P3 1) Responda as questões abaixo justificando suas respostas. a

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1) Responda as questões abaixo justificando suas respostas.
a) Um objeto com pigmentação laranja quando iluminado por luz branca aparecerá __________.
O mesmo objeto iluminado com luz laranja aparecerá___________.
O mesmo objeto iluminado com luz amarela aparecerá___________.
O mesmo objeto iluminado com luz vermelha aparecerá___________
O mesmo objeto iluminado com luz amarela e vermelha simultaneamente aparecerá___________.
b) A imagem real do sol numa lente se dá a 20 cm de distância. Qual a convergência da lente?
c) Um cristal isolante é transparente para radiações com comprimento de onda maior que 0,70 m. Qual a energia de
sua banda proibida (em eV)?
d) Considere o decaimento do nuclídeo 238 U . Complete, justificando, com os valores de x, y e z.
238
x
234

92 U yTh   z Pd  
2) Uma lente plano-côncava de – 5 di é feita com um material de índice de refração 1,2. Se esta lente for mergulhada
num líquido de índice de refração 1,5, qual será sua convergência?
3) O gráfico tensão vs, corrente numa célula fotoelétrica iluminada com luz amarela (600 nm) é dado abaixo.
Determine a função de trabalho do elemento iluminado
I(A)
da célula.
10
0
4) Considere um átomo com os níveis dados abaixo. No
estado fundamental, o último nível ocupado tem a metade dos
elétrons possíveis. Responda as questões abaixo justificando
a resposta.
0
0,1
0eV
-8eV
-10eV
a) Quantos elétrons tem no último nível ocupado?
b) Qual o maior momento angular possível nesse átomo?
0,2
0,3
0,4
V(Volt)
n=4
n=3 (Último nível
ocupado)
c) Qual a menor energia capaz de ionizar um elétron?
d) Um elétron do nível n = 2 é arrancado do átomo. Um elétron
do nível n = 3 decai para n = 2 e, consequentemente emite um
fóton. Qual o comprimento de onda desse fóton?
-16eV
n=2
-20eV
n=1
e) Um fóton de 2,0 eV pode ser absorvido pelo átomo?
1
RA;___________________
5) A meia vida do 90Sr é 28 anos. Determine:
a) A constante de decaimento deste material.
b) A atividade de 1mg de 90Sr em Becquerel.
c) O tempo necessário para que 1mg de 90Sr fique reduzido a 250g.
d) A atividade de 250g do material.
P2
1) Responda às questões que se seguem.
a) Dois feixes de íons, 1 e 2, acelerados com a mesma energia penetram num campo magnético uniforme,
conforme indicado na figura abaixo. A carga de cada íon tem módulo 1,6x10-19 C.
i) Quais íons têm maior massa (justifique a resposta!)?
ii) Quais íons são negativos (justifique a resposta!)?
Íons 2
Íons 1
b) Um feixe de luz de comprimento, de onda 1 no ar, passa através de uma lâmina de vidro de índice de
refração n. Se 2 e 3 são os comprimentos de onda da luz dentro da lâmina e após atravessá-la, qual a
relação entre os 2, 3? Por quê?
c) Um rádio pode funcionar se estiver encerrado numa lata? Por que?
d) Um vendedor lhe diz que as lentes dos óculos que lhe deseja vender são polarizadoras. Como você pode
verificar isso rapidamente?
e) Dois feixes de luz laser, de mesmo comprimento de onda e emitidos de dois equipamentos diferentes,
incidem numa mesma região de um anteparo. Haverá uma figura de interferência estacionária? Por que?
2) Na figura abaixo, o campo magnético é uniforme e tem módulo de 5000 G. A espira mede 20 cm de
largura (PQ) e tem resistência de 2  . Em t=0, a espira é puxada com velocidade constante (indicada na
figura) de 1,0 m/s. Para este problema, considere que a
espira não sai do campo magnético.
a) Considere que a área da espira em t = 0 é Ao. Após t
segundos, quanto vale esta área?
b) Qual a variação do fluxo de campo magnético (em T.m2)
entre t =0 e o instante t?
1m/s
P
Q
c) Qual a corrente na espira no instante t? Indique seu
2
RA;___________________
sentido.
d) Qual a força (módulo, direção e sentido) no lado PQ da espira?
3) Um íon de Ca++ penetra num campo elétrico uniforme de 1000 V/m onde, sob ação do campo descreva
a trajetória indicada passando por A e B trajetória .
a)
b)
c)
d)
Indique o sentido do campo. Justifique a resposta.
Qual o trabalho realizado pelo campo elétrico sobre a carga em eV?
Se o potencial de A em relação a C é 2000V, qual a distância entre A e C?
Qual o potencial de B em relação C.
A
C
3,0 m
B
1,5 m
4) Uma corda, de 2,0m de comprimento, é pendurada num vibrador que pode ser regulado para vibrar
com frequências entre 55 e 105Hz estabelecendo ondas na corda. Nas ondas estacionárias formadas, o
ponto onde a corda está presa ao virador pode ser considerado um ventre. A velocidade da onda na corda
é 80 m/s.
a) Desenhar os dois primeiros modos de oscilação estacionária.
b) Quais as frequências dos modos estacionários pode vibrar a corda?
c) O som emitido pela corda tem a mesma frequência de vibração da corda. Para um
observador parado qual o comprimento de onda da onda sonora emitida pela corda
vibrando no seu 5º modo de vibração estacionária.
d) Se este observador estiver se aproximando da corda com velocidade de 10m/s , com que
frequência ele ouve o som?
5) O nível sonoro deu um aparelho de som foi reduzido de 80dB para 50 dB. De quanto foi reduzida a
potência sonora?
P1A
1) Responda às perguntas a seguir de forma clara e sucinta.
(a) Qual a consequência importante da dilatação irregular da água para a vida.
(b) Considere o planeta Bio cuja atmosfera é igual à da terra, mas cuja aceleração da gravidade é menor que a terra.
Um balão de He na terra flutua no ar sem subir ou descer. O que aconteceria com este balão em Bio?
3
RA;___________________
(c) Uma pessoa gasta 2000 kcal em um dia. Nesse dia ela se alimenta com 1600 kcal. De onde vêm as calorias em
falta?
(d) Quando um líquido sobe no interior de um capilar?
2) Uma prancha, de 4m de comprimento e massa de 10kg, apoia-se parcialmente num degrau com uma massa de 90
kg sobre ela.
Qual a maior massa que pode ser colocado na outra extremidade da prancha (conforme a figura) de modo a
conserva-la na posição mostrada.
90kg
cm
massa
cm
50 cm
50 cm
50 cm
3) Um homem adulto (~80 kg) precisa um total de 10 kcal/min para nadar tranquilamente. A eficiência energética do
corpo humano nadando é 2%. Se um nadador usa uma roupa isolante térmica, qual, aproximadamente, a variação da
temperatura de seu corpo após 30 min de natação? O calor específico do corpo humano é 0,85 kcal/kg.oC.
4) Para um adulto em repouso, a velocidade média do sangue na aorta é v = 33 cm/s. O raio médio da aorta é r =
0,90 cm.
(a) Calcule o fluxo sanguíneo na aorta em cm 3/s.
Da aorta, o sangue vai para as artérias, daí vai para as artérias menores (arteríoles), veias, vênulas e, finalmente,
para os capilares. A cada estágio a área da seção transversal dos vasos diminui. A área transversal total de todas as
artérias maiores é de 20 cm2. O sangue que flui através dessas artérias vem todo da aorta.
(b) Calcule a velocidade média do sangue nas artérias em cm/s.
O raio médio de um capilar é 2 m e a área total das seções transversais de todos os capilares é 25x10 2 cm2.
(c) Calcule a velocidade média do sangue nos capilares em cm/s.
d) Calcule o fluxo através de cada um capilar em cm 3/s.
5) Com um dinamômetro pesou-se um bloco de um material desconhecido e encontrou-se 50N. Em seguida o
material foi totalmente imerso num reservatório com água sem tocar seu fundo. Foi feita uma nova leitura do peso e
encontrou-se 40 N. Qual o volume do material. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s 2 e a densidade
da água 1,0 x 103 kg/m3 .
4
RA;___________________
P1B
1) Responda às perguntas a seguir de forma clara e sucinta.
a) Como o corpo humano reage para manter a temperatura corporal quando faz um esforço num dia quente?
b) Qual a temperatura no fundo de um lago que tem sua superfície congelada?
c) Uma pessoa gasta 2000 kcal num dia. Nesse dia ela se alimenta com 1600 kcal. De onde vêm as calorias em
falta?
d) Cuidadosamente, coloca-se uma agulha na superfície da água contida num copo. A agulha não afunda. Em
seguida pinga-se uma gota de detergente e agulha afunda. Por que ela não afundou inicialmente e o que fez com
que ela afundasse quando a gota de detergente caiu na água?
2) Uma balança para crianças é composta, basicamente, de um cesto , um apoio e um peso móvel.
Um bebê de 5 kg é colocado na balança acima cuja haste
haste
cesta
tem 50 cm e massa de 0,8 kg.
a) A que distância do apoio deve ficar o peso móvel de 1,0 kg
para que a haste fique equilibrada horizontalmente?
b) Nesta condição, qual o peso suportado pelo apoio?
10cm
Peso
móvel
(1,0 kg)
apoio
3) Uma mulher adulta (~60 kg) precisa um total de 250 kcal para pedalar uma bicicleta ergométrica por 30 min. A
eficiência energética do corpo humano fazendo este tipo de exercício é 20%. Se não houvesse troca de calor com o
meio ambiente, qual seria, aproximadamente, a variação da temperatura do corpo de uma mulher após 1 hora de
exercício na bicicleta ergométrica? O calor específico do corpo humano é 0,85 kcal/kg. oC.
4) (a)Calcule a velocidade média do sangue numa veia de 0,20 cm de raio onde passa um fluxo de 5,0 cm 3/s.
(b) Qual a velocidade do sangue se a veia sofre uma vasoconstrição que reduz seu raio para 0,18 cm, mantendo o
mesmo fluxo?
(c) Se a queda de pressão na veia sem constrição era 20 mmHg, qual será essa queda de pressão com a
vasoconstrição?
d) Considerando que a viscosidade do sangue é 4,00x10-3 Pa.s, qual o comprimento da veia?
Dado: 1,00 mmHg = 1,33 x 102 Pa
5) Uma esfera homogênea de raio 10,0 cm flutua na água com 3/5 de seu volume imerso. Determine:
a) A densidade do material da esfera.
b) A massa da esfera.
5
RA;___________________