Movimentos - Aula Livre

Aula 01
Movimentos
Equação horária do MRU
∆S = v.t
S-S0 = v.t
S= S0+ v.t
Movimento Retilíneo Uniformemente
Variado (MRUV)
Movimento Retilíneo Uniforme (MRU)
- Trajetória reta
- Velocidade constante
- Aceleração nula (*afinal a velocidade é constante)
Consequência:
“percorre distâncias iguais em intervalos de tempos
iguais”
MRUV, com as seguintes diferenças:
S = h (altura)
a = g (aceleração da gravidade)
Vo = 0!
Lançamento Horizontal
Horizontal: MRU: VX é constante
Vertical: MQL: Vy é variável
Movimento de Queda Livre (MQL)
Um corpo estará em queda livre quando a única
força que atuar no corpo for o seu peso. Ou seja, a
velocidade inicial do corpo deve ser igual à zero.
Lembre que as equações do MQL são as mesmas do
IMPORTANTE: O tempo de queda só depende da
altura (h), ou seja, a velocidade horizontal (Vx), não
influencia nesse tempo.
3 - Um automóvel que trafega com velocidade de
5m/s, em uma estrada reta e horizontal, acelera
uniformemente, aumentando a sua velocidade para
25m/s em 5,2s. Que distância o automóvel percorre
durante esse intervalo de tempo?
a) 180m
b) 156m
c) 144m
Exercícios
d) 78m
1 - Os seguintes dados representam a posição, a
cada segundo, de uma pequena bolha de ar que sobe
no interior de um líquido, com velocidade
constante, sendo as posições medidas a partir de um
ponto arbitrário.
Tempo (s)
0 1
2 3
4
5
Posição (mm) 10 20 30 40 50 60
A equação que fornece a posição y da bolha de ar,
em qualquer instante entre 0 e 5s, é:
a) y = 10t
b) y = 10 + 20t
c) y = 10 + 10t
d) y = 10 + 60t
e) 39m
4 - Uma grande aeronave para transporte de
passageiros precisa atingir a velocidade de 360
km/h para poder decolar.
Supondo que essa
aeronave desenvolve, na pista, uma aceleração
constante de 2,5 m/s2, qual é a distância mínima
que ela necessita percorrer sobre a pista antes de
decolar?
a) 10.000 m
b) 5.000 m
c) 4.000 m
d) 2.000 m
e) 1.000 m
e) y = 20t
2 - A Lua dista da Terra 3,8. 108 m. Admitindo-se
que a luz se propaga com uma velocidade constante
de 300.000 km/s, quanto tempo, aproximadamente,
leva a luz para percorrer a distância Terra - Lua?
a) 0,78 s
b) 1,27 s
c) 12,7 s
d) 127 s
e) 1270 s
5 - Durante os jogos olímpicos, os atletas que
participaram das corridas de 100 m rasos
conseguiram realizar este percurso em 9,98 s.
Considere as seguintes conclusões sobre os atletas
feitas a partir desta informação.
I – Eles têm uma aceleração de módulo constante
ao longo de todo o percurso.
II – Eles conseguem percorrer 10 m em menos de
1,00 s.
III – Eles têm uma velocidade média com módulo
aproximado de 50 km/h.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas I e II.
d) Apenas I e III.
e) I, II e III.
Gabarito
1–C
2–B
3–D
4–D
5–B
Aula 01
NEWTON E APLICAÇÕES
Força Peso
É a força que a Terra exerce sobre os corpos que
estão próximos dela, ou seja:
Força de atrito
É uma força de contato, nunca é maior que a força
aplicada.
Fa = µ.N
µ→ coeficiente de atrito
Força Normal
Força de atrito estático (Fae)
A força normal é a força que a superfície faz sobre
um corpo colocado sobre ela.
Enquanto o corpo permanecer em repouso será
utilizado na equação o coeficiente de atrito estático
OBS: peso e normal NÃO são par ação-reação!
(µe).
Força de atrito cinético ou dinâmico (µd):
Se o corpo está em movimento devemos utilizar na
equação o coeficiente de atrito dinâmico (µd)
1ª Lei de Newton (Princípio da Inércia)
“Todo corpo em repouso ou em movimento
retilíneo com velocidade constante (MRU), tende a
permanecer em repouso ou em MRU, desde que a
resultante das forças que agem neste corpo seja
nula!”
2ª Lei de Newton (Princípio da Massa)
Veja que sempre que existir força, existirá
aceleração!
Tensão ou Tração
Força transmitida através de cordas.
3ª Lei de Newton (Princípio da Ação e
Exercícios
Reação)
“A toda ação corresponde uma reação de mesma
intensidade e aplicada na mesma direção, mas em
sentido contrário”.
Instrução: As questões 1 e 2 referem-se ao
enunciado abaixo.
Um cubo de massa 1,0 kg, maciço e homogêneo,
está em repouso sobre uma superfície plana
horizontal. O coeficiente de atrito estático e cinético
entre o cubo e a superfície vale, respectivamente 0,3
e 0,25. Uma força F, horizontal, é então aplicada
sobre o centro de massa do cubo.
(Considere o módulo da aceleração da gravidade
igual a 10,0 m/s2.)
1 - Se a intensidade da força F é igual a 2,0N, a
força de atrito estático vale:
a) 0,0 N
b) 2,0 N
c) 2,5 N
d) 3,0 N
e) 10,0 N
2 - Se a intensidade da força F é igual a 6,0 N, o
cubo sobre uma aceleração cujo módulo é igual a
a) 0,0 m/s2.
b) 2,5 m/s2.
c) 3,5 m/s2.
d) 6,0 m/s2.
e) 10,0 m/s2.
3 - Um dinamômetro, em que foi suspenso um cubo
de madeira, encontra-se em repouso, preso a um
suporte rígido. Nessa situação, a leitura do
dinamômetro é 2,5 N. uma pessoa puxa, então, o
cubo verticalmente para baixo, fazendo aumentar a
leitura do dinamômetro. Qual será o módulo da
força exercida pela pessoa sobre o cubo, quando a
leitura do dinamômetro for 5,5N?
A
a) 2,2 N.
B
b) 2,5 N.
c) 3,0 N.
d) 5,5 N.
e) 8,0 N.
a) Nulo
b) 5N
c) 10N
d) 20N
e) 40N
4 - A aceleração gravitacional na superfície de
Marte é cerca de 2,6 vezes menor do que a
aceleração gravitacional na superfície da Terra (a
aceleração gravitacional na superfície da Terra é
aproximadamente 10 m/s2 ). Um corpo pesa, em
Marte, 77 N. Qual é a massa desse corpo na
superfície da Terra?
a) 30 kg
b) 25 kg
c) 20 kg
d) 12 kg
e) 7,7 kg
5 - A figura mostra dois corpos, A e B, em repouso,
cada um pesando 10N, pendurados por uma corda
que passa por uma roldana leve presa ao teto.
Qual o módulo da tensão na corda?
Gabarito
1–B
2–C
3–C
4–C
5–C
Trabalho Mecânico
Energia Cinética (Ec)
Associado a movimento. Força utilizada para
movimentar o corpo.
Está associada ao movimento de um corpo. Sempre
que um corpo possuir velocidade ele possui energia
cinética. Ec= m.v / 2
Energia
(Epg)
Potencial
Gravitacional
Quanto maior for a altura que um corpo se encontra,
maior será sua energia potencial gravitacional.
Epg= m.g.h
Soma das energias cinética, potencial gravitacional
e potencial elástica de um sistema.
Quantidade de Movimento
Energia Potencial Elástica (Epel)
Relacionada à deformação de uma mola. Epel= k.x
/2
A quantidade de movimento está relacionada
diretamente com a velocidade do corpo e sua
massa. Q = m.v
Teorema do Impulso
I = ∆Q
Impulso
Quando um corpo sofre a ação de uma força em um
intervalo de tempo ∆t, dizemos que este sofreu um
Impulso, fazendo com que seu movimento se altere
ou tirando-o do seu momento de Inércia. I = F. ∆t
Choques ou Colisões
Choque elástico: Conserva energia cinética e
quantidade de movimento.
Choque inelástico: Conserva apenas quantidade
de movimento.
a) mv/2
b) mv
c) 3mv/2
d) 2mv
e) 3mv
Exercícios
01 - Sobre um corpo de massa m é aplicada uma
força resultante F. Tal força, de direção constante e
de intensidade variável, representada graficamente
em função do tempo, impulsiona um corpo, a partir
do repouso, durante 5,0 s.
Ao completar 5,0 segundos de movimento, o
impulso aplicado ao corpo tem intensidade, em N.s,
igual a:
a) 10
b) 15
c) 20
d) 30
e) 40
02 - Numa partida de tênis, uma bolinha de massa
m é lançada para um tenista que a rebate na mesma
direção e em sentido contrário. Se a bolinha tinha
velocidade de módulo v antes de ser atingida e,
após a rebatida, o módulo de sua velocidade é 2v,
então, o módulo do impulso aplicado na bolinha foi:
03 - Assinale a alternativa que preenche
corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem
que aparecem.
Nos quadrinhos a seguir, vemos uma andorinha em
voo perseguindo um inseto que tenta escapar.
Ambos estão em MRU e depois de um tempo, a
andorinha finalmente consegue apanhar o inseto.
Nessas circunstâncias, pode-se afirmar que,
imediatamente após apanhar o inseto, o módulo da
velocidade final da andorinha é _______ módulo de
sua velocidade inicial, e que o ato de apanhar o
inseto pode ser considerado com colisão _______.
a) maior que o - inelástica
b) menor que o – elástica
c) maior que o – elástica
d) menor que o - inelástica
e) igual ao – inelástica
04 - Dois patinadores de mesma massa deslocam-se
numa mesma trajetória retilínea, com velocidades
respectivamente iguais a 1,5 m/s e 3,5 m/s. O
patinador mais rápido persegue o outro. Ao alcançálo, salta verticalmente e agarra-se a suas costas,
passando os dois a deslocar-se com velocidade v.
Desprezando o atrito, calcule o valor de v.
a) 1,5 m/s
b) 2,0 m/s
c) 2,5 m/s
d) 3,5 m/s
e) 5,0 m/s
05 - A figura representa o gráfico do módulo F de
uma força que atua sobre um corpo em função do
seu deslocamento x. Sabe-se que a força atua
sempre na mesma direção e sentido do
deslocamento.
Pode-se afirmar que o trabalho dessa força no
trecho representado pelo gráfico é, em joules,
a) 0.
b) 2,5.
c) 5,0.
Gabarito
d) 7,5.
e) 10.
1–A
2–E
3–D
4–C
5–C
Aula 04
Hidrostática
Pressão
É a razão entre força e área.
É o estudo dos fluídos que se encontram em
repouso.
Massa Específica
Basicamente falando, podemos dizer que massa
específica é a quantidade de massa que
conseguimos colocar num determinado volume.
µ=m
V
Teorema Fundamental da Hidrostática
(Teorema de Stevin)
A pressão exercida pelo fluido em um determinado
ponto no seu interior é dada por
Ph = ρ.g.h
Atenção
Em um fluido, todos os pontos à mesma
profundidade estão submetidos à mesma pressão.
A cada 10m de profundidade, na água, a pressão
hidrostática sofre um aumento de 1 atm.
Como sabemos, a atmosfera terrestre atinge uma
altura da ordem de dezenas de quilômetros. Logo, a
quantidade de ar é muito grande, como o ar tem
massa, e é atraído pela força gravitacional da Terra,
podemos dizer que o ar faz uma pressão sobre a
superfície da Terra (e dos corpos que se encontram
nela). A pressão exercida pelo ar é chamada de
pressão atmosférica.
Princípio de Arquimedes
O empuxo sofrido por um corpo é igual ao peso do
volume de líquido deslocado.
Ao mergulharmos um corpo num recipiente, três
situações são possíveis:
Caso 1: O Peso do corpo é maior que o empuxo,
logo, o corpo afunda.
Caso 2: O valor do empuxo é igual ao peso do
corpo. Neste caso a resultante das forças é nula, e o
corpo ficará em repouso na posição que for
abandonado. Este é o caso de um submarino
submerso.
Uma força F1 aplicada numa base é transmitida
para a outra base, através de uma força F2. Como
P1=P2, temos:
F1 / A1 = F2 / A2
Caso 3: O valor do empuxo é maior que o peso do
corpo. Neste caso o corpo tenderá a subir. No
momento em que o corpo atinge a superfície apenas
parte deste está submerso, e nesta situação de
equilíbrio, temos que o empuxo é igual ao peso.
E= µl.Vld.g
Exercícios
01 - Três cubos A, B e C, maciços e homogêneos,
têm o mesmo volume de 1 cm3. As massas desses
cubos são, respectivamente, 5g, 2g e 0,5 g. Em qual
das alternativas os cubos aparecem em ordem
crescente de massa específica?
a) A, B e C
b) C, B e A
c) A, C e B
d) C, A e B
e) B, A e C
02 - Em uma aula de laboratório, os alunos realizam
um experimento para demonstrar a relação linear
existente entre a massa e o volume de diferentes
cilindros maciços feitos de vidro. A seguir, repetem
o mesmo experimento com cilindros de aço,
alumínio, chumbo e cobre. No gráfico abaixo, cada
reta corresponde ao resultado obtido para um dos
cinco materiais citados.
A reta que corresponde ao resultado obtido para o
chumbo é a de número
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
e) 5
03 - José aperta uma tachinha entre os dedos, como
mostrado nesta figura:
Na figura, p1, p2 e p3 indicam os valores da pressão
no fundo dos recipientes. Nessa situação, pode-se
afirmar que.
a) P1 > p2 > p3.
b) P1 = p2 > p3.
c) P1 = p2 = p3.
d) P1 = p2 < p3.
e) P1 < p2 < p3.
A cabeça da tachinha está apoiada no polegar e a
ponta, no indicador.
Sejam F(i) o módulo da força e p(i) a pressão que a
tachinha faz sobre o dedo indicador de José. Sobre
o polegar, essas grandezas são, respectivamente,
F(p) e p(p).
Considerando-se essas informações, é CORRETO
afirmar que.
05 - O comandante de um jumbo decide elevar a
altitude de vôo do avião de 9000m para 11000m.
Com relação a anterior, nesta 2a altitude:
a) a distância do voo será menor.
b) o empuxo que o ar exerce sobre o avião será
maior.
c) a densidade do ar será menor.
d) a temperatura externa será maior.
e) a pressão atmosférica será maior.
a) F(i) > F(p) e p(i) = p(p).
b) F(i) = F(p) e p(i) = p(p).
c) F(i) > F(p) e p(i) > p(p).
d) F(i) = F(p) e p(i) > p(p).
e) F(i) = F(p) e p(i) < p(p).
04 - Na figura abaixo estão representados, em corte
lateral, três recipientes de base circular que foram
preenchidos com o mesmo líquido até uma altura h.
As superfícies do líquido em cada recipiente estão
submetidas à pressão atmosférica pa.
Gabarito
1–B
2–A
3–D
4–C
5–C
Aula 05
Ondas Periódicas
Fenômenos Ondulatórios
Reflexão
Quando um pulso, propagando-se numa corda,
atinge sua extremidade, pode retornar para o meio
em que estava se propagando.
Refração
Difração
A refração é quando uma onda muda o seu meio de
propagação.
“É o fenômeno pelo qual uma onda tem a
capacidade de contornar um obstáculo (ou fenda),
ao ser interrompida por ele.”
Interferência
A interferência de ondas ocorre quando ondas de
mesma natureza se superpõem.
Interferência construtiva: Quando uma crista
encontra a crista da outra onda ou dois vales se
encontram, há um somatório dos efeitos e a
amplitude de onda resultante aumenta.
Interferência destrutiva: Quando o vale de uma
onda encontra a crista de outra onda, os efeitos se
subtraem.
a) 0,125 m/s
b) 0,50 m/s
c) 0,75 m/s
d) 2,0 m/s
e) 3,0 m/s
03 - Considere as seguintes afirmações a respeito da
natureza das ondas e da forma como elas se
propagam.
I - Ondas mecânicas consistem em oscilações na
densidade do meio em que se transmitem e podem
se propagar no vácuo.
II - Micro-ondas, luz visível e raios-X são ondas
eletromagnéticas e se propagam tanto no vácuo
como em meios materiais.
Exercícios
As questões de números 1 e 2 referem-se à situação
que segue:
III Sob condições adequadas, um feixe de
elétrons apresenta propriedades ondulatórias,
conhecidas como ondas de matéria.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
Em 4 segundos é produzida, em uma corda, a onda
representada entre os pontos R e S da figura.
b) Apenas II.
c) Apenas I e III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
01 - Qual a frequência dessa onda?
a) 0,5 Hz
04 - Considere as seguintes afirmações sobre
fenômenos ondulatórios e suas características.
b) 1,0 Hz
c) 1,5 Hz
d) 2,0 Hz
e) 3,0 Hz
02 - Se a distância entre R e S é de 3 m, qual a
velocidade de propagação da onda?
I – A difração ocorre somente em ondas sonoras.
II – A interferência ocorre somente em ondas
eletromagnéticas.
III – A polarização ocorre somente em ondas
transversais.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
d) Apenas I e II.
e) I, II e III
05 - A figura abaixo representa dois pulsos
produzidos nas extremidades opostas de uma corda.
Assinale a alternativa que melhor representa a
situação da corda após o encontro dos dois pulsos.
Gabarito
1-C
2–C
3–D
4–C
5–B
Aula 06
Espelhos planos
A Imagem gerada por um espelho plano é sempre:
1o Caso: Objeto extenso localizado além do centro
de curvatura de um espelho esférico côncavo.
• Virtual (formada atrás do espelho)
•Direita (mesma posição do objeto original)
•Igual (mesmo tamanho do objeto original).
Espelhos esféricos são superfícies refletoras que
têm a forma de calota esférica. São côncavos se a
superfície refletora for a parte interna, ou convexos,
se a superfície refletora for a parte externa.
2o Caso: Objeto extenso localizado sobre o centro
de curvatura de um espelho esférico côncavo.
3o Caso: Objeto extenso localizado entre o centro de
curvatura e o ponto focal (F) de um espelho esférico
côncavo.
Características das imagens
Caso único: Objeto extenso localizado em frente a
um espelho esférico convexo.
4o Caso: Objeto extenso localizado sobre o ponto
focal (F) de um espelho esférico côncavo.
5o Caso: Objeto extenso localizado entre o ponto
focal (F) e o vértice de um espelho esférico
côncavo.
Exercícios
01 - Uma pessoa está parada em frente a um grande
espelho plano, observando a sua própria imagem, e
começa a se lembrar dos conceitos aprendidos no
ensino médio, na disciplina de física. Levando em
conta que se trata de um espelho plano, analise as
afirmações a seguir:
I. A imagem tem as mesmas dimensões do objeto.
II. A imagem e o objeto estão simetricamente
colocados em relação ao plano do espelho.
III. A imagem formada é real e menor que o objeto.
IV. A imagem e o objeto apresentam formas
contrárias, isto é, são figuras enantiomorfas.
Estão corretas:
a) apenas I e II
b) apenas III e IV
c) apenas I, II e IV
d) I, II, III
e) I, II, III e IV
02 - Você se aproxima da superfície de um espelho
côncavo na região de distâncias maiores que o raio
de curvatura. Nessa circunstância, sua imagem,
formada pelo espelho, é.
a) no foco.
a) real e invertida e se afasta da superfície.
b) no centro de curvatura do espelho.
b) real e invertida e se aproxima da superfície.
c) entre o foco e o centro de curvatura do espelho.
c) real e direta e se aproxima da superfície.
d) entre o foco e o vértice do espelho.
d) virtual e direta e se afasta da superfície.
e) a uma distância do vértice do espelho que é
maior do que o dobro da distância focal.
e) virtual e invertida e se aproxima da superfície.
03 - No estudo de espelhos planos e esféricos,
quando se desenham figuras para representar
objetos e imagens costuma-se selecionar
determinados pontos do objeto. Constrói-se, então,
um ponto imagem P’, conjugados pelo espelho a
um ponto objeto P, aplicando as conhecidas regras
para construção de imagens em espelhos que
decorrem das Leis da Reflexão.
Utilizando-se tais regras, conclui-se que um ponto
imagem virtual P’, conjugado pelo espelho a um
ponto objeto real P, ocorre:
05 - Um objeto é colocado diante de um espelho.
Considere os seguintes fatos referentes ao objeto e à
sua imagem:
I - o objeto está a 6cm do espelho;
II - o aumento transversal da imagem é 5;
III - a imagem é invertida.
A partir destas informações, está correto afirmar
que o(a):
a) espelho é convexo.
a) apenas em espelhos planos.
b) raio de curvatura do espelho vale 5cm.
b) apenas em espelhos planos e côncavos.
c) distância focal do espelho vale 2,5cm.
c) apenas em espelhos planos e convexos.
d) imagem do objeto é virtual.
d) apenas em espelhos côncavos e convexos.
e) imagem está situada a 30cm do espelho.
e) em espelhos planos, côncavos e convexos.
04 - A imagem de um determinado objeto, colocado
diante de um espelho esférico côncavo, aparece
projetada numa tela de maneira invertida e com
tamanho maior do que o objeto. O objeto encontrase:
Gabarito
1–C
2–A
3–E
4–C
5–E
Aula 07
Q = m.c.ΔT
Quantidade de Calor Latente
Q = m.L
Mudança de fase
No diagrama abaixo, a quantidade de calor cedida a
um corpo que ora eleva sua temperatura (calor
sensível – A para B, C para D e E para F), ora muda
de fase (calor latente – patamares B para C e D para
E)
Capacidade Térmica
É definida como a razão entre a quantidade de calor
recebida ou retirada de um corpo e a variação de
temperatura sofrida por este.
Calor Específico
É a quantidade de calor, característica de cada
substância, necessária para que 1g de substância
sofra variação de temperatura de 1°C.
Por exemplo, o calor específico do ferro é
aproximadamente 0,11cal/g.°C, isto é, 1g de ferro
necessita de 0,11cal para elevar sua temperatura de
1°C.
Equação Fundamental da Calorimetria
Princípio da Igualdade das Trocas de Calor
Equilíbrio Térmico
QA < 0 (cede calor) + QB > 0 (recebe calor) = 0
A capacidade térmica do corpo é:
a) 20 cal/0C
b) 30 cal/0C
c) 40 cal/0C
d) 50 cal/0C
e) 60 cal/0C
02 - Quando dois corpos de tamanhos diferentes
estão em contato e em equilíbrio térmico, ambos
isolados do meio ambiente, é correto afirmar que:
a) o corpo maior é o mais quente.
b) o corpo menor é o mais quente.
c) ambos possuem a mesma temperatura.
d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.
e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.
03 - Assinale a alternativa que preenche
corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na
ordem em que aparecem.
Exercícios
01 - No gráfico a seguir, a temperatura em função
do tempo, de um corpo que está sendo aquecido e
que absorve 20cal/s.
Em um forno de micro-ondas, são colocados 250 ml
de água à temperatura de 20 °C. Após 2 minutos, a
água atinge a temperatura de 100 °C. A energia
necessária para essa elevação de temperatura da
água da água é ________. Considerando-se que a
potência de energia elétrica consumida pelo forno é
de 1400 W, a eficiência atingida no processo de
aquecimento da água é de _______.(Dados: o calor
específico da água é 4,2 kJ/kg. °C, e a densidade da
água é 1,0 kg/l.)
a) 3,36 kJ - 10%
b) 3,36 kJ - 12%
c) 8,4 kJ
- 5%
d) 84,0 kJ - 3%
e) 84,0 kJ - 50%
04 - Um sistema consiste em um cubo de 10 g de
gelo, inicialmente à temperatura de 0ºC. Esse
sistema passa a receber calor proveniente de uma
fonte térmica e, ao fim de algum tempo, está
transformado em uma massa de 10 g de água a
20ºC. Qual foi a quantidade de energia transferida
ao sistema durante a transformação?
O calor específico da substância que constitui o
corpo, no estado líquido, em cal/g°C, vale.
a) 0,05
b) 0,10
c) 0,20
d) 0,30
(Dados: calor de fusão do gelo = 334,4 J/g; calor
específico da água = 4,18 J/(gºC)
e) 0,40
a) 418 J
b) 836 J
c) 4,18 kJ
d) 6,77 kJ
e) 8,36 kJ
Gabarito
1–D
05 - Uma fonte térmica, de potência constante e
igual a 20cal/s, fornece calor a um corpo sólido de
massa 100g. A variação de temperatura š do corpo
em função do tempo t é dada pelo gráfico a seguir.
2–C
3–E
4–C
5–B
Aula 08
Transformação Isotérmica
(Lei de Boyle-
Mariotte)
> A temperatura do gás se mantém constante.
> O volume ocupado por este é inversamente
proporcional à pressão a qual está submetido".
Transformação Isobárica
> A pressão do gás se mantém constante.
Como n.R é constante para a mesma massa gasosa:
𝑃𝑃1 . 𝑉𝑉1 𝑃𝑃2 . 𝑉𝑉2
=
𝑇𝑇1
𝑇𝑇2
> O volume ocupado por este é diretamente
proporcional à temperatura a qual está submetido".
Transformação Isovolumétrica
(Lei de
Gay-Lussac)
> O volume do gás se mantém constante.
> A pressão é diretamente proporcional à
temperatura a qual este gás está submetido".
Trabalho devido à variação de Volume
de um Gás: W = P. ∆V
Energia interna de um gás
A energia interna de um gás perfeito é a soma das
energias cinéticas médias de todas as suas
moléculas. E está diretamente associada à sua
temperatura.
Em geral, qualquer transformação que ocorre
rapidamente, pode ser considerada adiabática.
Exercícios
A) Apenas I.
B) Apenas II.
01 - Em uma transformação termodinâmica sofrida
por uma amostra de gás ideal, o volume e a
temperatura absoluta variam como indica o gráfico
abaixo, enquanto a pressão se mantém igual a 20
N/m2.
C) Apenas III.
D) Apenas I e II.
E) I, II e III.
03 - Uma amostra de gás ideal, quando submetida à
pressão PA = 100 kPa, ocupa o volume VA = 25 L.
O ponto A do diagrama P x V abaixo representa
esse estado. A partir do ponto A, a amostra sofre
três transformações termodinâmicas e completa o
ciclo que aparece no diagrama.
Sabendo-se que nessa transformação o gás absorve
250 J de calor, pode-se afirmar que a variação de
sua energia interna é de.
A) 100 J.
B) 150 J
C) 250 J.
D) 350 J.
E) 400 J.
Qual é o trabalho líquido realizado pelo gás no ciclo
completo?
A) 1,25 J.
02 - Considere as afirmações abaixo, sobe gases
ideais.
I – A constante R na equação de estado de gases
PV=nRT tem o mesmo valor para todos os gases
ideais.
II – Volumes iguais de gases ideais diferentes, à
mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo
número de moléculas.
III – A energia cinética média das moléculas de um
gás ideal é diretamente proporcional à temperatura
absoluta do gás.
Quais estão corretas?
B) 2,50 J.
C) 1,25 x 103 J.
D) 2,50 x 103 J.
E) 2,50 x 106 J.
04 - No momento em que um automóvel entra em
uma rodovia, a temperatura do ar nos pneus é Ti =
20 ºC. Após percorrer alguns quilômetros de
estrada, a temperatura do ar nos pneus atinge Tf =
40 ºC.
Considerando-se que o ar dentro dos pneus se
comporta como um gás ideal e que o volume de
cada pneu permanece inalterado, o valor que melhor
se aproxima da razão, Pf/Pi, entre a pressão de ar
final e a pressão de ar inicial de cada pneu é.
A) 0,50.
B) 0,94.
C) 1,00.
D) 1,07.
E) 2,00.
05 - É correto afirmar que, durante a expansão
isotérmica de uma amostra de gás ideal,
A) A energia cinética média das moléculas do gás
aumenta.
B) O calor absorvido pelo gás é nulo.
C) O trabalho realizado pelo gás é nulo.
D) O trabalho realizado pelo gás é igual à variação
da sua energia interna.
E) O trabalho realizado pelo gás é igual ao calor
absorvido pelo mesmo.
Gabarito
1–B
2–E
3–C
4–D
5–E
Contato – Neste processo de eletrização, os corpos
Carga Elétrica
Carga elementar: 1,6.10-19C
são colocados em contato, favorecendo uma nova
distribuição de cargas pela superfície dos
condutores. Na eletrização por contato, fica claro o
Princípio da Conservação das Cargas Elétricas.
> carga do elétron: -1,6.10-19C
> carga do próton: +1,6.10-19C
Lei de Coulomb – Força Elétrica
F =k.
Q 1.Q 2
d2
Vetor Campo Elétrico
Direção: A mesma direção da força F.
Sentido: Pela expressão, podemos associar o
sentido do campo elétrico ao da força elétrica.
Assim:
Se q
> 0, E e F têm o mesmo sentido.
F
E
q
Se q < 0, E e F têm sentidos contrários.
F
E
q
Exercícios
Campo Elétrico em uma esfera
Onde r é a distância de um ponto do espaço ao
centro da esfera.
k Q
E = o
r2
01 - Assinale a alternativa que apresenta o que as
forças dadas pela Lei da Gravitação Universal de
Newton e pela Lei de Coulomb têm em comum.
A) Ambas variam com a massa das partículas que
interagem.
B) Ambas variam com a carga elétrica das
partículas que interagem.
C) Ambas variam com o meio em que as partículas
interagem.
D) Ambas variam com o inverso do quadrado da
distância entre as partículas que interagem.
04 - Duas cargas elétricas, A e B, sendo A de 2 µC
e B de –4 µC, encontram-se em um campo elétrico
uniforme. Qual das alternativas representa
corretamente as forças exercidas sobre as cargas A
e B pelo campo elétrico?
E) Ambas podem ser tanto de atração como de
repulsão entre as partículas que interagem.
02 - Duas cargas elétricas q1 e q2 se atraem com
uma força F. Para que esta força seja 16 (dezesseis)
vezes maior, a nova distância entre as cargas q1 e
q2 deverá ser:
A) Quatro vezes maior.
B) Quatro vezes menor.
C) Dezesseis vezes maior.
D) Oito vezes maior.
E) Oito vezes menor
05 - A figura abaixo representa um campo elétrico
uniforme existente entre duas placas extensas,
planas e paralelas, no vácuo. Uma partícula é
lançada horizontalmente, com velocidade de
módulo constante, a partir P situado a meia
distância entre as placas. As curvas 1, 2 e 3indicam
as possíveis trajetórias da partícula. Suponha que
ela não sofra ação da força gravitacional.
03 - Uma carga elétrica q1 = 2,0 µC exerce força,
de módulo F, sobre outra carga q2 = 20 µC. Pode-se
concluir que a carga q2 exerce sobre q1 outra força,
de módulo:
A) 0,10F
B) F
D) 10 F
Com base nesses dados, assinale a alternativa que
preenche corretamente s lacunas do seguinte
enunciado.
E) 100 F
A trajetória ....... indica que a partícula ...... .
C) 5 F
A) 3 – está carregada negativamente
B) 3 - está carregada positivamente
C) 1 - está carregada positivamente
D) 1 – não está carregada
E) 2 - está carregada positivamente
Gabarito
1–D
2–B
3–D
4–B
5–B
Aula 10
Menor temperatura - Menor resistividade
Curva característica de um resistor ôhmico R
constante.
Exercícios
01. Selecione a alternativa que preenche
corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem
em que elas aparecem.
As correntes elétricas em dois fios condutores
variam em função do tempo de acordo com o
gráfico mostrado abaixo, onde os fios estão
identificados pelos algarismos 1 e 2.
No intervalo de tempo entre zero e 0,6 s, a
quantidade de carga elétrica que atravessa uma
seção transversal do fio é maior para o fio ..... do
que para o outro fio; no intervalo entre 0,6 s e 1,0 s,
ela é maior para o fio ..... do que para o outro fio; e
no intervalo entre zero e 1,0 s, ela é maior para o fio
..... do que para o outro fio.
a) 1 – 1 – 2
b) 1 – 2 – 1
c) 2 – 1 – 1
d) 2 – 1 – 2
e) 2 – 2 – 1
02. As afirmações abaixo referem-se à corrente
elétrica.
I. Corrente elétrica é o movimento ordenado de
elétrons em um condutor.
II. Corrente elétrica é o movimento de íons em uma
solução eletrolítica.
III. Corrente elétrica, em um resistor ôhmico, é
inversamente proporcional a ddp aplicada e
diretamente proporcional à resistência elétrica do
resistor.
Sobre as afirmativas acima, pode-se concluir que
apenas
05. No circuito abaixo, todos os resistores têm
resistências idênticas, de valor 10 Ω.. A corrente
elétrica i, através de R2, é de 500 mA. A fonte, os
fios e os resistores são todos ideais.
a) a I está correta.
b) a II está correta.
c) a III está correta.
d) a I e a II estão corretas.
e) a I e a III estão corretas.
03. Um fio, de secção circular, com comprimento L
e diâmetro D, possui resistência R. Um outro fio de
mesmo material possui comprimento 2L e diâmetro
D/2. Qual é a sua resistência R'?
Selecione a alternativa que indica o valor correto da
diferença de potencial a que está submetido o
resistor R1.
a) 5 V
a) R' = R
b) 7,5 V
b) R' = 2R
c) 10 V
c) R' = 4R
d) 15 V
d) R' = 6R
e) 20 V
e) R' = 8R
04. Um secador de cabelo é constituído,
basicamente por um resistor e um soprador (motor
elétrico). O resistor tem resistência elétrica de 10 Ω.
O aparelho opera na voltagem de 110V e o soprador
tem consumo de energia desprezível. Supondo-se
que o secador seja ligado por 15min diariamente, e
que o valor da tarifa de energia elétrica seja de R$
0,40 por kWh, o valor total do consumo mensal, em
reais, será de aproximadamente:
a) 0,36
b) 3,30
c) 3,60
d) 33,00
e) 360,00
Gabarito
1–D
2–D
3–E
4–C
5–D
Aula 11
Oersted e o Eletromagnetismo > Passagem de
corrente elétrica em um condutor gera campo
magnético.
> Todo ímã apresenta duas regiões distintas que são
denominadas polo norte e polo sul.
> A Terra se comporta como um enorme ímã
> Polos de mesmo nome se repelem e nomes
contrários se atraem.
> Não podemos separar os polos de um ímã.
As linhas de campo são circulares e concêntricas ao
fio por onde passa a corrente elétrica e estão
contidas num plano perpendicular ao fio.
> Direção: SEMPRE perpendicular aos vetores B e
v.
> Sentido: Regra da mão direita (Regra do Tapa) Válido para cargas positivas. Cargas negativas
inverte-se o sentido da F!
“A f.e.m induzida no circuito fechado gera uma
corrente induzida cujo campo magnético gerado se
opõe à causa que determinou sua origem”.
1º) Se θ = 0º ou a 180º, a força magnética será nula.
2º) Se θ = 90º, a força será máxima.
Uma espira, quando imersa em um campo
magnético, será atravessada por uma série de linhas
de campo magnético, esta densidade de linhas vai
depender da posição angular da espira.
Exercícios
01. Um prego de ferro AB, inicialmente não
imantado, é aproximado do pólo sul (S) de um ímã
permanente, conforme mostra a figura.
A
N
B
S
Nessa situação, forma-se um polo .........., e o ímã e
o prego se .......... .
Assinale a alternativa que preenche de forma
correta as duas lacunas, respectivamente.
a) sul em A - atraem
b) sul em A - repelem
c) sul em B - repelem
d) norte em A - atraem
e) norte em B - atraem
02. Na figura abaixo, f representa um fio condutor,
fino, reto e comprido, perpendicular ao plano da
página, percorrido por uma corrente elétrica. O
símbolo o no centro do fio indica que o sentido da
corrente elétrica é tal que ela entra no plano dessa
página. Os pontos P e Q estão, respectivamente, a
20 cm e a 10 cm do fio, conforme indicado na
figura.
A direção e o sentido do campo magnético
produzindo pela corrente elétrica estão melhor
representados pelos vetores indicados na figura.
a)
A
B
⊗
⊗
b)
A
c)
A
B
⊗
B
⊗
→
d)
A
B
→
←
e)
A
B
→
04. Uma espira condutora retangular é colocada e
mantida em repouso numa região onde há um
campo magnético perpendicular ao plano da espira,
cuja intensidade B em função do tempo t está
representada na figura.
Qual dos diagramas abaixo melhor representa os
campos magnéticos nos pontos P e Q,
respectivamente?
Em que intervalos de tempo há corrente elétrica
induzida na espira?
a) Apenas entre 0 e 1 s
b) Apenas entre 1 e 2 s
c) Apenas entre 0 e 1 s e entre 2 e 3 s
d) Entre 0 e 1 s, entre 1 e 2 s e entre 2 e 3 s
e) Em nenhum
03. Um fio retilíneo e longo, no plano da página, é
percorrido por uma corrente elétrica constante, cujo
sentido convencional é de A para B. Para
representar vetores perpendiculares ao plano da
página, utilizaremos as seguintes convenções:
⊗ vetor entrando na folha
vetor saindo da
folha
05. A figura representa uma espira circular de raio
r, ligada a um galvanômetro G com "zero" central.
O ímã F pode mover-se nos sentidos C ou D.
Considere as afirmativas:
I - Se o ímã se aproximar da espira, aparecerá na
mesma uma corrente com o sentido A.
II - Se o ímã se afastar a espira, aparecerá na mesma
uma corrente com sentido A.
III - Se os pólos do ímã forem invertidos e o mesmo
se aproximar da espira, aparecerá na mesma uma
corrente com sentido B.
Assinale:
a) Só a afirmativa I é correta;
b) Só a afirmativa II é correta;
c) São corretas as afirmativas I e III;
d) São corretas as afirmativas II e III.
Gabarito
1–D
2–D
3–A
4–B
5–C
Aula 12
Importante:
Modelos Atômicos
> Existe uma frequência limite f0 da luz incidente
que ilumina o metal, abaixo da qual os elétrons não
são ejetados;
> Para cada metal existe uma frequência limite f0;
> Abaixo da frequência f0 não ocorre o efeito
fotoelétrico, por mais que se aumente a intensidade
da luz.
> Cada fóton arranca apenas um elétron.
Thomson (1898)
Rutherford (1911)
O átomo seria um imenso vazio, no qual o núcleo
ocuparia uma pequena parte, enquanto que os
elétrons o circundariam numa região negativa
chamada de eletrosfera.
Bohr
- Os elétrons nos átomos descrevem sempre órbitas
circulares ao redor do núcleo, chamadas de camadas
ou níveis de energia.
- Cada um desses níveis possui um valor
determinado de energia (estados estacionários).
- Os elétrons só podem ocupar os níveis que tenham
uma determinada quantidade de energia.
- Os elétrons podem saltar de um nível para outro
mais externo, desde que absorvam uma quantidade
bem definida de energia (quantum de energia).
- Ao voltar ao nível mais interno, o elétron emite
um quantum de energia, na forma de luz de cor bem
definida ou outra radiação eletromagnética (fóton).
- Cada nível de energia é caracterizado por um
número quântico (n), que pode assumir valores
inteiros: 1, 2, 3, etc.
> Meia-vida
Tempo para que metade dos nuclídeos de uma
amostra sofra desintegração
> Fusão nuclear
Exercícios
A fusão nuclear é uma reação em cadeia de forma
que os núcleos leves se fundem para formar núcleos
mais pesados, ocorrendo também grande liberação
de energia. Ex: Sol.
01 - Assinale a alternativa que
corretamente as lacunas do texto abaixo.
preenche
Segundo a interpretação vigente, a radiação
eletromagnética tem uma natureza bastante
complexa. Em fenômenos como interferência e
difração, por exemplo, ela apresenta um
comportamento ................. . Em processos de
emissão e absorção, por outro lado, ela pode
apresentar comportamento ................. sendo nesses
casos, descrita por “pacotes de energia” (fótons)
que se movem no vácuo com velocidade c ≅
300.000 km/s e tem massa .............. .
a) ondulatório - ondulatório - nula.
b) ondulatório - corpuscular - nula.
> Fissão nuclear
No processo de fissão nuclear, o núcleo é dividido
em normalmente dois núcleos de menor massa,
ocorrendo grande liberação de energia. Ex: bomba
atômica.
c) corpuscular - ondulatório - diferente de zero.
d) corpuscular - corpuscular - nula.
e) ondulatório - corpuscular - diferente de zero.
02 - Analise as afirmações a seguir a escolha a
opção correta:
Sobre o efeito fotoelétrico, pode-se dizer que a
energia cinética de cada elétron extraído do metal
depende:
I - da intensidade da luz incidente.
II - da frequência da luz incidente.
III - do ângulo de incidência da luz.
a) se apenas as afirmativas I e II forem falsas
04 - O decaimento de um átomo, de um nível de
energia excitado para um nível energia mais baixo,
ocorre com a emissão simultânea de radiação
eletromagnética.
b) se apenas as afirmativas II e III forem falsas
A esse respeito, considere as seguintes afirmações:
c) se apenas as afirmativas I e III forem falsas
d) se todas forem verdadeiras
I – A intensidade da radiação emitida é diretamente
proporcional à diferença de energia entre os níveis
inicial e final envolvidos.
e) se todas forem falsas
II – A frequência da radiação emitida é diretamente
proporcional à diferença entre os níveis inicial e
final envolvidos.
03 - Um átomo em seu estado fundamental absorve
a energia de um fóton e passa para um estado
excitado. Sabe-se que, ao decair para outro estado
intermediário (exceto o fundamental) o átomo emite
um fóton.
III – O comprimento de onda da radiação emitida é
inversamente proporcional à diferença entre os
níveis inicial e final envolvidos.
Quais estão corretas?
Considere as seguintes afirmações a esse respeito.
a) Apenas I.
b) Apenas II.
I – O estado intermediário tem energia maior que o
estado fundamental.
II - O fóton emitido tem frequência menor que o
fóton absorvido.
c) Apenas I e III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
III – Ao emitir o fóton, o átomo não recua.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas I e II.
05 - Em 2011, Ano Internacional da Química,
comemora-se o centenário do Prêmio Nobel de
Química concedido a Marie Curie pela descoberta
dos elementos radioativos Rádio (Ra) e Polônio
(P0).
c) Apenas I e III.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
Os processos de desintegração do 224Ra em 220Rn e
do 216Po em 212Pb são àcompanhados,
respectivamente, da emissão de radiação
a) α e α
b) α e β
c) β e β
d) β e δ
e) δ e δ
Gabarito
1–A
2–C
3–B
4–D
5–E