m 6 (UFJF-MG) A densidade demográfica de uma certa cidade é de 0,002 habitante por metro quadrado. Se essa cidade ocupa uma área de 180 km2, o número de seus habitantes é: a) 36 milhões c) 360 mil e) 60 mil b) 9 milhões d) 3,6 milhões Resolução: D 5 Densidade demográfica 5 0,002 hab/m2 A 5 Área da cidade 5 180 km2 Sabendo que1 km 5 103 m (1 km)2 5 (103 m)2 5 106 m2 Temos: A 5 180 ? 106 m2 5 1,80 ? 108 m2 n 5 número de habitantes n 5 D ? A 5 0,002 hab2 ? 1,80 ? 108 m2 m 23 n 5 2,0010 ? 1,80 ? 108 hab n 5 3,60 ? 1023 1 8 hab n 5 3,60 ? 105 hab 5 360 000 hab n 5 360 mil habitantes 7 (UAM-SP) “Paraíso maculado – navio faz barbeiragem e derrama óleo em santuário ecológico Um velho petroleiro de bandeira equatoriana que passava junto à Ilha de San Cristóbal, no extremo leste do arquipélago, fez uma manobra infeliz e acabou com fissuras de até 1 metro no casco. O navio chamado Jessica, com quase trinta anos de uso e nenhuma manutenção, adernou a 500 metros da praia e despejou 700 000 litros de óleo combustível no mar de águas transparentes. A maré viscosa chegou a se estender por 100 quilômetros quadrados, o equivalente à metade da área da cidade de Recife. Antes de se dispersar em manchas menores pelas águas do Pacífico, emporcalhou dezenas de focas, aves e iguanas, num dos mais delicados ecossistemas do planeta.” Revista Veja, 31/12/2000. Em função da matéria publicada e sendo 1 µm 5 10 m, pode-se dizer que a espessura média da mancha negra é de: a) 3 µm c) 10 µm e) 21 µm b) 7 µm d) 14 µm Resolução: 1 000 , 2 1 m3 700 000 , 2 V (volume) V 5 700 m3 Área 5 100 km2 1 km 5 103 m (1 km)2 5 106 m2 Área 5 100 km2 5 100 ? 106 m2 5 108 m2 A?e5V 108 ? e 5 700 7 ? 102 e 5 7008 5 5 7 ? 102 2 8 5 7 ? 1026 m 10 108 Como1 mm ? 1026 m x 5 71026 m x 5 7 mm 6 8 (UFSCar-SP) Ao iniciar uma viagem de São Paulo para o Rio de Janeiro, Pedro abasteceu o tanque de combustível do carro, que estava totalmente vazio, até o limite máximo, pagando pelo abastecimento R$ 111,80. Após percorrer 180 km da viagem, Pedro parou em outro posto para completar o combustível do tanque até o limite máximo, gastando agora R$ 24,75. Sabe-se que a distância do ponto de partida de Pedro, em São Paulo, até a cidade do Rio de Janeiro é igual a 480 km, que o tanque de combustível do carro de Pedro tem capacidade total de 52 litros, e que seu carro percorre na estrada, em média, 16 km por litro de combustível. a) Qual é o preço do litro de combustível em cada um dos dois postos em que Pedro abasteceu o carro? R$ 2,15 e R$ 2,20 b) Sem novos abastecimentos, quantos quilômetros, no máximo, o carro de Pedro poderá percorrer na cidade do Rio de Janeiro, sabendo que em trecho de cidade seu carro faz, em média, 12 km por litro de combustível? 399 km Resolução: R$ 111,80 a)No primeiro posto, o preço do litro de combustível é 5 R$ 2,15 52 180 km 5 11,25 , Para percorrer os 180 km iniciais, o carro de Pedro consumiu 16 km/, Quando completou o tanque no segundo posto, Pedro pagou R$ 24,75 por 11,25 , de combustível. R$ 24,75 Portanto, pagou 5 R$ 2,20 o litro. 11,25 480 km 2 180 km b)Para completar a viagem, o carro de Pedro deverá consumir 5 18,75 ,. 16 km/, Restarão no tanque (52 2 18,75) , 5 33,25 ,, e o carro de Pedro poderá percorrer, na cidade do Rio de Janeiro, 33,25 , ? 12 km/, 5 399 km, no máximo. 9 (Unioeste-PR) Com base na teoria dos algarismos significativos, com a utilização da régua centimetrada (figura abaixo), é correto afirmar que o comprimento da barra acima da régua é: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 a) 7,30 cm. c) 7,3 cm. e) 7, 40 cm. b) 7,35 cm. d) 73,0 mm. Resolução: Com a utilização da régua centimetrada podemos dizer que o comprimento da barra está compreendido entre 7 cm e 8 cm, estando mais próximo de 7 cm. O algarismo que representa a primeira casa depois da vírgula não pode ser determinado com precisão, devendo ser estimado. Desse modo, estimamos a medida do comprimento L da barra em 7,3 cm. O algarismo 7 é correto, mas o algarismo 3 é duvidoso. 10 (Cesgranrio-RJ) Alguns experimentos realizados por urologistas demonstram que um bacteriófago (vírus que parasita e se multiplica no interior de uma bactéria) é capaz de formar 100 novos vírus em apenas 30 minutos. Se introduzirmos 1 000 bacteriófagos em uma colônia suficientemente grande de bactérias, qual será a ordem de grandeza do número de vírus existentes após 2 horas? a) 107 c) 109 e) 1011 b) 108 d) 1010 Resolução: Cada bacteriófago gera 102 vírus depois de 30 minutos. Depois de 30 minutos, os 102 vírus geram 104 vírus. Assim, sucessivamente, ao completar 2 horas, teremos 108 vírus. Portanto, um bacteriófago gera 108 vírus em 2 horas. Se são 1 000 bacteriófagos, teremos após 2 horas: 1 000 ? 108 vírus 5 103 ? 108 5 1011 vírus 11 (PUC-SP) O número de algarismos significativos de 0,00000000008065 cm é: a) 3 b) 4 c) 11 d) 14 e) 15 Resolução: “Quatro algarismos significativos”. n 5 8,065 ? 10211 cm – note que a medida continua com quatro algarismos significativos, isto é, os zeros à esquerda do número 8 não são significativos, eles apenas servem para posicionar a vírgula. 12 (Cefet-PE) A medição do comprimento de um lápis foi realizada por um aluno usando uma régua graduada em mm. Das alternativas apresentadas, aquela que expressa corretamente a medida obtida é: a) 15 cm c) 15,00 cm e) 150,00 mm b) 150 mm d) 15,0 cm Resolução: Com a utilização da régua milimetrada podemos dizer que o comprimento do lápis está compreendido entre 150 mm e 160 mm, estando muito próximo do 150 mm. O algarismo que representa a primeira casa depois da vírgula não pode ser determinado com precisão, devendo ser estimado. Desse modo, estimamos a medida do comprimento L do lápis em 150,0 mm. 150,0 mm 5 15,00 cm Portanto, a leitura correta é 15,00 cm. 13 (Fuvest-SP) No estádio do Morumbi 120 000 torcedores assistem a um jogo. Através de cada uma das 6 saídas disponíveis podem passar 1 000 pessoas por minuto. Qual é o tempo mínimo necessário para se esvaziar o estádio? a) uma hora c) 1 de hora e) 3 de hora 4 4 b) meia hora d) 1 de hora 3 Resolução: 120 000 Temos 120 000 torcedores para 6 saídas. Portanto 5 20 000 torcedores por saída. 6 20 000 Como 1 000 torcedores saem por minuto, gastaremos 5 20 min 1 000 20 min 5 1 de hora 3