Física Prova Específica Dia 09 1) Gabarito A aceleração do

1) Gabarito
Física
Prova Específica
Dia 09
A aceleração do movimento é igual ao coeficiente angular da reta que
representa a velocidade, ou seja: a = ∆v/∆t = ( 20 - 10 )/5 = 2 m/s2.
O movimento é uniformemente variado e sua função horária é:
s( t ) = s(0) + v(0)t + at2/2 = 10 t + t2. Para t = 6, temos s( 6 ) = s1 = 10.6 + 36
= 96m.
2) Gabarito:
a) As forças que atuam no balde são a tração do fio, T, e o peso P. Quando o
balde está em repouso, temos T = P = 100 N. Sabendo que P = mg, concluímos
que a massa do balde é m = 10 kg. Já quando o dinamômetro acusa T = 120 N,
temos, pela 2a Lei de Newton, T – P = ma, ou seja, a = (120 – 100)/10 = 2 m/s2.
b)Não é possível concluir, pois só conhecemos a aceleração, e não a
velocidade.
3) Gabarito:
a) As forças que atuam sobre a caixa são o Peso, P, exercido pela gravidade, a
força N, exercida pelo plano, e a força Fe, exercida pela mola.
b) Se a caixa está em repouso, temos:
∑ F = 0 → ∑Fx = 0 → P sen300 – Fe = 0.
Como Fe = kx ( onde x é a deformação na mola ), temos:
kx = mg sen300, ou seja, x = 5.10.0,5/100 = 0,25 m.
4) Gabarito:
a) As forças que atuam na caixa após ela entrar em contato com a esteira são o
peso e a força da esteira, que se dividem em uma componente normal, N, e uma
tangencial, Fa.
Temos, portanto,
Fa = µN = ma.
Como N = P = mg, temos que a = µg = 0,1.10 = 1 m/s2. Assim sendo, o tempo
que a caixa leva para atingir a velocidade da esteira, igual a 0,5m/s, será ∆t =
0,5/1,0 = 0,5s.
b) O trabalho realizado pela esteira sobre a caixa será igual à variação da
energia cinética da caixa:
W = ∆Ec = mvf2/2 = 2.0,52 / 2 = 0,25 J.
5) Gabarito:
Pela conservação do momento linear total temos:
Pi = Pf → mZVi = ( mZ + mE + mC ) Vf,
onde Vi e Vf são, respectivamente, a velocidade inicial de Zidane e a velocidade
final do conjunto, e mZ, mE e mC são, respectivamente, as massas de Zidane,
de Eduardo e do carrinho.
Portanto, temos:
20.Vi = ( 30 + 20 + 10 ) . 0,5 → Vi = 1,5m/s.
6) Gabarito:
a) W = -∆U = -q∆V = -1,0x10-6 x 2 = -2,0 x 10-6 J.
b) W = - ∆U = -q( VA - VA ) = 0.
7) Gabarito:
a) Pelo gráfico, vemos que a resistência equivalente do circuito é Req = V/I =
20Ω. Como o resistor adicional tem resistência de 18Ω, a resistência interna
r do gerador será dada por r = 20 – 18 = 2Ω.
b) A potência dissipada será P = rI2 . Para uma f.e.m. de 12V, a corrente é de
0,6A. Logo P = 2x0,62 = 0,72W.
8) Gabarito:
Como o objeto está muito distante da lente, podemos considerar que os raios
luminosos emitidos por ele vêm paralelamente ao eixo principal da lente e,
assim, convergem para o seu foco, situado a 10cm dela, formando a primeira
imagem. Como o foco da lente coincide com o foco do espelho, os raios
emergentes são refletidos pelo espelho novamente na direção paralela ao eixo
principal. Quando atingem a lente, convergem para o seu outro foco, situado à
esquerda, a 10 cm dela, formando a outra imagem.
Ambas as imagens se formam a 10 cm da lente, uma à direita e outra à
esquerda.
9) Gabarito:
a) Pelo gráfico, vemos que a temperatura de equilíbrio é igual a 100C. Portanto, a
água, inicialmente a 280C, cede uma quantidade de calor Qc dada por:
Qc = maca∆T = 0,5 .1,0x103 ( 28 – 10 ) = 9,0x103 cal
b) A quantidade calculada no item a corresponde ao calor recebido, Qr, pela massa
de gelo, mg, utilizado, tanto para a sua fusão, quanto para a elevação de sua
temperatura até o valor final de equilíbrio.
Qr = mgL + mgca∆T = 9,0x103
Temos, portanto:
mg = 9,0 x103 /( 80 x103 + 1,0.10 x103 ) = 0,1kg.
10) Gabarito:
a) A distância entre os máximos sucessivos no meio 1 é o comprimento de
onda λ1 = 2,0cm. Se a onda percorre esta distância em 0,5s, sua velocidade neste
meio será v1= 2,0 / 0,5 = 4,0 cm/s. A freqüência será, portanto, f = v1 / λ1 = 2s-1(
Hz ).
b) Pela Lei de Snell-Descartes, temos
senθ1/v1 = senθ2/v2,
onde θ1 é o ângulo de incidência e θ2 o ângulo de refração. Temos, portanto,
v2 = 4,0. sen300/sen450 = 4/√2 cm/s.