Lista de Exercícios fisica 3 EM

Lista de Exercícios (R.O.)
Recuperação 1° Semestre 3° EM.
FÍSICA ( DANIEL)
1. O corredor Joaquim Cruz, ganhador da medalha de ouro
nas olimpíadas de Los Angeles, fez o percurso de 800m em,
aproximadamente, 1min40s. Determine a sua velocidade
escalar média nesta corrida.
2. Considere a velocidade do som no ar com módulo igual a
340m/s. O avião comercial Boeing 747 atinge 0,80 de
velocidade Mach. Qual é o tempo mínimo necessário para
percorrer os 5440km que separam Lisboa de Nova Iorque?
Apresente a resposta na forma hh:mm (horas e minutos).
7. As velocidades escalares de dois pontos materiais, A e B,
são constantes. A figura os representa no instante t = 0 e as
setas indicam o sentido de cada movimento. Também estão
indicados os módulos das suas velocidades escalares.
8. Na figura a seguir, está representada a trajetória ABC de
uma partícula que se desloca percorrendo, sucessivamente,
os segmentos de reta AB e BC, em um intervalo de tempo
de 10s.
3. Na trajetória escalonada da figura abaixo, o carrinho que a
percorre pode ser considerado um ponto material.
O carrinho parte do ponto A no instante t0 = 0, vai até o
ponto C e retorna ao ponto B, onde chega no instante t 1 =
3,0s.
Calcule
a) a distância percorrida pelo carrinho, entre os instantes t 0 e
t1;
b) a velocidade escalar média entre os instantes t0 e t1.
4. Uma partícula está animada de um movimento cuja
função horária do espaço é dada por:
s = 1,0t2 – 5,0 (em unidades do SI)
Entre os instantes t1 = 1,0s e t2 = 3,0s, qual a sua velocidade
escalar média?
5. Dois móveis, A e B, percorrem uma mesma trajetória
retilínea com movimentos uniformes e velocidades com
intensidades respectivamente iguais a 2,0m/s e 1,0m/s e
sentidos indicados na figura. No instante t0, o móvel A está
posicionado em A0 e o móvel B em B0.
Determine, para o trajeto ABC:
a) o módulo da velocidade escalar média;
b) o módulo da velocidade vetorial média.
9. Um projétil é lançado a partir da origem de um sistema de
coordenadas cartesianas xy, sendo x horizontal e y vertical.
O movimento na direção x tem equação horária dos espaços
dada por: 𝑥 = 6,0𝑡 (SI). O movimento na direção y tem
equação horária dos espaços dada por: 𝑦 = 8,0𝑡 – 5,0𝑡 2
(SI)
Determine:
a) a equação da trajetória do projétil: y = f(x);
b) a forma da trajetória;
c) o valor de D indicado na figura.
10. A distância entre um ponto de um objeto e um espelho
metálico plano é de 60cm. Qual é a distância entre esse
ponto e sua imagem, conjugada por esse espelho?
Adotando-se o ponto 0 como origem dos espaços e o
instante t0 como origem dos tempos, determine
6. Em um local onde o efeito do ar é desprezível e
𝑔 = 10𝑚. 𝑠 −2 , um corpo é abandonado do repouso de uma
altura H acima do solo. No último segundo de queda, o
corpo percorreu 25m. Qual a duração da queda T e a altura
H?
11. Um ponto objeto real está a uma distância de 5,0cm de
um espelho esférico côncavo de distância focal 10cm, sobre
o seu eixo principal. Determinar a posição e a natureza da
imagem fornecida pelo espelho.
12. Em um anteparo localizado a 60 cm do vértice de um
espelho esférico, forma-se a imagem nítida de um objeto
real colocado sobre o eixo principal do espelho e a 20 cm
dele. Qual o tipo e o raio de curvatura desse espelho?
Enunciado para as questões 13 e 14.
placa térmica, da qual recebem aproximadamente a mesma
quantidade de calor. Com isso, o líquido em A atinge 40°C,
enquanto o líquido em B, 80°C. Se os recipientes forem
retirados da placa e seus líquidos misturados, a temperatura
final da mistura ficará em torno de que valor?
O gráfico abaixo mostra a variação da quantidade de calor
(Q) com a temperatura (θ) de um cubo de gelo de massa m,
inicialmente a 0,00°C.
13. Qual a massa do cubo de gelo?
20. Um ferreiro golpeia, com a marreta, uma lâmina de
ferro, em ritmo uniforme, a cada 0,9s. Um observador
afastado desse ferreiro vê, com um binóculo, a marreta
atingir o ferro e ouve o som das respectivas batidas. A
velocidade do som, nas condições do local, é 330m/s. Qual a
menor distância entre o ferreiro e o observador?
14. Qual a quantidade de calor (Q), para aquecer a água
entre 0°C e 25,0°C?
Com base no gráfico do espaço pelo tempo de um móvel
responda as questões 16 e 17.
Note e adote
Calor latente de fusão do gelo L = 80,0 cal/g
Calor específico da água c = 1,00 cal/g.°C
15. Determinar a massa de água a 60°C que se deve misturar
com 50g de gelo a 0°C, para que o equilíbrio térmico resulte
a 20°C.
Dados:
calor específico sensível da água = 1,0cal/g°C;
calor específico latente de fusão do
gelo = 80cal/g.
16. Certa piscina contém água, de índice de refração
absoluto igual a 4/3, e sua base se encontra 3,00 m abaixo da
superfície livre do líquido.
21. Determine a função horário de móvel e o instante em
que ela passa pela origem dos espaços.
Quando uma pessoa, na beira da piscina, olha
perpendicularmente para seu fundo (base), terá a impressão
de vê-lo em que posição?
17. Um bloco de gelo, de massa 10g, é retirado de um
congelador a –16°C e colocado num calorímetro ideal,
contendo 50g de água a 26°C. Qual a temperatura final de
equilíbrio térmico?
22. Qual a posição do móvel no instante 50s?
O gráfico abaixo representa a velocidade de um corpo ao
longo de uma reta, em função do tempo. A partir dele,
responda as questões 23 e 24.
18. Um gás perfeito é mantido em um cilindro
fechado por um pistão. Em um estado A, as suas variáveis
são: 𝑝𝐴 = 2,0𝑎𝑡𝑚; 𝑉𝐴 = 0,90 𝑙𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠; A=27°C. Em outro
estado, B, a temperatura é B=127°C e a pressão é 𝑝𝐵 =
1,5𝑎𝑡𝑚. Nessas condições, qual é o volume VB, em litros?
19. Dois recipientes iguais A e B, contendo dois líquidos
diferentes, inicialmente a 20°C, são colocados sobre uma
23. Determine a função horária da velocidades desse corpo.
24. Qual foi a variação de espaço sofrida pelo corpo?
25. A velocidade instantânea de uma partícula que se
desloca na direção x é dada por:
v(t) = 1 + 2t
Determine o deslocamento da partícula entre os instantes t1
= 1,0s e t2 = 5,0s.
26. A intensidade de corrente elétrica, num certo condutor
metálico, é invariável e vale 3A. Que quantidade de carga
essa corrente transporta a cada 10 segundos?
27. O capacitor é um elemento de circuito muito utilizado
em aparelhos eletrônicos de regimes alternados ou
contínuos. Quando seus dois terminais são ligados a uma
fonte, ele é capaz de armazenar cargas elétricas. Ligando-o a
um elemento passivo como resistor, por exemplo, ele se
descarrega. O gráfico representa uma aproximação linear da
descarga de um capacitor.
a) Qual a intensidade de corrente total fornecida pela
bateria?
b) Que intensidade de corrente circula pelo resistor de 6ῼ?
c) Qual a ddp entre os pontos B e C em valor absoluto?
33. No circuito proposto abaixo, a indicação do amperímetro
ideal é 5A. Calcule a resistência interna do gerador.
34. A figura mostra dois blocos, A e B, empurrados por uma
força horizontal, constante, de intensidade
F = 6,0N, em um plano horizontal sem atrito.
28. Aplica-se uma ddp de 100V a um resistor ôhmico de
resistência elétrica 20ῼ Que intensidade de corrente o
percorre?
29. Quando a um resistor ôhmico se aplica a tensão de
100V, mede-se uma corrente i1 = 5,0A. Que tensão devemos
aplicar-lhe para termos uma corrente
i2 = 20A?
O bloco A tem massa de 2,0kg e o bloco B tem massa de
1,0kg.
a) Qual o módulo da aceleração do conjunto?
b) Qual a intensidade da força resultante sobre o bloco A?
30. No circuito abaixo, determine a resistência equivalente
entre os pontos A e B.
35. Dois blocos idênticos, unidos por um fio de massa
desprezível, jazem sobre uma mesa lisa e horizontal,
conforme mostra a figura. A intensidade da força máxima a
que esse fio pode resistir é 20N.
31. Determine a resistência equivalente entre A e B,
sabendo-se que entre M e N há um fio condutor ideal que
provoca um urto-circuito nesse trecho.
Qual o valor máximo da intensidade da força F que se
poderá aplicar a um dos blocos, na mesma direção do fio,
sem rompê-lo?
36. Um objeto de massa igual a 2,0 kg tem seu peso medido
com um dinamômetro sus penso do teto de um elevador,
conforme mostra a figura.
32. Com base no circuito abaixo esquematizado, responda:
em direção perpendicular às suas linhas de indução (Figuras
d, e e f).
O dinamômetro está indicando 16N. Sendo g = 10m/s2,
responda aos quesitos que se seguem:
a) Qual o módulo e o sentido da aceleração do elevador?
b) O elevador está subindo ou descendo? Justifique sua
resposta.
37. Considere o sistema em equilíbrio da figura dada: Os
fios são ideais e o peso do bloco P é de 50,0N. Sabendo-se
que a constante elástica da mola K vale 5,0. 103 𝑁/𝑚,
determine a elongação da mola. Dados: cos 30° = 0,87 cos
60° = 0,50.
38. Uma prancha homogênea de comprimento igual a 5,0m
e massa igual a 10,0kg encontra-se apoiada nos pontos A e
B, distantes 2,0m entre si e equidistantes do ponto médio da
prancha. Sobre a prancha estão duas pessoas, cada uma
delas com massa igual a 50,0kg. Observe a ilustração:
Admita que uma dessas pessoas permaneça sobre o ponto
médio da prancha. Nessas condições, calcule a distância
máxima, em metros, que pode separar as duas pessoas sobre
a prancha, mantendo o equilíbrio.
41. Numa região do espaço, existe um campo magnético
uniforme de intensidade B = 200T (200 teslas). Lançamos
nela uma partícula de carga elétrica q = 2,0nC, tal que o
ângulo formado entre v e B seja de 30°. Sendo v = 2,0 x
103m/s, determine
a) a intensidade da força magnética que atua sobre a
partícula.
b) Mudaria a intensidade da força se a carga fosse negativa?
42. Duas partículas, P e N, de mesma massa m e eletrizadas
com cargas de mesmo módulo q, são lançadas num campo
magnético uniforme B, com velocidades iguais a v.
a) Sendo P uma partícula positiva e N uma partícula
negativa, esboce as suas trajetórias e dê as características
desse movi mento.
b) Determine o raio da trajetória sabendo que
m = 2,0 x 10–18kg
q = 1,0nC
v = 4,0 x 103m/s
B = 2,0T
43. Num experimento de laboratório, partículas com cargas
elétricas positivas ou negativas, de mesma massa, foram
lançadas num campo magnético uniforme B através de um
seletor de velocidades. Assim, todas elas tiveram a mesma
velocidade de lançamento. As trajetórias obtidas estão
gravadas na figura abaixo.
39. Usando a regra da mão esquerda, represente a força
magnética F que atua na partícula de carga elétrica q,
positiva, lançada no campo magnético B em direção
perpendicular às suas linhas de indução (Figuras a, b e c).
40. Represente a força magnética F que atua na partícula de
carga elétrica q, negativa, lançada no campo magnético B
As partículas 1 e 3 descreveram um arco de circunferência
de raio R e as partículas 2 e 4, de raio 2R.
a) qual a carga da partícula 1 e 3?
b) qual partícula possui a maior velocidade de lançamento, 1
ou 2 , justifique.