Lista Plantão 15.02 - Bloch a) 500 m b) 650 m c) 800 m d) 950 m e

Lista Plantão 15.02 - Bloch
1. (Espcex (Aman) 2017) Um trem de 150 m de comprimento se desloca com velocidade
escalar constante de 16 m s. Esse trem atravessa um túnel e leva 50 s desde a entrada até a
saída completa de dentro dele. O comprimento do túnel é de:
a) 500 m
b) 650 m
c) 800 m
d) 950 m
e) 1.100 m
2. (Fmp 2017) A Maratona é uma prova olímpica das mais famosas. Trata-se de uma corrida
em uma distância de 42,195 km, normalmente realizada em ruas e estradas. Na Alemanha, ao
vencer a Maratona de Berlim, o queniano Dennis Kimetto quebrou o recorde mundial
completando o percurso no tempo de duas horas, dois minutos e 57 segundos.
Tal façanha correspondeu a uma velocidade média com valor próximo de:
a) 2,1m s
b) 5,7 m s
c) 21m s
d) 2,1km h
e) 5,7 km h
3. (Pucrj 2017) Um carro viaja a 100 km h por 15 minutos e, então, baixa sua velocidade a
60 km h, percorrendo 75 km nesta velocidade.
Qual é a velocidade média do carro para o trajeto total, em km h?
a) 80
b) 75
c) 67
d) 85
e) 58
4. (Pucrj 2017) Um carro saiu da posição xi = 0 km e percorreu uma estrada retilínea e
horizontal até x f = 10 km. Entre 0 km e 5 km, sua velocidade foi 60 km h e, entre 5 km e
10 km, sua velocidade foi 30 km h.
Calcule, em km h, a velocidade média para percorrer os 10 km totais.
a) 20
b) 30
c) 40
d) 45
e) 60
5. (Uel 2012) O homem utiliza o fogo para moldar os mais diversos utensílios. Por exemplo,
um forno é essencial para o trabalho do ferreiro na confecção de ferraduras. Para isso, o ferro
é aquecido até que se torne moldável. Considerando que a massa de ferro empregada na
confecção de uma ferradura é de 0,5 kg, que a temperatura em que o ferro se torna moldável é
de 520 ºC e que o calor específico do ferro vale 0,1 cal/gºC, assinale a alternativa que fornece
a quantidade de calor, em calorias, a ser cedida a essa massa de ferro para que possa ser
trabalhada pelo ferreiro.
Dado: temperatura inicial da ferradura: 20 ºC.
Página 1 de 5
Lista Plantão 15.02 - Bloch
a) 25
b) 250
c) 2500
d) 25000
e) 250000
6. (Pucrj 2013) Três cubos de gelo de 10,0 g, todos eles a 0,0 °C, são colocados dentro de um
copo vazio e expostos ao sol até derreterem completamente, ainda a 0,0 °C.
Calcule a quantidade total de calor requerida para isto ocorrer, em calorias.
–1
a) 3,7 × 10
1
b) 2,7 × 10
2
c) 1,1 × 10
2
d) 8,0 × 10
3
e) 2,4 × 10
Considere o calor latente de fusão do gelo LF = 80 cal/g
7. (Uerj 2014) A energia consumida por uma pessoa adulta em um dia é igual a 2 400 kcal.
Determine a massa de gelo a 0°C que pode ser totalmente liquefeita pela quantidade de
energia consumida em um dia por um adulto. Em seguida, calcule a energia necessária para
elevar a temperatura dessa massa de água até 30°C.
8. (Pucrs 2014) Uma forma de aquecer água é usando aquecedores elétricos de imersão,
dispositivos que transformam energia elétrica em energia térmica, mediante o uso de resistores
elétricos. Um desses aquecedores, projetado para fornecer energia na razão de 500 calorias
por segundo, é utilizado no aquecimento de 500 gramas de água, da temperatura de 20° C
para 80° C. Considerando que toda a energia transferida é aproveitada no aquecimento da
água e sabendo que o calor específico da água é c = 1,0 cal / g ⋅ °C, o tempo necessário para
atingir 80° C é igual a
a) 60 s
b) 68 s
c) 75 s
d) 84 s
e) 95 s
Página 2 de 5
Lista Plantão 15.02 - Bloch
Gabarito:
Resposta da questão 1:
[B]
Situação 1: Trem iniciando a estrada ao túnel.
Situação 2: Trem finalizando a travessia do túnel.
O deslocamento total do trem durante a travessia foi tal que:
ΔS = PP' = L + 150
(1)
Como a velocidade do trem é constante, então:
ΔS
v=
= ΔS = v ⋅ Δt
(2)
Δt
Substituindo-se a equação (1) na equação (2), tem-se que:
L + 150 = v ⋅ Δt ⇒ L = v ⋅ Δt − 150
(3)
Substituindo-se os valores dos parâmetros conhecidos na equação (3), tem-se que:
L = v ⋅ Δt − 150 = 16 × 50 − 150 = 800 − 150 =
650 m
Resposta da questão 2:
[B]
Vm =
ΔS
42'195 ⋅ 103 [m]
⇒ Vm =
⇒ Vm ≅ 5,7 m s
Δt
7'377[s]
Resposta da questão 3:
[C]
Página 3 de 5
Lista Plantão 15.02 - Bloch
100 km h → 15 min
S = S0 + V ⋅ t ⇒ ΔS = 100 ⋅ 0,25 ⇒ ΔS = 25 km
60 km h → percorreu 75 km
S = S0 + V ⋅ t ⇒ ΔS = V ⋅ t ⇒ 75 = 60 ⋅ t ⇒ t = 1,25 h
25 km
0,25 h
75 km
1,25 h
Vm =
ΔS
100
⇒ Vm =
⇒ Vm ≅ 67 km h
Δt
1,5
Resposta da questão 4:
[C]
S = S0 + V0 ⋅ t ⇒ t =
ΔS
V0
5
1
⇒ t1 =
h ⇒ t1 = 5 min
60
12
5
1
t2 =
⇒ t 2 = h ⇒ t 2 = 10 min
30
6
t1 =
t t = t1 + t 2 ⇒ t t = 5 + 10 ⇒ t t = 15 min ⇒ t t =
Vmédia =
1
h
4
10
⇒ Vmédia = 40 km h
1
4
Resposta da questão 5:
[D]
Da equação fundamental da calorimetria:
Q = mcΔθ ⇒ Q = 500 (0,1)(520 − 20) = 25.000 cal.
Resposta da questão 6:
[E]
O calor em questão é latente.
Q = mL = 3 × 10 × 80 = 2.400 cal ⇒
Q = 2,4 × 103 cal.
Resposta da questão 7:
→ Massa de gelo fundida:
Dados: Q = 2.400 kcal; Lf = 80 kcal/kg.
Da expressão do calor latente:
Q 2 400
Q = m Lf ⇒ m =
=
⇒ m = 30 kg.
Lf
80
→ Energia para elevar até 30 °C:
Dados: m = 30 kg; c = 1 kcal/kg⋅°C; Δθ = 30°C.
Da expressão do calor sensível:
Q = m c Δθ ⇒ Q = 30 ⋅ 1⋅ 30 ⇒ Q = 900 kcal.
Resposta da questão 8:
Página 4 de 5
Lista Plantão 15.02 - Bloch
[A]
Dados: θ0 = 20°C; θ = 80°C; m = 500 g; P = 500 cal / s; c = 1 cal / g ⋅ °C.
Aplicando a definição de potência:
P=
Q
Q m c Δθ 500 × 1× ( 80 − 20 )
⇒ Δt = =
=
Δt
P
P
500
⇒
Δt = 60 s.
Página 5 de 5