LISTA DE CONTEÚDOS PREPRATÓRIO PARA

LISTA DE CONTEÚDOS PREPRATÓRIO PARA EXAME FINAL E AVALIAÇÃO ESPECIAL
FÍSICA / Prof ª. Claudia Quintana
2ª SÉRIE EM / 22A, 22B,22C/2016
 Estática: Momento de uma força, equilíbrio de um ponto material, equilíbrio de um corpo extenso.
 Termometria: escalas termométricas e conversões;
 Dilatação térmica: dilatação linear, superficial e volumétrica e dos líquidos;
 Calorimetria: calor sensível, calor latente, curva de aquecimento, trocas de calor, aplicações.
 Princípios de propagação do calor: condução, convecção e irradiação;
 Gases: transformações gasosas, equação geral dos gases, equação de Clapeyron gráficos e aplicações;
 Termodinâmica: Trabalho em uma transformação gasosa, primeira e segunda lei da termodinâmica,
transformação cíclica. Gráficos e aplicações. Ciclo de Carnot;
 Óptica e seus fenômenos: reflexão, refração e aplicações.
EXERCÍCIOS DE REVISÃO PARA EXAME E AVALIAÇÃO ESPECIAL
2ª SÉRIE – 22A, 22B, 22C/2016
FÍSICA - Profª. CLAUDIA QUINTANA
1. (UFMG) Observe a figura.
Esta figura representa recipientes de vidro abertos na parte superior, contendo óleo, de densidade 0,80g/cm³ e/ou água, cuja
densidade é 1,0g/cm³. Ordene as pressões, em ordem crescente, nos pontos I, II, III, IV e V.
2.Um reservatório da COPASA, situado no alto do bairro Queluz, em Lafaiete, possui uma altura de aproximadamente 20m. Qual
a pressão efetiva que o chão irá sustentar quando o reservatório estiver completamente cheio? Dados: massa específica da
água:r=1x10³kg/m³;g=10m/s².
3.(UNIPAC)Uma prensa hidráulica possui pistões com diâmetros 10cm e 20cm. Se uma força de 120N atua sobre o pistão menor,
pode-se afirmar que esta prensa estará em equilíbrio quando sobre o pistão maior atuar uma força de:
a) 30N
b) 60N
c) 480N
d) 240N
e) 120N
4. (Mackenzie) Dispõe-se de uma prensa hidráulica conforme o esquema a seguir, na qual os êmbolos A e B, de pesos
desprezíveis, têm diâmetros respectivamente iguais a 40 cm e 10 cm. Se desejarmos equilibrar um corpo de 80kg que repousa
sobre o êmbolo A, deveremos aplicar em B a força perpendicular F, de intensidade:
Dado:g=10m/s²
a) 5,0N
b) 10N
c) 20N
d) 25N
e) 50N
5. Um tijolo tem dimensões 5cm X 10cm X 20cm e massa 200g. Determine as pressões, expressas em N/m², que ele pode exercer
quando apoiado sobre uma superfície horizontal. Adote g = 10m/s².
6. (UFRJ) No terceiro quadrinho, a irritação da mulher foi descrita, simbolicamente, por uma pressão de 1000 atm. Suponha a
densidade da água igual a 1000kg/m³, 1atm=10 5 N/m² e a aceleração da gravidade g=10m/s². Calcule a que profundidade, na água,
o mergulhador sofreria essa pressão de 1000 atm.
7. Um consumidor, desconfiado da qualidade da gasolina que comprou em um posto, resolveu testar a sua densidade. Em um
sistema de vasos comunicantes, contendo inicialmente água(rR=1),despejou certa quantidade da gasolina. Após o equilíbrio, o
sistema adquiriu a aparência abaixo representada. Determine a densidade da gasolina comprada.
8. (UFMG) A figura mostra três vasos V1,V2 e V3 cujas bases têm a mesma área. Os vasos estão cheios de líquidos l1, l2 e l3 até
uma mesma altura. As pressões no fundo dos vasos são P1, P2 e P3, respectivamente. Com relação a essa situação é correto
afirmar que:
a) P1 = P2= P3 somente se os líquidos l1, l2 e l3 forem idênticos.
b) P1 = P2= P3quaisquer que sejam os líquidos l1, l2 e l3 .
c) P1 > P2> P3somente se os líquidos l1, l2 e l3forem idênticos
d) P1 > P2> P3quaisquer que sejam os líquidos l1, l2 e l3 .
9. Um grande reservatório contém dois líquidos, A e B, cujas densidades relativas são, respectivamente, dRA=0,70 e dRB=1,5
(veja a figura). A pressão atmosférica local é de 1,0x10 5 N/m². Qual é, em N/m², a pressão absoluta nos pontos (1), (2) e (3)?
Dado:aceleração da gravidade g=10m/s².
10. Uma esfera oca de um determinado metal possui uma massa de 540g e um volume total de 270cm³. Considerando o volume da
parte oca sendo de 170cm³, determine:
a) a densidade da esfera
b) a massa específica do ferro
11. (UFG) A instalação de uma torneira num edifício segue o esquema ilustrado na figura a seguir. Considerando que a caixa
d'água está cheia e destampada, determine a pressão no ponto P, em N/m2 .
12. (UFRJ) Na figura a seguir, suponha que o menino esteja empurrando a porta com uma força F1 = 5N, atuando a uma distância
d1 = 2 m das dobradiças (eixo de rotação) e que o homem exerça uma força F2 = 80N a uma distância de 10 cm do eixo de
rotação.
Nessas condições, pode-se afirmar que:
a) a porta estaria girando no sentido de ser fechada.
b) a porta estaria girando no sentido de ser aberta.
c) a porta não gira em nenhum sentido.
d) o valor do momento aplicado à porta pelo homem é maior que o valor do
momento aplicado pelo menino.
e) a porta estaria girando no sentido de ser fechada, pois a massa do homem é
maior que a massa do menino.
13. Um bloco de peso 10 N está suspenso por um fio, que se junta a dois outros num ponto P, como mostra a figura.
Determine:
a) A tração no cabo 1
b) A tração no cabo 2
14. Uma luminária pesando 200N está pendurado por três cabos conforme a figura. Os cabos 1 e 2 fazem um ângulo α e β com a
horizontal respectivamente.
a) Em qual situação as tensões nos fios 1 e 2 serão iguais?
b) Considerando o caso em que α = 30° e β = 60°, determine:.
α
1
β
2
b1) a tensão no cabo 1
b2) a tensão no cabo 2
15. Um estudante de física criou uma escala (°X), comparada com a escala Celsius ele obteve o seguinte gráfico:
a. Qual a equação de conversão entre as duas escalas?
b. Qual a temperatura do corpo humano (37°C) nesta escala?
16. (ITA) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura
do verão e a mínima do inverno anterior foi de 60ºC. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit?
17. (Unesp) Uma panela com água é aquecida de 25°C para 80°C. A variação de temperatura sofrida pela panela com água, nas
escalas Kelvin e Fahrenheit, foi de:
a) 32 K e 105°F.
b) 55 K e 99°F.
c) 57 K e 105°F.
d) 99 K e 105°F.
e) 105 K e 32°F.
18. (MACKENZIE) Ao nível do mar, mediante os termômetros, um graduado da escala Celsius e outro na escala Fahrenheit,
determinamos a temperatura de certa massa de água líquida. A diferença entre as leituras dos dois termômetros é 100. A
temperatura dessa massa de água na escala Kelvin é:
a) 85K
b) 108K
c) 273K
d) 358K
e) 438K
19. (UESPI) Uma fenda de largura 2,002 cm precisa ser perfeitamente vedada por uma pequena barra quando a temperatura no
local atingir 130 ºC. A barra possui comprimento de 2 cm à temperatura de 30 ºC, como ilustra a figura (os comprimentos
mostrados não estão em escala). Considerando desprezível a alteração na largura da fenda com a temperatura, a barra apropriada
para este fim deve ser feita de:
a) chumbo, com coeficiente de dilatação linear α = 3 × 10 -5 ºC-1.
b) latão, com coeficiente de dilatação linear α = 2 × 10 -5 ºC-1
c) aço, com coeficiente de dilatação linear α = 10 -5 ºC-1.
d) vidro pirex, com coeficiente de dilatação linear α = 3 × 10 -6 ºC-1 .
e) invar, com coeficiente de dilatação linear α = 7 × 10 -7 ºC-1.
20. Um paralelepípedo de uma liga de alumínio ( α = 2 . 10 -5 °C-1) tem arestas que, a 32°F, medem 5 cm, 40 cm, e 30 cm. De
quanto aumenta seu volume ao ser aquecido à temperatura de 373K?
21. (MACK-SP) Uma placa de aço sofre uma dilatação de 2,4 cm², quando aquecida de 100 °C. Sabendo que o coeficiente de
dilatação linear médio do aço, no intervalo considerado, é 1,2 . 10 -6 °C-1, podemos afirmar que a área da placa, antes desse
aquecimento, era?
22. (UFRN 2010) A figura 1, abaixo, mostra o esquema de um termostato que utiliza uma lâmina bimetálica composta por dois
metais diferentes – ferro e cobre – soldados um sobre o outro. Quando uma corrente elétrica aquece a lâmina acima de uma
determinada temperatura, os metais sofrem deformações, que os encurvam, desfazendo o contato do termostato e interrompendo a
corrente elétrica, conforme mostra a figura 2.
A partir dessas informações, é correto afirmar que a lâmina bimetálica encurva-se para cima devido ao fato de:
a) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser maior que o do ferro.
b) o coeficiente de dilatação térmica do cobre ser menor que o do ferro.
c) a condutividade térmica do cobre ser maior que a do ferro.
d) a condutividade térmica do cobre ser menor que a do ferro.
23. (Fatec-SP) Uma placa de alumínio tem um grande orifício circular no qual foi colocado um pino, também de alumínio, com
grande folga. O pino e a placa são aquecidos de 500 °C, simultaneamente. Podemos afirmar que:
a) a folga irá aumentar, pois o pino ao ser aquecido irá contrair-se
b) a folga diminuirá, pois ao aquecermos a chapa a área do orifício diminui
c) a folga diminuirá, pois o pino se dilata muito mais que o orifício
d) a folga irá aumentar, pois o diâmetro do orifício aumenta mais que o diâmetro do pino
e) a folga diminuirá, pois o pino se dilata, e a área do orifício não se altera
24. Um certo frasco de vidro está completamente cheio, com 50 cm3 de mercúrio. O conjunto se encontra inicialmente a 28 °C. No
caso, o coeficiente de dilatação médio do mercúrio tem um valor igual a 180 · 10–6 °C–1 e o coeficiente de dilatação linear
médio do vidro vale 9 · 10–6 °C–1. Determine o volume de mercúrio extravasado, quando a temperatura do conjunto se eleva para
48 °C
25. (VUNESP-SP) A dilatação térmica dos sólidos é um fenômeno importante em diversas aplicações de engenharia, como
construções de pontes, prédios e estradas de ferro. Considere o caso dos trilhos de trem serem de aço, cujo coeficiente de dilatação
é α = 11 . 10-6 °C-1. Se a 10°C o comprimento de um trilho é de 30m, de quanto aumentaria o seu comprimento se a temperatura
aumentasse para 40°C?
26. Um bloco de gelo com 200g de massa, a 0°C, precisa receber uma quantidade de calor para sofrer fusão total. A água
resultante para ser aquecida até 50°C precisa receber uma quantidade de calor. Determine a quantidade de calor total para
transformar o gelo a 0°C na água a 50°C. Dados: LF gelo = 80cal/g ; cH2O = 1 cal/g°C
27. Ao colocar sobre a placa que atinge maiores temperaturas um corpo sólido de 100g, foi detectada uma variação de temperatura
em função do tempo conforme se ilustra no gráfico abaixo. Considerando que a placa libera energia a uma potência constante de
200 cal/min, determine o calor específico do corpo sólido
28. Um cubo de alumínio de 25g é colocado em um recipiente de capacidade térmica desprezível, contendo 55g de água a 22°C. A
temperatura do sistema passa a ser então 20°C. Sabendo que o calor específico do alumínio 0,22cal/g°C e o da água 1cal/g°C,
determine a temperatura inicial do cubo de alumínio.
29. Um corpo, inicialmente líquido, de 200 g. sofre o processo calorimétrico representado graficamente abaixo.
T(°C)
60
20
10
2
32 36
Q (10² cal)
.Determine:
a) O calor latente da mudança de fase ocorrida;
b) A capacidade térmica do corpo antes e depois da mudança de fase;
c)
O calor específico da substância no estado líquido e no estado do vapor.
30. Sobre os processos de propagação de calor, analise as alternativas a seguir e marque a incorreta:
a) a convecção é observada em líquidos e gases.
b) a condução de calor pode ocorrer em meios materiais e no vácuo.
c) o processo de propagação de calor por irradiação pode ocorrer sem a existência de meio material;
d) o calor é uma forma de energia que pode se transferir de um corpo para outro em virtude da diferença de temperatura entre eles.
e) O processo de convecção térmica consiste na movimentação de partes do fluido dentro do próprio fluido em razão da diferença
de densidade entre as partes do fluido.
31. (UFRN) Um copo de água está à temperatura ambiente de 30 °C. Joana coloca cubos de gelo dentro da água.
A análise dessa situação permite afirmar que a temperatura da água irá diminuir por que:
a) o gelo irá transferir frio para a água
b) a água irá transferir calor para o gelo
c) o gelo irá transferir frio para o meio ambiente
d) a água irá transferir calor para o meio ambiente
32. (PUC RJ) Um líquido é aquecido através de uma fonte térmica que provê 50,0 cal por minuto. Observa-se que 200 g deste
líquido se aquecem de 20,0 ºC em 20,0 min. Qual é o calor específico do líquido, medido em cal/(g ºC)?
33. (FMTM-MG) Uma barra de chocolate de 100g pode fornecer ao nosso organismo cerca de 470 kcal.
a) Se essa quantidade de calor fosse transferida à água a 32 °F, na fase líquida, que massa de água poderia ser levada a 100 °C?
b) Se uma pessoa de massa 80 kg quisesse consumir essa energia subindo uma escadaria, qual a altura deveria possuir essa
escada?
Dados: calor específico da água =1 cal/g °C;
1 cal = 4 J e g = 10 m/s2.
34. (Mackenzie- SP) Um recipiente de volume V, totalmente fechado, contém 1 mol de um gás ideal, sob uma certa pressão p. A
temperatura absoluta do gás é T e a constante universal dos gases perfeitos é R= 0,082 atm.litro/mol.K. Se esse gás é submetido a
uma transformação isotérmica, cujo gráfico está representado abaixo, podemos afirmar que a pressão, no instante em que ele
ocupa o volume é de 32,8 litros, é:
35. Determine o número de mols de um gás que ocupa volume de 90 litros. Este gás está a uma pressão de 2 atm e a uma
temperatura de 100K. (Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K)
36. Em um trocador de calor fechado por paredes diatérmicas, inicialmente o gás monoatômico ideal é resfriado por um processo
isovolumétrico e depois tem seu volume expandido por um processo isobárico, como mostra o diagrama pressão versus volume.
Determine a relação entre a temperatura inicial, no estado termodinâmico A, e final, no estado termodinâmico C, do gás
monoatômico ideal
37. (UEFS BA)
A análise da figura, que representa sucessivas transformações realizadas por
uma massa gasosa, permite afirmar que as transformações I, II e III são,
respectivamente,
a) isobárica – isocórica – isotérmica.
b) isobárica – isotérmica – isocórica.
c) isocórica – isobárica – isotérmica.
d) isotérmica – isobárica – isocórica.
e) adiabática – isobárica – isocórica.
38. Certa massa sofre uma transformação indicada no gráfico a seguir:
P(104 N/m²)
A temperatura do gás em A é T A = 200 K e em B,
TB = 700 K . Determine o volume do gás no estado B
10
B
A
6
4
V(10- 3m³)
VB
39. (Furg-RS) No diagrama da figura, se a temperatura do gás no estado A é 200 K, que massa de oxigênio está sofrendo
transformação?
40. (UFPA) Um técnico de manutenção de máquinas pôs para funcionar um motor térmico que executa 20 ciclos por segundo.
Considerando-se que, em cada ciclo, o motor retira uma quantidade de calor de 1200 J de uma fonte quente e cede 800 J a uma
fonte fria, é correto afirmar que o rendimento de cada ciclo é:
41. Uma certa quantidade de gás ideal realiza o ciclo ABCDA, conforme o gráfico. Nessas condições determine o trabalho
realizado no ciclo ABCDA.
p (10² N/m²)
10
A
B
4
D
C
0,2
1,0
V(m³)
42. Um sistema gasoso recebe do meio externo 2000 cal em forma de calor. Sabendo que 1 cal = 4,2J, determine:
a) o trabalho trocado com o meio, numa transformação isotérmica
b) a variação de energia interna numa transformação isométrica
43. (UFRGS 2016) O fenômeno físico responsável pela dispersão da luz branca, ao atravessar o prisma, é chamado
(A) difração.
(B) interferência.
(C) polarização.
(D) reflexão.
(E) refração.
44. (UFMG) Oscar está na frente de um espelho plano, observando um lápis, como representado na figura:
Com base nessas informações, é CORRETO afirmar que Oscar verá a imagem desse lápis na posição indicada pela letra.
a) K.
b) L.
c) M.
d) N.
45. (FAL) Se um objeto reflete toda a luz que sobre ele incide, então ele é:
a) Invisível.
b) Transparente.
c) Translúcido
d) Corpo negro.
e) Branco.
46. (FUVEST-SP) Admita que o sol subitamente “morresse”, ou seja, sua luz deixasse de ser emitida. Passadas 24 horas, um
eventual sobrevivente, olhando para o céu sem nuvens, veria:
a) A Lua e estrelas.
b) Somente a Lua.
c) Somente estrelas.
d) Uma completa escuridão.
e) Somente os planetas do sistema solar.
47. (UNITAU-SP) O cidadão, através do vidro do ônibus, vê o movimento da rua e a passageira do banco da frente. Na superfície
do vidro está ocorrendo:
a) Dupla refração.
b) Interferência.
c) Somente reflexão.
d) Somente refração.
e) Reflexão e refração simultâneas
48. (Cesgranrio-RJ) Dois raios de luz, que se propagam num meio homogêneo e transparente, interceptam-se num certo ponto. A
partir deste ponto, pode-se afirmar que:
a) Os raios luminosos se cancelam.
b) Mudam a direção de propagação.
c) Continuam se propagando na mesma direção e sentido que antes.
d) Se propagam em trajetórias curvas.
e) Retornam em sentido oposto.
49. (FAAP-SP) O ângulo entre o raio refletido e o raio incidente é 72°. O ângulo de incidência é:
a) 18°
b) 24°
c) 36°
d) 72°
e) 144°
50. (UFRGS) O ângulo entre um raio de luz que incide em um espelho plano e a normal à superfície do espelho (conhecido como
ângulo de incidência) é igual a 35°. Para esse caso, o ângulo entre o espelho e o raio refletido é igual a:
a) 20°
b) 35°
c) 45°
d) 55°
e) 65°
51. (UFMA) Um raio luminoso incide perpendicularmente sobre a superfície de um espelho plano. Nessa circunstância, pode-se
afirmar que a soma do ângulo de incidência com o ângulo de reflexão corresponde a:
a) 0°
b) 45°
c) 60°
d) 90°
e) 180°
52. (Cefet-PR) Dois espelhos planos fornecem de um objeto 11 (onze) imagens. Logo, podemos concluir que os espelhos podem
formar um ângulo de:
a) 10°
b) 25°
c) 30°
d) 36°
e) 72°