Lista de Exercícios Física Recuperação – 1ª Série Professor: Rafael

Lista de Exercícios Física Recuperação – 1ª Série
Professor: Rafael Macedo
1. Duas barras de 3 metros de alumínio encontram-se separadas por 1cm à 20°C. Qual deve ser
a temperatura para que elas se encostem, considerando que a única direção da dilatação
acontecerá no sentido do encontro? Sendo
.
2. Um fazendeiro quer cercar com arame um terreno quadrado de lados 25m e para isso adquire
100m de fio. Fazendo o cercado, o fazendeiro percebe que faltaram 2cm de fio para a cerca
ficar perfeita. Como não quer desperdiçar o material e seria impossível uma emenda no
arame, o fazendeiro decide pensar em uma alternativa. Depois de algumas horas, ele
percebe que naquele dia a temperatura da cidade está mais baixa do que a média e decide
fazer cálculos para verificar se seria possível utilizar o fio num dia mais quente, já que ele
estaria dilatado. Sabendo que o acréscimo no comprimento do fio é proporcional ao seu
comprimento inicial, ao seu coeficiente de dilatação linear e à variação de temperatura
sofrida, calcule o aumento de temperatura que deve ocorrer na cidade para que o fio atinja o
tamanho desejado. (Dado: coeficiente de dilatação térmica linear do fio =
.)
3. (UEL-PR) O coeficiente de dilatação linear do aço é 1,1 x 10-5 ºC-1. Os trilhos de uma via
férrea têm 12m cada um na temperatura de 0ºC. Sabendo-se que a temperatura máxima na
região onde se encontra a estrada é 40ºC, o espaçamento mínimo entre dois trilhos
consecutivos deve ser, aproximadamente.
4. (MACKENZIE) Ao se aquecer de 1,0ºC uma haste metálica de 1,0m, o seu comprimento
aumenta de 2,0. 10-2mm. O aumento do comprimento de outra haste do mesmo metal, de
medida inicial 80cm, quando a aquecemos de 20ºC, é
5. (UNIRIO) Um bloco de certo metal tem seu volume dilatado de 200cm3 para 206cm3, quanto
sua temperatura aumenta de 20ºC para 520ºC. Se um fio deste mesmo metal, tendo 10cm
de comprimento a 20ºC, for aquecido até a temperatura de 520ºC, então seu comprimento
em centímetro passará a valer
6. (UDESC) Um recipiente para líquidos com capacidade para 120 litros, é completamente cheio
a uma temperatura de 10°C. Esse recipiente é levado para um local onde a temperatura é de
30°C. Sendo o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido igual a 1,2 x 10 -3 (°C)-1, e
considerando desprezível a variação de volume do recipiente, a quantidade de líquido
derramado em litros é:
7. (UNIC –MT) Uma chapa de alumínio tem um furo central de 100cm de raio, estando numa
temperatura de 12°C. Sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do alumínio equivale a
22.10-6°C-1, a nova área do furo, quando a chapa for aquecida até 122°C, será equivalente a
qual valor em metros?
8. Uma barra de ferro, coeficiente de dilatação linear 12.10 −6 °C −1, possui um comprimento de
15 m a 20°C, se a barra é aquecida até 150°C, determine:
a. A dilatação sofrida pela barra;
b. O comprimento final da barra.
9. Uma placa quadrada de alumínio tem uma área de 2 m 2 a 50 °C, se a placa é resfriada até 0
°C sua área varia de 0,0044 m 2. Determine os coeficientes de dilatação superficial e linear do
alumínio;
10. Um recipiente está completamente cheio com 125 cm 3 de mercúrio a temperatura de 20°C. O
coeficiente de dilatação médio do mercúrio é de 180.10 − 6 oC− 1 e o coeficiente de dilatação
linear do vidro é de 9.10− 6 oC− 1. Determinar o volume de mercúrio que extravasa quando a
temperatura passa para 28°C.
11. O gráfico abaixo representa a variação do comprimento de uma barra homogênea com a
temperatura. Determine o coeficiente de dilatação linear de que a barra é constituída.
12. A extensão de trilhos de ferro sofre dilatação linear, calcule o aumento de comprimento que
1000 m dessa ferrovia sofre ao passar de 0 °C para 20 °C, sabendo que o coeficiente de
dilatação linear do ferro é 12.10-6 °C-1.
13. O comprimento de um fio de alumínio que liga dois postes sucessivos é de 100 m a 20°C.
Qual o comprimento desse fio a 120°C, sabendo-se que o coeficiente de dilatação linear do
alumínio é
24 · 10-6 °C-1?
14. Uma barra metálica tem, a 30°C, comprimento igual a 1m. Eleva-se então sua temperatura
para 1030°C. Sendo o coeficiente de dilatação linear do metal da barra igual a 12 · 10 -6 °C-1,
determine a variação de comprimento sofrida pela barra.
15. Em uma placa de cobre existe um furo circular que, a 20°C, apresenta área igual a 200 mm 2.
Qual o acréscimo de área que o furo sofre quando se eleva a temperatura da chapa para
220°C?
16. Uma lâmina de ferro tem dimensões 10m x 15m em temperatura normal. Ao ser aquecida
500ºC. Qual deverá a área desta superfície? Dado
17. (PUC-RIO 2007) Uma chapa quadrada, feita de um material encontrado no planeta Marte,
tem área A = 100,0 cm² a uma temperatura de 100 ºC. A uma temperatura de 0,0 ºC, qual
será a área da chapa em cm²? Considere que o coeficiente de expansão linear do material é
α = 2,0 x 10−3 / ºC.
18. )Uma placa retangular de alumínio tem 10cm de largura e 40cm de comprimento, à
temperatura de 20ºC. Essa placa é colocada num ambiente cuja temperatura é de 50ºC.
Sabendo que al = 46.10-6 °C-1, calcule:
a) A dilatação superficial da placa.
b) A área da placa nesse ambiente.
19. A área de uma chapa quadrada varia de 0,14 cm2 quando submetida a uma variação de
100 0C na sua temperatura. Sendo a aresta do quadrado inicial de 10 cm determine o
coeficiente de dilatação linear (α) do material que constitui a chapa.
20. Uma chapa quadrada, feita de um material encontrado no planeta Marte, tem área A = 100,0
cm² a uma temperatura de 100 ºC. A uma temperatura de 0,0 ºC, qual será a área da chapa
em cm²? Considere que o coeficiente de expansão linear do material é α = 2,0 x 10−3 / ºC.
21. (OSEC-SP) Uma chapa metálica sofre um aumento de área de 0,06% ao ser aquecida de
100ºC. Calcule o coeficiente de dilatação linear desse material, em ºC-1. (resp.: 3.10-5ºC-1)
22. A superfície de um corpo é dilatada ao ser aquecido. Calcule a dilatação desse corpo
sabendo que o coeficiente de dilatação superficial é de 20µ °C -1, a superfície inicial é de 100
cm² e que a variação da temperatura foi de 130°C. µ = 10-6
23. Defina dilatação? E como pode ocorrer no ambiente
24. Qual tipo de matéria pode sofre dilatação? Justifique.
25. Explique as dimensões que podem ocorrer dilatação
26. A superfície de um corpo é dilatada ao ser aquecido. Calcule a dilatação desse corpo
sabendo que o coeficiente de dilatação superficial é de 20µ °C -1, a superfície inicial é de 100
cm² e que a variação da temperatura foi de 130°C. µ = 10-6
27. Um corpo com coeficiente de dilatação superficial de 25µ °C -1 deve ter sua superfície
aumentada em 40%. Qual deve ser a variação de temperatura que o corpo deve ser
submetido para que isto ocorra? µ = 10-6
28. O que seria pelo olhar Físico uma colisão?
29. Como poderíamos definir um Choque?
30. Dois corpos A e B de massas iguais a 2 kg e 6 kg, respectivamente, movimentam-se sobre
uma mesma trajetória, sem atrito. Determine as velocidades v' A e v'B após o choque.
Considere uma colisão perfeitamente elástica (e = 1)
31. Quando uma pessoa dispara uma arma vemos que ela sofre um pequeno recuo. A explicação
para tal fenômeno é dada:
a) pela conservação da energia.
b) pela conservação da massa.
c) pela conservação da quantidade de movimento do sistema.
d) pelo teorema do impulso.
e) pelo teorema da energia cinética.
32. Supondo que uma arma de massa 1kg dispare um projétil de massa 10g com velocidade de
400 m/s, calcule a velocidade do recuo dessa arma.
33. Um carrinho de massa m1 = 2,0 kg, deslocando-se com velocidade V1 = 6,0 m/s sobre um
trilho horizontal sem atrito, colide com outro carrinho de massa m2 = 4,0 kg, inicialmente em
repouso sobre o trilho. Após a colisão, os dois carrinhos se deslocam ligados um ao outro
sobre esse mesmo trilho. Qual a perda de energia mecânica na colisão?
34. Duas esferas, de massas 1 kg e 2 kg, movendo-se em sentidos opostos, chocam-se
frontalmente. Suas velocidades antes do choque eram 10 m/s e 20 m/s, respectivamente.
Considerando o choque perfeitamente elástico, determine as novas velocidades das esferas
após o choque.
35. (FUVEST) Um vagão A, de massa 10t, move-se com velocidade escalar igual a 0,40m/s
sobre trilhos horizontal sem atrito até colidir com um outro vagão B, de massa 20t,
inicialmente em repouso. Após a colisão, o vagão A fica parado. A energia cinética final do
vagão B vale:
a) 100J
b) 200J
c) 400J
d) 800J
e) 1 600J
36. (VUNESP) Um bloco de madeira de 6,0kg, dotado de pequenas rodas com massa
desprezível, repousa sobre trilhos retilíneos. Quando uma bala de 12g disparada
horizontalmente e na mesma direção dos trilhos se aloja no bloco, o conjunto (bloco + bala)
desloca-se 0,70m em 0,50s, com velocidade praticamente constante. A partir destes dados,
pode-se concluir que a velocidade escalar da bala é, em m/s, aproximadamente igual a:
a) 5,0 . 102
b) 6,0 . 102
c) 7,0 . 102
d) 8,0 . 102
e) 9,0 . 102
37. Qual o trabalho realizado por um corpo de massa 10kg que inicia um percurso com
velocidade 10m/s² até parar?
38. Em um clássico do futebol goiano, um jogador do Vila Nova dá um chute em uma bola
aplicando-lhe uma força de intensidade 7.102N em 0,1s em direção ao gol do Goiás e o
goleiro manifesta reação de defesa ao chute, mas a bola entra para o delírio da torcida.
Determine a intensidade do impulso do chute que o jogador dá na bola para fazer o gol.
39. Sobre uma partícula de 8 kg, movendo-se à 25m/s, passa a atuar uma força constante de
intensidade 2,0.102N durante 3s no mesmo sentido do movimento. Determine a quantidade
de movimento desta partícula após o término da ação da força.
40. Um projétil com velocidade de 500m/s e massa 0,05kg atinge horizontalmente um bloco de
madeira de massa 4,95 kg, em repouso sobre um plano horizontal sem atrito, e nele se aloja.
41. (VUNESP) Um objeto de massa 0,50kg está se deslocando ao longo de uma trajetória
retilínea com aceleração escalar constante igual a 0,30m/s 2. Se partiu do repouso, o módulo
da sua quantidade de movimento, em kg . m/s, ao fim de 8,0s.