simpanSimpan Apostila de Física do CIES 2013 J.M Untuk Nanti\nFsica Autor: Prof.\nRonaldo Conceio da Silva\nAula 01 - Conceitos De Cinemtica\nA Finalidade da Fsica A Fsica uma das cincias mais antigas e responsvel pelo alto nvel de desenvolvimento cientfico alcanado pela humanidade. Ela explica como o mundo que nos rodeia se congrega e se transforma. Explica, por exemplo, por que a gua se congela e como o Sol produz a luz. O vocbulo fsica provm do grego physik, que quer dizer natureza. Portanto, no sentido amplo, a Fsica deveria ocupar-se de todos os fenmenos naturais. Atualmente, porm, o estudo da natureza feito por diversos campos de pesquisa nos quais entram a Qumica, a Geologia, a Biologia, etc. Essa repartio do estudo dos fenmenos naturais em mais ramos deve-se contnua expanso de nosso conhecimento. Com a ajuda da Fsica, podemos utilizar algumas formas de energia e faz-las trabalhar para ns: *energia eltrica: enceradeira, geladeira, computador, ferro eltrico, etc. *energia mecnica: pontes, naves espaciais, rodovias, prdios, etc. *energia sonora: rdio, disco, telefone, ultrassom, instrumentos musicais, etc. *energia luminosa: mquina fotogrfica, telescpio, raio laser, anlise de materiais, etc. *energia calorfica: mquinas a vapor, cmaras frigorficas, motores de automveis, etc. *energia nuclear: energia eltrica, bomba atmica, etc. Conceitos Iniciais de Cinemtica Repouso, Movimento e Referencial Um corpo est em repouso quando a distncia entre este corpo e o referencial no variam com o tempo. Um corpo est em movimento quando a distncia entre este corpo e o referencial varia com o tempo.\nPosio Escalar Posio escalar de um corpo a medida da distncia do corpo at a origem das posies, acompanhada de um sinal positivo ou negativo.\nDeslocamento e Espao Percorrido Um corpo em movimento sofre uma variao de posio em relao a um determinado referencial. A Distncia Percorrida por um corpo ao longo do seu movimento a medida da linha de trajetria do corpo. como "esticar" a linha de trajetria do corpo e medir essa mesma linha. A medida obtida corresponde ao valor da Distncia Percorrida pelo corpo.\nJ o deslocamento de um corpo determinado medindo em linha reta a diferena entre o ponto de partida e o ponto de chegada. Observe que os valores encontrados so diferentes; portanto, deslocamento e distncia percorrida so conceitos fsicos diferentes. Entretanto, a distncia percorrida e o deslocamento podem ser iguais numa trajetria retilnea.\n01. (IFSC/2012) Hoje sabemos que a Terra gira ao redor do Sol (sistema heliocntrico), assim como todos os demais planetas do nosso sistema solar. Mas na Antiguidade, o homem acreditava ser o centro do Universo, tanto que considerava a Terra como centro do sistema planetrio (sistema geocntrico). Tal\nTrajetria a linha determinada pelas diversas posies que um corpo ocupa no decorrer do tempo.\nconsiderao estava baseada nas observaes cotidianas, pois as pessoas observavam o Sol girando em torno da Terra. CORRETO afirmar que o homem da Antiguidade concluiu que o Sol girava em torno da Terra devido ao fato que: a) considerou o Sol como seu sistema de referncia. b) considerou a Terra como seu sistema de referncia. c) esqueceu de adotar um sistema de referncia. d) considerou a Lua como seu sistema de referncia. e) considerou as estrelas como seu sistema de referncia. 02. (UNIMONTES/2011) Dois avies do grupo de acrobacias (Esquadrilha da Fumaa) so capazes de realizar manobras diversas e deixam para trs um rastro de fumaa. Nessas condies, para que os avies descrevam duas semirretas paralelas verticais (perpendiculares ao solo, considerado plano), de tal sorte que o desenho fique do mesmo tamanho, os pilotos controlam os avies para que tenham velocidades constantes e de mesmo mdulo. Considerando o mesmo sentido para o movimento dos avies durante essa acrobacia, pode-se afirmar corretamente que a) os avies no se movimentam em relao ao solo. b) os avies esto parados, um em relao ao outro. c) um observador parado em relao ao solo est acelerado em relao aos avies. d) um avio est acelerado em relao ao outro. 03. (IFCE/2011) Uma partcula se move de A para B segundo a trajetria da figura abaixo.\nAo saltar de um avio a 4 km de altura, um paraquedista tem, no incio, a mesma sensao de frio na barriga que voc sente quando desce a primeira rampa de uma montanha-russa. Essa impresso se deve atrao gravitacional, que imprime uma acelerao uniforme ao corpo do paraquedista. Mas, ao contrrio do que se imagina, no salto, o frio na barriga acaba antes que o paraquedas seja aberto. que, em um determinado instante, a fora de atrao gravitacional contrabalanada pela fora de resistncia do ar, e o corpo adquire uma velocidade constante de, aproximadamente, 200 km/h. A partir desse momento, o paraquedista no tem mais sensao de queda, mas, sim, de flutuao. No entanto, para chegar ao solo com segurana, preciso reduzir ainda mais a velocidade. Ao abrir o velame, a resistncia ao ar fica maior e a velocidade cai para cerca de 20 km/h. Toda essa emoo da queda livre e da flutuao no privilgio de quem pratica o paraquedismo como esporte. Esta tambm uma especialidade dos profissionais militares de carreira. Os paraquedistas do Exrcito, da Marinha e da Aeronutica so oficiais que passam por quatro anos de formao para depois receber treinamento nessa especializao, que ser empregada em situaes de combate e resgate.\n(Adaptado de: ALVARENGA, Beatriz; MXIMO, Antnio. Fsica. So Paulo: Scipione. 2004. p. 33. Imagem disponvel em: www.fotosearch.com.br. Acesso em: 04 jul. 2010).\nd v t d v0 t v v2 v0\nF m a 1 a t2 2 a t 2 a d P m g T F d sen EPG m g h\n1 2 kx 2 v t\n1m / s 3,6km / h\nSabendo-se que cada diviso da trajetria corresponde a 1 m, o deslocamento resultante da partcula foi de a) 43 m. b) 10 m. c) 7 m. d) 5 m. e) 4 m.\n04. (IFSC/2011) Se a velocidade com que desce o paraquedista aps abrir o paraquedas, de 20 km/h, fosse expressa em m/s, teramos... a) 1,15 m/s. b) 4,32 m/s. c) 3,24 m/s. d) 4,89 m/s. e) 5,55 m/s. 05. (UERJ/2011) No interior de um avio que se desloca horizontalmente em relao ao solo, com velocidade constante de mdulo 1000 km/h, um passageiro deixa cair um copo. Observe a ilustrao abaixo, na qual esto indicados quatro pontos no piso do corredor do avio e a posio desse passageiro. O copo, ao cair, atinge o piso do avio prximo ao ponto indicado pela seguinte letra:\na) P b) Q c) R d) S 06. (UNIRIO/2008) Numa viagem interestadual, um motorista de nibus registrou os seguintes tempos: Da parada A parada B 1,53h Da parada B parada C 2,7h Da parada C parada D 0,856h Da parada D parada E 2,00h Quanto tempo levou para dirigir da parada A parada E? a) 7h b) 7,1h c) 7,07h d) 7,08h e) 7,075h 07. (UFGD/2010) Um espetculo de um determinado cantor inicia-se s 17h45min40s e termina s 23h43min30s. Qual a durao desse evento? a) 5h57min50s b) 6h3min10s c) 6h2min10s d) 6h e) 5h45min4s\nEncontramos um exemplo simples nas estradas, onde um automvel pode percorrer alguns quilmetros com velocidade escalar constante. Chamamos ateno para uma propriedade importante e muito simples: No movimento uniforme, a velocidade escalar mdia igual velocidade escalar instantnea, pois esta constante. A equao do movimento uniforme : S = S0 + V t onde: S: espao final S0: espao inicial t: instante final No movimento uniforme a equao horria uma funo do 1o grau.\n01. (UFPR/2012) Num teste de esforo fsico, o movimento de um indivduo caminhando em uma esteira foi registrado por um computador. A partir dos dados coletados, foi gerado o grfico da distncia percorrida, em metros, em funo do tempo, em minutos, mostrado abaixo:\nAula 02 - Velocidade Mdia E Movimento Uniforme\nVamos supor que o percurso AB seja de 200 km e que o intervalo de tempo para percorr-lo tenha sido de 2 h. Suponhamos, tambm, que durante a viagem tenha havido trechos de alta e de baixa velocidade. A velocidade escalar mdia se calcula assim:\nVm = 200km/2h pode corresponder a Vm=100 km/h. Desta forma, se esse mvel tivesse percorrido cada um dos trechos de 100 km em 1 h, teria feito todo o percurso de 200 km nas mesmas 2h. Suponhamos que um carro percorra o mesmo trecho AB anterior, de 200 Km, com uma velocidade escalar constante de 100 Km/h. Ao final de 2 h, ter percorrido todo o trecho AB. Podemos ento concluir o seguinte: A velocidade escalar mdia corresponde a uma velocidade a ser mantida constante pelo mvel, durante todo o trajeto AB, para que ele o percorra no mesmo intervalo de tempo t. Movimento uniforme Quando uma partcula percorre um trecho da trajetria com velocidade escalar constante, dizemos que seu movimento, nesse trecho, foi uniforme. 02. (CPS/2012) Em uma determinada cidade, a malha metroviria foi concebida de modo que a distncia entre duas estaes consecutivas seja de 2,4 km. Em toda a sua extenso, a malha tem 16 estaes, e o De acordo com esse grfico, considere as seguintes afirmativas: 1. A velocidade mdia nos primeiros 4 minutos foi de 6 km/h. 2. Durante o teste, a esteira permaneceu parada durante 2 minutos. 3. Durante o teste, a distncia total percorrida foi de 1200 m. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 so verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 so verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 2 so verdadeiras. d) Somente a afirmativa 3 verdadeira. e) As afirmativas 1, 2 e 3 so verdadeiras.\ntempo necessrio para ir-se da primeira ltima estao de 30 minutos.\nJoo sai da cidade A s 7h e passa pelo ponto 1 s 9h. Se mantiver a velocidade constante em todo o trajeto, a que horas chegar a B? a) 13 h b) 14 h c) 16 h d) 18 h e) 20 h TEXTO PARA A PRXIMA QUESTO: O Quadro que segue mostra a idade(t) e a altura(h) de uma rvore. t (anos) m (metros) 0 0 10 2 30 10,9 50 20,3 70 26,3 90 30,5 05. (FEEVALE/2012) Sobre a velocidade de crescimento da rvore, correto afirmar que: a) inicialmente grande e em seguida vai diminuindo gradualmente. b) inicialmente grande, diminui e em seguida aumenta novamente. c) comea baixa, aumenta e em seguida diminui. d) comea baixa, diminui mais ainda e no final grande. e) pequena no comeo, diminui para quase zero e no final aumenta. 06. (IFSP/2011) Um trem se locomove de uma estao a outra durante 5 minutos e, aps chegar a ela, o maquinista abre as portas e espera 30 segundos para que todas as pessoas possam entrar e sair. A partir da, fecha as portas e movimenta o trem para a prxima estao. Considerando que o trem realize um percurso total de 28 km desenvolvendo uma velocidade mdia de 60 km/h, pode-se estimar que o nmero de paradas (estaes), contando desde a primeira at a ltima estao de Observao: Despreze o intervalo de tempo durante a abertura e o fechamento das portas. a) 4. b) 5. c) 6. d) 8. e) 10. 07. (MACKENZIE/2010) Uma partcula descreve um movimento uniforme cuja funo horria s = - 2 + 5 t , para s em metros e t em segundo. Nesse caso, podemos afirmar que a velocidade escalar da partcula : a) -2m/s e o movimento retrgrado. b) -2m/s e o movimento progressivo. c) 5m/s e o movimento progressivo. d) 5m/s e o movimento retrogrado. e) -2,5m/s e o movimento retrgrado.\nNessa malha metroviria, a velocidade mdia de um trem que se movimenta da primeira at a ltima estao , em km/h, de a) 72. b) 68. c) 64. d) 60. e) 56. 03. (IFSP/2012) Em um trecho retilneo de estrada, dois veculos, A e B, mantm velocidades constantes VA 14 m/s e VB 54 km/h .\nSobre os movimentos desses veculos, pode-se afirmar que a) ambos apresentam a mesma velocidade escalar. b) mantidas essas velocidades, A no conseguir ultrapassar B. c) A est mais rpido do que B. d) a cada segundo que passa, A fica dois metros mais distante de B. e) depois de 40 s A ter ultrapassado B. 04. (FEEVALE/2012) Na regio Amaznica, os rios so muito utilizados para transporte. Considere que Joo se encontra na cidade A e pretende se deslocar at a cidade B de canoa. Conforme indica a figura, Joo deve passar pelos pontos intermedirios 1, 2 e 3. Considere as distncias (D) mostradas no quadro que segue.\nTrechos A at 1 1 at 2 2 at 3 3 at B\n08. (VUNESP/2011) O Sol dista da Terra oito minutos-luz. Isso significa que, quando olhamos o Sol, no o vemos diretamente. Ns o vemos como era oito minutos antes, no instante em que a luz que chega aos nossos olhos partiu de sua superfcie. Enquanto o observamos, ele poderia at mesmo no existir mais: poderia, por exemplo, ter explodido. Se isso acontecesse (e esperemos que no), ns apenas o saberamos oito minutos depois (Ugo Amaldi, Imagens da Fsica) A luz atravessa o vcuo com velocidade constante de mdulo 3,0 . 105 km/s, o que lhe confere uma grande distncia percorrida a cada segundo de seu movimento, coerente com as distncias astronmicas. Sabendo isso, pode-se concluir que a distncia que separa nosso planeta do Sol, em metros, possui uma ordem de grandeza igual a a) 108 b) 109 c) 110 d)1011 e)1012 09. (UFGD/2012) De duas cidades A e B, separadas por 300 km, partem dois carros no mesmo instante e na mesma direo, porm em sentidos opostos, conforme a figura a seguir. Os dois carros esto em movimento retilneo uniforme. O carro da cidade A parte com velocidade inicial de 20 m/s; o carro da cidade B, 30 m/s. A distncia da cidade A, quando os dois carros se cruzam, ?\nvelocidade v que o avio precisa atingir para decolar e sua acelerao escalar, seremos capazes de calcular o comprimento necessrio da pista (s) e o intervalo de tempo de durao da decolagem (t).\nDurante a frenagem, um automvel pode realizar um movimento uniformemente variado (retardado). Conhecendo-se sua velocidade inicial V0 e sua acelerao de retardamento, seremos capazes de calcular o comprimento necessrio de percurso (s) e o intervalo de tempo de durao da frenagem (t).\nFuno Horria do espao S = S0 + V0 t + /2 t2 a) 100 km b) 120 km c) 150 km d) 180 km e) 200 km Onde: S = espao final atingido So = espao inicial Vo= velocidade inicial do movimento = acelerao do movimento t = tempo do movimento Neste tipo de movimento, temos a variao da velocidade. A cada momento o corpo desenvolve certo valor de velocidade. Podemos calcular a velocidade final atingida por um mvel, depois de transcorrido certo intervalo de tempo, da seguinte forma:\nQuando um movimento apresenta variao da sua velocidade, ao longo do tempo, o movimento um movimento variado - apresenta acelerao. Os movimentos acelerados apresentam um aumento da velocidade e os retardados uma diminuio da velocidade. A acelerao uma grandeza que indica como a velocidade de um corpo varia ao longo do tempo. A acelerao mdia, , igual a:\nem que a variao da velocidade em um intervalo de tempo t. No processo de decolagem, um avio pode realizar, com boa aproximao, um movimento uniformemente variado (acelerado). Conhecendo-se a\nOnde: V = velocidade final atingida Vo = velocidade inicial do movimento a = acelerao do movimento t = tempo do movimento E ainda pela equao de Torricelli\nOnde: Vf = velocidade final atingida Vo = velocidade inicial do movimento a = acelerao do movimento S = deslocamento do mvel\n01. (UESPI/2012) Uma propaganda de um automvel informa que, numa reta, ele vai de zero a 100 km/h em 10 segundos. Qual deve ser a sua acelerao, supondo que ela seja constante? a) 36000 km/h2 b) 64000 km/h2 c) 100000 km/h2 d) 146000 km/h2 e) 164000 km/h2 02. (UEL/2011) No circuito automobilstico de Spa Francorchamps, na Blgica, um carro de Frmula 1 sai da curva Raidillion e, depois de uma longa reta, chega curva Les Combes. b)\nA telemetria da velocidade versus tempo do carro foi registrada e apresentada no grfico a seguir.\nf) Qual das alternativas a seguir contm o grfico que melhor representa a acelerao do carro de F-1 em funo deste mesmo intervalo de tempo? 03. (IFSP/2011) Numa determinada avenida onde a velocidade mxima permitida de 60 km/h, um motorista dirigindo a 54 km/h v que o semforo, distante a 63 metros, fica amarelo e decide no parar. Sabendo-se que o sinal amarelo permanece aceso durante 3 segundos aproximadamente, esse motorista, se no quiser passar no sinal vermelho, dever imprimir ao veculo uma acelerao mnima de ______ m/s2. O resultado que esse motorista ______ multado, pois ______ a velocidade mxima. Assinale a alternativa que preenche as lacunas, correta e respectivamente. a) 1,4 no ser no ultrapassar. b) 4,0 no ser no ultrapassar. c) 10 no ser no ultrapassar.\nd) 4,0 ser ultrapassar. e) 10 ser ultrapassar. 04. (UFRJ/2011) Um avio vai decolar em uma pista retilnea. Ele inicia seu movimento na cabeceira da pista com velocidade nula e corre por ela com acelerao mdia de 2,0 m/s2 at o instante em que levanta voo, com uma velocidade de 80 m/s, antes de terminar a pista. a) Calcule quanto tempo o avio permanece na pista desde o incio do movimento at o instante em que levanta voo.\nTEXTO PARA A PRXIMA QUESTO: Adote os conceitos da Mecnica Newtoniana e as seguintes convenes: O valor da acelerao da gravidade: g = 10 m/s2. O valor = 3. A resistncia do ar pode ser desconsiderada. 06. (UFPB/2011) Um ciclista observa que, aps pedalar por uma hora, sua velocidade mdia foi de 20 km/h. Considerando que, aps pedalar por mais uma hora, a sua velocidade mdia em todo o percurso foi de 22 km/h, correto afirmar que uma representao possvel do movimento do ciclista no ltimo trecho est no grfico:\nb) Determine o menor comprimento possvel dessa pista.\n05. (UFSM/2011) Um carro se desloca com velocidade constante num referencial fixo no solo. O motorista percebe que o sinal est vermelho e faz o carro parar. O tempo de reao do motorista de fraes de segundo. Tempo de reao o tempo decorrido entre o instante em que o motorista v o sinal vermelho e o instante em que ele aplica os freios. Est associado ao tempo que o crebro leva para processar as informaes e ao tempo que levam os impulsos nervosos para percorrer as clulas nervosas que conectam o crebro aos membros do corpo. Considere que o carro adquire uma acelerao negativa constante at parar. O grfico que pode representar o mdulo da velocidade do carro (v) em funo do tempo (t), desde o instante em que o motorista percebe que o sinal est vermelho at o instante em que o carro atinge o repouso,\n- Campo - Fora Operao com vetores Quando se tem dois vetores e deseja-se obter o vetor resultante da interao entre eles, aplica-se a Lei dos cossenos para efetuar o clculo.\n(Vetor resultante)2 = (V1)2\n07. (UERJ/2010) "Observo uma pedra que cai de uma certa altura a partir do repouso e que adquire, pouco a pouco, novos acrscimos de velocidade (...) Concebemos no esprito que um movimento uniforme e, do mesmo modo, continuamente acelerado, quando, em tempos iguais quaisquer, adquire aumentos iguais de velocidade (...) O grau de velocidade adquirido na segunda parte de tempo ser o dobro do grau de velocidade adquirido na primeira parte." (GALILEI, Galileu. "Duas Novas Cincias". So Paulo: Nova Stella Editorial e Ched Editorial, s.d.) A grandeza fsica que constante e a que varia linearmente com o tempo so, respectivamente: a) acelerao e velocidade b) velocidade e acelerao c) fora e acelerao d) acelerao e fora\nOnde: V1 = vetor 1 V2 = vetor 2 cos = cosseno do ngulo formado entre os vetores Lembre-se que este vetor indicado na relao matemtica acima, refere-se qualquer uma das sete grandezas vetoriais Utilizando-se da Lei dos cossenos, calcule o valor da fora resultante num corpo, quando nele atuarem duas foras de valores 3 N e 4 N, ao serem adicionadas, sob o ngulo de: a) O b) 90 c) 180\n01. (UEL/2004) Considere as seguintes grandezas fsicas mecnicas: TEMPO, MASSA, FORA, VELOCIDADE e TRABALHO. Dentre elas, tm carter vetorial apenas a) fora e velocidade. b) massa e fora. c) tempo e massa. d) velocidade e trabalho. e) tempo e trabalho. 02. (UNITAU-SP/2005) Uma grandeza vetorial fica perfeitamente definida quando dela se conhecem: a) valor numrico, desvio e unidade. b) Valor numrico,desvio , unidade e direo. c) Valor numrico, desvio, unidade e sentido. d) Valor numrico, unidade, direo e sentido. e) Desvio, direo, sentido e unidade. 03. (UDESC/2011) Considere as seguintes proposies sobre grandezas fsicas escalares e vetoriais. I. A caracterizao completa de uma grandeza escalar requer to somente um nmero seguido de uma unidade de medida. Exemplos dessas grandezas so o peso e a massa.\nNa Fsica, so chamadas grandezas escalares aquelas que somente a informao de sua intensidade (seu valor) suficiente para fornecermos uma informao. Por exemplo: quando falamos que a durao de uma aula 45 minutos, temos a total compreenso do que queremos conhecer. A massa, temperatura, rea, volume, potncia, energia, corrente eltrica, tenso eltrica so tambm exemplos de grandezas escalares. Chamamos de grandezas vetoriais aquelas que alm do valor da sua intensidade, devem ser informadas a direo e o sentido em que atuam. Por exemplo, quando dizemos que o carro move-se com velocidade de 20 m/s, temos noo de como ocorre o passar do espao no tempo, mas no conhecemos a direo e o sentido que o movimento acontece. Na Fsica, definimos 7 grandezas vetoriais: - Deslocamento - Impulso - Velocidade - Acelerao - Quantidade de movimento\nII. O mdulo, a direo e o sentido de uma grandeza caracterizam-na como vetor. III.Exemplos de grandezas vetoriais so a acelerao, o empuxo e a velocidade. IV.A nica grandeza fsica que escalar e vetorial ao mesmo tempo a temperatura. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e IV so verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e II so verdadeiras. c) Somente as afirmativas I e III so verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e III so verdadeiras. e) Somente as afirmativas III e IV so verdadeiras. 04. (OBJETIVO/2011) Duas foras concorrentes de mdulos 8,0N e 6,0N admitem como resultante uma fora de mdulo R. Das hipteses que se seguem, a nica impossvel a) R < 14,0N b) R > 2,0N c) R > 14,0N d) R = 14,0N e) 2,0N R 14,0N 05. (PUC-RIO/2007) Os ponteiros de hora e minuto de um relgio suo tm, respectivamente, 1 cm e 2 cm. Supondo que cada ponteiro do relgio um vetor que sai do centro do relgio e aponta na direo dos nmeros na extremidade do relgio, determine o vetor resultante da soma dos dois vetores correspondentes aos ponteiros de hora e minuto quando o relgio marca 6 horas. a) O vetor tem mdulo 1 cm e aponta na direo do nmero 12 do relgio. b) O vetor tem mdulo 2 cm e aponta na direo do nmero 12 do relgio. c) O vetor tem mdulo 1 cm e aponta na direo do nmero 6 do relgio. d) O vetor tem mdulo 2 cm e aponta na direo do nmero 6 do relgio. e) O vetor tem mdulo 1,5 cm e aponta na direo do nmero 6 do relgio. 06. (ITA/2007)\nConsidere as seguintes afirmaes: I. O movimento do atleta acelerado nos trechos AB, BC, DE e EF. II. O sentido da acelerao vetorial mdia do movimento do atleta o mesmo nos trechos AB e EF. III. O sentido da acelerao vetorial mdia do movimento do atleta para sudeste no trecho BC, e, para sudoeste, no DE. Ento, est(o) correta(s) a) apenas a I. b) apenas a I e ll. c) apenas a I e III. d) apenas a ll e III. e) todas. 07. (UFPB/2007) Considere os vetores A, B e F, nos diagramas numerados de I a IV.\nA dinmica a parte da Mecnica que estuda os movimentos e as causas que os produzem ou os modificam. Aristteles, Galileu e Newton Aristteles (384-322 a.C.) elaborou uma teoria para explicar os movimentos dos corpos, que permaneceu at a idade Mdia e apenas no Renascimento comeou a ser reavaliada. Um dos aspectos dessa teoria referia-se ao fato de que um corpo somente estaria em movimento se fosse continuamente impedido por uma fora. Realizando experincias, Galileu Galilei (1564-1642) constatou que a tendncia natural dos corpos, livre da ao de foras, permanecer em repouso ou em movimento retilneo uniforme. Sendo assim, pode haver movimento mesmo na ausncia de foras.\nA figura mostra uma pista de corrida A B C D E F, com seus trechos retilneos e circulares percorridos por um atleta desde o ponto A, de onde parte do repouso, at a chegada em F, onde para. Os trechos BC, CD e DE so percorridos com a mesma velocidade de mdulo constante.\nInrcia a tendncia dos corpos em conservar sua velocidade vetorial. Tudo que possui matria tem inrcia. A inrcia uma caracterstica prpria da matria. E ainda: Para que as tendncias inerciais de um corpo sejam vencidas, necessria a interveno de fora externa. Princpio da Inrcia (1 Lei de Newton) Vamos agora formaliz-lo por meio de dois enunciados equivalentes: 1 Enunciado: Se a fora resultante sobre uma partcula nula, ela permanece em repouso ou em movimento retilneo e uniforme, por inrcia. 2 Enunciado: Um corpo livre de uma fora externa resultante incapaz de variar sua prpria velocidade vetorial. Princpio Fundamental da Dinmica (Segunda Lei de Newton) A 2 lei de Newton diz que a Fora sempre diretamente proporcional ao produto da acelerao de um corpo pela sua massa, ou seja: ou em mdulo: F=ma Onde: F a resultante de todas as foras que agem sobre o corpo (em N); m a massa do corpo a qual as foras atuam (em kg); a a acelerao adquirida (em m/s). Um Newton a intensidade da fora que, aplicada em uma partcula de massa igual a 1 quilograma, produz na sua direo e no seu sentido uma acelerao de mdulo 1 metro por segundo, por exemplo. Chamamos de fora Peso a atrao que a Terra exerce sobre um corpo de massa m. Assim: Onde P = fora peso (Newton) m = massa do corpo (Kg) g = valor da acelerao da gravidade (m/s2). O Peso de um corpo a fora com que a Terra o atrai, podendo ser vrivel, quando a gravidade variar, ou seja, quando no estamos nas proximidades da Terra. A massa de um corpo, por sua vez, constante, ou seja, no varia. Existe uma unidade muito utilizada pela indstria, principalmente quando tratamos de fora peso, que o kilograma-fora, que por definio : 1kgf o peso de um corpo de massa 1kg submetido a acelerao da gravidade de 9,8m/s.\nQuando uma pessoa empurra um caixa com uma fora F, podemos dizer que esta uma fora de ao. Mas conforme a 3 lei de Newton, sempre que isso ocorre, h outra fora com mdulo e direo iguais, e sentido oposto a fora de ao, que chamada fora de reao. Este o princpio da ao e reao, cujo enunciado : "As foras atuam sempre em pares, para toda fora de ao, existe uma fora de reao." Desta forma, toda vez que um corpo A exerce uma fora FA num corpo B, este tambm exerce em A uma fora FB tal que as foras: a) tm a mesma intensidade |FA| = |FB| = F; b) tm a mesma direo; c) tm sentidos opostos; d) tem a mesma natureza, sendo ambas de campo ou ambas de contato.\nNessas condies, a) o peso do paraquedista a fora resultante sobre ele. b) a resultante das foras sobre o paraquedista nula. c) a fora resultante exercida no barco maior que a resultante no paraquedista. d) a fora peso do paraquedista depende da fora exercida pelo barco sobre ele. e) o mdulo da tenso na corda que une o paraquedista ao paraglider ser menor que o peso do paraquedista. 02. (UFM/2012) Em Tirinhas, muito comum encontrarmos situaes que envolvem conceitos de Fsica e que, inclusive, tm sua parte cmica relacionada, de alguma forma, com a Fsica. Considere a tirinha envolvendo a Turma da Mnica, mostrada a seguir.\n04. (IFSC/2012) A fora de reao normal uma fora que surge quando existe contato entre o corpo e uma superfcie, sendo definida como uma fora de reao da superfcie sobre a compresso que o corpo exerce sobre esta superfcie. Abaixo temos quatro situaes, com os respectivos diagramas de foras. Analise a representao da Fora de Reao Normal (N) em cada uma das situaes. Supondo que o sistema se encontra em equilbrio, correto afirmar que, de acordo com a Lei da Ao e Reao (3 Lei de Newton), a) a fora que a Mnica exerce sobre a corda e a fora que os meninos exercem sobre a corda formam um par ao-reao. b) a fora que a Mnica exerce sobre o cho e a fora que a corda faz sobre a Mnica formam um par aoreao. c) a fora que a Mnica exerce sobre a corda e a fora que a corda faz sobre a Mnica formam um par aoreao. d) a fora que a Mnica exerce sobre a corda e a fora que os meninos exercem sobre o cho formam um par ao-reao. 03. (UFSM/2012) Um halterofilista segura, por um curto intervalo de tempo, um haltere em equilbrio, conforme indica a figura. As foras indicadas no esto necessariamente representadas em escala. Assim,\nF1 representa a fora do atleta sobre o haltere; F2 representa o peso do haltere;\nF3 representa a fora do solo sobre o atleta e o haltere;\nAssinale a alternativa CORRETA. a) A fora de reao normal representada em I, II e IV. b) A fora de reao normal representada em I, II e III. c) A fora de reao normal representada em I, III e IV. d) A fora de reao normal representada em II, III e IV. e) A fora de reao normal representada em todas as situaes.\nest corretamente est corretamente est corretamente est corretamente est corretamente\n05. (UFPA/2011) Belm tem sofrido com a carga de trfego em suas vias de trnsito. Os motoristas de nibus fazem frequentemente verdadeiros malabarismos, que impem desconforto aos usurios devido s foras inerciais. Se fixarmos um pndulo no teto do nibus, podemos observar a presena de tais foras. Sem levar em conta os efeitos do ar em todas as situaes hipotticas, ilustradas abaixo, considere que o pndulo est em repouso com relao ao nibus e que o nibus move-se horizontalmente.\nSo foras de mesmo mdulo: a) F1 e F3 . b) F1 e F4 . c) F3 e F4 . d) F1 e (F3 e) F2 e F3 .\nSendo v a velocidade do nibus e a sua acelerao, a posio do pndulo est ilustrada corretamente a) na situao (I). b) nas situaes (II) e (V). c) nas situaes (II) e (IV). d) nas situaes (III) e (V). e) nas situaes (III) e (IV).\n06. (UFTM/2011) Aps a cobrana de uma falta, num jogo de futebol, a bola chutada acerta violentamente o rosto de um zagueiro. A foto mostra o instante em que a bola encontra-se muito deformada devido s foras trocadas entre ela e o rosto do jogador.\nA respeito dessa situao so feitas as seguintes afirmaes: I. A fora aplicada pela bola no rosto e a fora aplicada pelo rosto na bola tm direes iguais, sentidos opostos e intensidades iguais, porm, no se anulam. II. A fora aplicada pelo rosto na bola mais intensa do que a aplicada pela bola no rosto, uma vez que a bola est mais deformada do que o rosto. III. A fora aplicada pelo rosto na bola atua durante mais tempo do que a aplicada pela bola no rosto, o que explica a inverso do sentido do movimento da bola. IV. A fora de reao aplicada pela bola no rosto a fora aplicada pela cabea no pescoo do jogador, que surge como consequncia do impacto. correto o contido apenas em a) I. b) I e III. c) I e IV. d) II e IV. e) II, III e IV. 07. (ENEM/2009)\nmas o peso pequeno. Considerando o texto e as leis de Kepler, pode-se afirmar que a frase dita pelo astronauta a) se justifica porque o tamanho do telescpio determina a sua massa, enquanto seu pequeno peso decorre da falta de ao da acelerao da gravidade. b) se justifica ao verificar que a inrcia do telescpio grande comparada dele prprio, e que o peso do telescpio pequeno porque a atrao gravitacional criada por sua massa era pequena. c) no se justifica, porque a avaliao da massa e do peso de objeto em rbita tem por base as leis de Kepler, que no se aplicam a satlites artificiais. d) no se justifica, porque a fora-peso a fora exercida pela gravidade terrestre, neste caso, sobre o telescpio e a responsvel por manter o prprio telescpio em rbita. e) no se justifica, pois a ao da fora-peso implica a ao de uma fora de reao contrria, que no existe naquele ambiente. A massa do telescpio poderia ser avaliada simplesmente pelo seu volume. 08. (UFLAVRAS/2009) Um livro de peso igual a 4 N est apoiado, em repouso, na palma de sua mo. Complete as sentenas abaixo. I. Uma fora para baixo de 4 N exercida sobre o livro pela _____________. II. Uma fora para cima de _______________ exercida sobre o(a) _______________ pela mo. III. A fora para cima (item II) reao fora para baixo (item I)? ___________ a) Mo, 14 N, Terra, Sim. b) Terra, 4 N, Livro, Sim. c) Terra, 4 N, Terra, No. d) Terra, 8 N, Terra, Sim. e) Terra, 4 N, Livro, No\nAula 06 - Aplicao Das Leis De Newton E Interao Entre Blocos\nALGUNS TIPOS DE FORAS Peso (P): a fora aplicada pelo planeta sobre os corpos localizados na sua superfcie ou prximos a ela. Normal: aplicado em um corpo por uma superfcie, quando apoiado sobre ela. perpendicular (90) com a superfcie, sobre a qual o corpo se apoia. Atrito: surge quando corpos esto deslizando ou tentando deslizar sobre qualquer superfcie. Geralmente dificultam o movimento dos corpos.\nO nibus espacial Atlantis foi lanado ao espao com cinco astronautas a bordo e uma cmera nova, que iria substituir uma outra danificada por um curto-circuito no telescpio Hubble. Depois de entrarem em rbita a 560km de altura, os astronautas se aproximaram do Hubble. Dois astronautas saram da Atlantis e se dirigiram ao telescpio. Ao abrir a porta de acesso, um deles exclamou: Esse telescpio tem a massa grande,\nTrao: atuam em cabos, cordas e fios. Elstica: aplicada em molas quando comprimidas ou elongadas. Contato: surge da interao entre corpos em contato.\nMagntica: aplicada por ims, em objetos metlicos, ou em outros ims. Eltrica: surge da interao entre cargas eltricas. Algumas foras como Atrito, Magntica e Eltrica sero discutidas em aulas especficas ao longo deste curso. Entretanto, as foras Peso, Normal e Elstica sero rapidamente definidas nesta aula. Fora Peso Quando falamos em movimento vertical, introduzimos um conceito de acelerao da gravidade, que sempre atua no sentido a aproximar os corpos em relao superfcie. Relacionando com a 2 Lei de Newton, se um corpo de massa m, sofre a acelerao da gravidade, quando aplicada a ele o princpio fundamental da dinmica poderemos dizer que: A esta fora, chamamos Fora Peso, e podemos express-la como: ou em mdulo: Para que este corpo esteja em equilbrio na direo vertical, ou seja, no se movimente ou no altere sua velocidade, necessrio que os mdulos das foras Normal e Peso sejam iguais, assim, atuando em sentidos opostos elas se anularo (mas vale reforar que fora Peso e Normal NO formam par de ao e reao). Fora Elstica Imagine uma mola presa em uma das extremidades a um suporte, e em estado de repouso (sem ao de nenhuma fora). Quando aplicamos uma fora F na outra extremidade, a mola tende a deformar (esticar ou comprimir, dependendo do sentido da fora aplicada). Ao estudar as deformaes de molas e as foras aplicadas, Robert Hooke (1635-1703), verificou que a deformao da mola aumenta proporcionalmente fora. Da estabeleceu-se a seguinte lei, chamada Lei de Hooke: Onde: F: intensidade da fora aplicada (N); k: constante elstica da mola (N/m); x: deformao da mola (m). A constante elstica da mola depende principalmente da natureza do material de fabricao da mola e de suas dimenses. Sua unidade mais usual o N/m (newton por metro) mas tambm encontramos N/cm; kgf/m, etc. Fora Normal Alm da Fora Peso, existe outra que normalmente atua na direo vertical, chamada Fora Normal. Esta exercida pela superfcie sobre o corpo, podendo ser interpretada como a sua resistncia em sofrer deformao devido ao peso do corpo. Esta fora sempre atua no sentido perpendicular superfcie, diferentemente da Fora Peso que atua sempre no sentido vertical. Analisando um corpo que se encontra sob uma superfcie plana verificamos a atuao das duas foras.\nO Peso de um corpo a fora com que a Terra o atrai, podendo ser varivel, quando a gravidade variar, ou seja, quando no estamos nas proximidades da Terra. A massa de um corpo, por sua vez, constante, ou seja, no varia. Existe uma unidade muito utilizada pela indstria, principalmente quando tratamos de fora peso, que o kilograma-fora, que por definio : 1kgf o peso de um corpo de massa 1kg submetido a acelerao da gravidade de 9,8m/s. A sua relao com o newton :\n01. (UNESP/2011) As molculas de gua (H2O) so atradas umas pelas outras em associao por pontes de hidrognio. Essa caracterstica da gua responsvel pela existncia da tenso superficial, que permite que sobre a superfcie da gua se forme uma fina camada, cuja presso interna capaz de sustentar certa intensidade de fora por unidade de rea e, por exemplo, sustentar um pequeno inseto em repouso. Sobre a superfcie tranquila de um lago, um inseto era sustentado pela tenso superficial. Aps o despejo de certa quantia de detergente no lago, a tenso superficial se alterou e o pobre inseto afundou, pois, com esse despejo, a) a tenso superficial diminuiu e a fora exercida pela gua sobre o inseto diminuiu. b) a tenso superficial aumentou e a fora exercida pela gua sobre o inseto aumentou.\nc) a tenso superficial diminuiu e a fora exercida pela gua sobre o inseto aumentou. d) a tenso superficial diminuiu e a fora exercida pela gua sobre o inseto permaneceu constante. e) a tenso superficial aumentou e a fora exercida pela gua sobre o inseto permaneceu constante. 02. (IFSC/2011) Um bloco, apoiado sobre uma superfcie horizontal, est submetido a duas foras, F 1 4 N e F2 2 N , como mostra a figura.\nTendo o texto como referncia inicial e considerando os mltiplos aspectos que ele suscita, julgue os itens a seguir. a) Se for analisada, isoladamente, a observao de que gros de plen boiando em um copo de gua se movimentavam constantemente, em um zigue-zague catico, sem que nenhuma fora os empurrasse contraria a segunda lei de Newton. b) No trecho e computou o peso e o tamanho dos tomos, o autor deveria referir-se massa do tomo e no, ao seu peso, uma vez que a fora peso, reao fora de contato normal, no uma grandeza fsica da matria. 04. (ESPCEX AMAN/2011) Trs blocos A, B e C de massas 4 kg, 6 kg e 8 kg, respectivamente, so dispostos, conforme representado no desenho abaixo, em um local onde a acelerao da gravidade g vale\ncorreto afirmar que: a) a resultante das foras igual a 6 N. b) o bloco no est em equilbrio. c) a resultante das foras que atuam sobre o bloco nula. d) a resultante das foras diferente de zero e perpendicular superfcie. e) se o bloco estiver em repouso continuar em repouso. 03. (UNB/2011) A palavra tomo foi cunhada pelos gregos, mas, nas primeiras dcadas do sculo XIX, no havia evidncia experimental de que a matria fosse composta de tomos. (...) Em 1827, o naturalista ingls Robert Brown observou que gros de plen boiando em um copo de gua se movimentavam constantemente, em um zigue-zague catico, sem que nenhuma fora os empurrasse. Brown chegou a achar que o plen estivesse vivo, mas recuou em seguida: o efeito era o mesmo com p de granito. Ali estava um mistrio para ser resolvido. Alguns cientistas, no entanto, especularam que o movimento browniano fosse causado pelo choque aleatrio entre as molculas que compunham o sistema. Anos depois, Albert Einstein cogitou que, embora os tomos fossem pequenos demais para serem observados, seria possvel estimar o seu tamanho calculando-se seu impacto cumulativo em objetos grandes como um gro de plen. Se a teoria atmica estivesse certa, ento deveria ser possvel, analisando-se o movimento das partculas grandes (chamado movimento browniano), calcular as dimenses fsicas dos tomos. Einstein assumiu que o movimento aleatrio das partculas em suspenso era causado pela coliso de trilhes e trilhes de molculas de gua e computou o peso e o tamanho dos tomos, dando a primeira prova experimental de existncia deles. Einstein foi alm: calculou que um grama de hidrognio continha 3,03 1023 tomos, valor surpreendentemente prximo do real. Sua frmula foi confirmada em 1908 pelo francs Jean Perrin. Abria-se ali o mundo do muito pequeno.\n[Internet: <www.moderna.com.br/>. Especial Einstein: 100 anos de relatividade (com adaptaes).]\n10m / s2 .\nDesprezando todas as foras de atrito e considerando ideais as polias e os fios, a intensidade da fora horizontal F que deve ser aplicada ao bloco A, para que o bloco C suba verticalmente com uma acelerao\n2 constante de 2m / s , de: a) 100 N b) 112 N c) 124 N d) 140 N e) 176 N\n05. (UFGD/2011) Suponha que voc more no ltimo dos 15 andares de um edifcio e que deseja levar para o seu apartamento um corpo de peso igual a 20 N. Ao entrar no elevador, coloca o objeto sobre uma balana que se encontra no interior do elevador. Se o elevador subir com uma acelerao constante de 3 m/s e se a gravidade local for de 10 m/s2, qual ser a leitura do peso (em Newton) do objeto na balana durante o trajeto de subida? a) 80 N. b) 60 N. c) 30 N. d) 26 N. e) 36 N. 06. (UFRS) Uma pessoa, parada margem de um lago congelado cuja superfcie perfeitamente horizontal, observa um objeto em forma de disco que, em certo\ntrecho, desliza com movimento retilneo uniforme, tendo uma de suas faces planas em contato com o gelo. Do ponto de vista desse observador, considerado inercial, qual das alternativas indica o melhor diagrama para representar as foras exercidas sobre o disco nesse trecho? (Supe-se a ausncia total de foras dissipativas, como atrito com a pista ou com o ar.)\n07. (FATEC) Trs blocos, A, B e C, deslizam sobre uma superfcie horizontal cujo atrito com estes corpos desprezvel, puxados por uma fora F de intensidade 6,0N. A acelerao do sistema de 0,60m/s2, e as massas de A e B so respectivamente 2,0kg e 5,0kg. A massa do corpo C vale, em kg,\nparte de jogadores e comentaristas. Mas como a bola era a mesma em todos os jogos, seus efeitos positivos e negativos afetaram todas as selees. Com relao ao movimento de bolas de futebol em jogos, considere as seguintes afirmativas: 1. Durante seu movimento no ar, aps um chute para o alto, uma bola est sob a ao de trs foras: a fora peso, a fora aplicada pelo ar e a fora de impulso devido ao chute. 2. Em estdios localizados a grandes altitudes em relao ao nvel do mar, a atmosfera mais rarefeita, e uma bola, ao ser chutada, percorrer uma distncia maior em comparao a um mesmo chute no nvel do mar. 3. Em dias chuvosos, ao atingir o gramado encharcado, a bola, sem movimento de rotao, tem sua velocidade aumentada. 4. Uma bola de futebol, ao ser chutada obliquamente em relao ao solo, executa um movimento aproximadamente parablico, porm, caso nessa regio haja vcuo, ela descrever um movimento retilneo. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 verdadeira. b) Somente a afirmativa 2 verdadeira. c) Somente as afirmativas 2 e 3 so verdadeiras. d) Somente as afirmativas 3 e 4 so verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 so verdadeiras.\na) 1,0 b) 3,0. c) 5,0 d) 6,0 e) 10 08. (PUC-SP) A mola da figura tem constante elstica 20N/m e encontra-se deformada de 20cm sob a ao do corpo A cujo peso 5N. Nessa situao, a balana, graduada em newtons, marca A existncia da chamada fora de atrito est condicionada existncia de contato entre duas superfcies sobrepostas, como por exemplo uma caixa movendo sobre um piso rugoso, ou um pneu movendo-se sobre o asfalto. a forca de atrito que far o automvel se movimentar sem derrapar pela pista, uma vez que definida como uma fora de oposio tendncia do escorregamento, gerada devido a irregularidades entre as duas superfcies que esto em contato. Observe a figura abaixo:\na) 1 N b) 2 N c) 3 N d) 4 N e) 5 N 09. (UFPR/2011) No ltimo campeonato mundial de futebol, ocorrido na frica do Sul, a bola utilizada nas partidas, apelidada de Jabulani, foi alvo de crticas por\nEla mostra o corpo sob ao das forcas motriz e atrito (com mesma direo e sentidos opostos), bem como a fora-peso e a fora Normal. A fora de atrito, dependendo da fora de compresso que o objeto faz com a superfcie de apoio, tanto maior quanto mais pressionada estiver superfcie pelo corpo. A fora de atrito esttico aquela de devemos aplicar sobre um corpo, para tir-lo do estado de repouso. Assim, para mover o corpo, devemos aplicar uma fora que se iguale fora de atrito. Por esse\nmotivo, a fora de atrito esttico tem a sua intensidade varivel. dado pela relao: Festtico = esttico.N, onde: Festtico = fora de atrito esttico mximo, ocorrido sobre o corpo. esttic = coeficiente de atrito esttico da superficie N = fora normal aplicada pela superficie sobre o corpo. Existe tambm a fora de atrito cintico, que o atrito ocorrido quando o corpo est em movimento. A partir do momento que aplicada a fora de destaque, o atrito deixar de ter caracterstica esttica e passara a ser dinmica. Este tipo de atrito tem valor constante e inferior ao valor do atrito esttico. dado pela relao: Fcintico = cintico.N, onde: Fcintico = fora de atrito cintico ocorrido sobre o corpo cintico = coeficiente de atrito cintico da superfcie. N = fora normal aplicada pela superfcie sobre o corpo.\nAdote os conceitos da Mecnica Newtoniana e as seguintes convenes: a) O valor da acelerao da gravidade: g 10 m/s2 ; b) A resistncia do ar pode ser desconsiderada. 03. (UFPB/2012) Na cidade de Sousa, no serto paraibano, comum agricultores subirem, sem ajuda de equipamentos, em coqueiros. Para descer, um determinado agricultor exerce foras com suas mos e ps sobre o coqueiro, de modo a descer com velocidade constante. (Ver figura esquemtica abaixo.)\nConsidere as leis de Newton e as informaes a seguir. Uma pessoa empurra uma caixa sobre o piso de uma sala. As foras aplicadas sobre a caixa na direo do movimento so: Fp : fora paralela ao solo exercida pela pessoa; Fa : fora de atrito exercida pelo piso. A caixa se desloca na mesma direo e sentido de Fp . A fora que a caixa exerce sobre a pessoa FC . 01. (UERJ/2012) Se o deslocamento da caixa ocorre com velocidade constante, as magnitudes das foras citadas apresentam a seguinte relao: a) Fp FC Fa b) Fp c) Fp d) Fp\n02. (UERJ/2012) Se o deslocamento da caixa ocorre com acelerao constante, na mesma direo e sentido de Fp , as magnitudes das foras citadas apresentam a seguinte relao: a) Fp Fc Fa b) Fp c) Fp d) Fp\nConsiderando que cada membro, ps e mos desse agricultor, exerce uma fora F perpendicular ao tronco do coqueiro, e que o coeficiente de atrito entre os membros e o tronco do coqueiro , julgue os itens a seguir: ( ) A fora normal exercida pelo tronco em cada membro do agricultor tem mdulo igual a F. ( ) O atrito esttico, pois a acelerao nula. ( ) A fora de atrito paralela ao tronco e orientada para cima. ( ) O peso do agricultor P 4 F . ( ) A velocidade escalar do agricultor, imediatamente antes de chegar ao solo, diminuir, se o coeficiente de atrito diminuir. 04. (UTFPR/2011) No estudo do atrito, podemos observar que ele oferece vantagens e desvantagens. Assinale a nica alternativa que descreve uma situao de desvantagem.\na) Possibilita a locomoo de carros e pessoas devido aderncia dos pneus e ps ao solo. b) Necessidade de maior quantidade de energia para movimentar maquinrios, o que consequncia da necessidade de menor fora para qualquer movimento. c) Possibilita que veculos sofram o processo de frenagem. d) Responsvel direto pelo funcionamento de mquinas acionadas atravs de correias. e) Permite o desgaste de grafite para a escrita em superfcies de papel. 05. (UFGD/2009) Uma caixa de 50 g desliza sobre uma superfcie horizontal com velocidade igual a 36 km/h. Depois de percorrer 0,005 km sobre essa superfcie, ela encontra uma rampa inclinada de 30 em relao superfcie horizontal. Determine a altura da caixa, em relao ao solo, quando ela atingir o repouso e assinale a alternativa correta. a) 37 km/h. b) 50 km/h. c) 60 km/h. d) 32 km/h. e) 25 km/h. 06. (PUCPR) A figura representa um corpo de massa 10 kg apoiado em uma superfcie horizontal. O coeficiente de atrito entre as superfcies em contato 0,4. Em determinado instante, aplicado ao corpo uma fora horizontal de 10 N\nFigura B (Dsiponvel em: <http://autoshow.uol.com.br/>. Acesso em: 17 out. 2010)\nConsidere g = 10 m/s2 e marque a alternativa correta: a) A fora de atrito atuante sobre o corpo 40 N. b) A velocidade do corpo decorridos 5 s 10 m/s. c) A acelerao do corpo 5 m/s2. d) A acelerao do corpo 2 m/s2 e sua velocidade decorridos 2 s 5 m/s. e) O corpo no se movimenta e a fora de atrito 10 N. 07. (UFGD/2011) Em muitas curvas de rodovias no Brasil, ainda podem ser encontradas antigas muretas de metal ou guard rails (Figura A). Porm, nos ltimos anos, essa proteo vem sendo substituda por modelos de concreto cuja seo transversal maior na base (Figura B).\nConsiderando um impacto lateral, assinale a alternativa que apresenta a explicao fsica correta que justifica a importncia dessa mudana. a) Quando do impacto, o atrito provocado pelo contato da borracha dos pneus com a base de concreto diminui, em relao proteo de metal, mais rapidamente a velocidade do veculo. b) A mureta de metal absorve boa parte da energia cintica do veculo, impedindo a diminuio de sua velocidade. c) Quando do impacto, o atrito provocado pelo contato das portas do veculo com a estrutura metlica da proteo aumenta rapidamente a temperatura interna dele. d) A energia potencial gravitacional gerada no momento da coliso mais bem absorvida pelo concreto. e) A coliso elstica do veculo com a proteo de concreto dissipa para o ambiente mais da metade da energia mecnica total, facilitando a diminuio da velocidade. 08. (UFGD/2010) O jamaicano Usain Bolt venceu os 200 m nas Olimpadas de Pequim-2008, com a marca de 19s30. Aproximadamente, a velocidade mdia desse atleta foi de 18. Uma caixa de 50 g desliza sobre uma superfcie horizontal com velocidade igual a 36 km/h. Depois de percorrer 0,005 km sobre essa superfcie, ela encontra uma rampa inclinada de 30 em relao superfcie horizontal. Determine a altura da caixa, em relao ao solo, quando ela atingir o repouso e assinale a alternativa correta. a) 37 km/h. b) 50 km/h. c) 60 km/h. d) 32 km/h. e) 25 km/h.\nAula 08 - Trabalho E Potncia Mecnica\nNa Fsica, uma fora aplicada em um corpo realiza um trabalho quando produz um deslocamento no corpo. Desta forma, dado pela relao: = F.d.cos onde: = trabalho (Unidade de Medida: Joule) F = fora aplicada no processo (unidade de medida: Newton)\nFigura A (Disponvel em: <www.galaxyfences.com>. Acesso em: 15 out. 2010)\nd= deslocamento realizado pelo corpo (unidade de medida: metro) = ngulo formado entre a direo do deslocamento do corpo e a fora aplicada. Desta forme, se:\ntrabalho. Uma mquina ser tanto mais eficiente quanto menor o tempo de realizao do trabalho de sua fora motora. A eficincia de uma mquina medida pelo trabalho de sua fora em relao ao tempo de realizao, definindo a potncia. Num intervalo de tempo t, se o trabalho , a potncia mdia Potm ser:\nSe o deslocamento paralelo fora aplicada, ento temos que = 0, ou seja, como cosseno 0 = 1, temos que a relao matemtica reduz ao simples produto de fora e deslocamento. No entanto, quando a fora no paralela ao deslocamento, devemos decompor o vetor em suas componentes paralelas e perpendiculares:\nOnde P = Potncia (unidade de medida: Watt) = trabalho (unidade de medida: Joule) t = intervalo de tempo (unidade de medida: segundo) Relaes importantes: 1 cavalo vapor (CV) corresponde a 735 Watts.\n01. (UPE/2011) Um corpo de massa m desliza sobre o plano horizontal, sem atrito ao longo do eixo AB, sob ao das foras F 1 eF 2 de acordo com a figura a Considerando = F.seno e = F.cos . Quando a fora aplicada for varivel, o clculo do trabalho d-se pelo clculo da rea sob a curva uma tcnica vlida para foras que no variam tambm. seguir. A fora F 1 constante, tem mdulo igual a 10 N e forma com a vertical um ngulo\nE ainda. Para 0<90, temos cos>0 e , por isso, >0. Nesse caso, o trabalho denominado motor; Para 90 < 180, temos cos < 0 e, por isso, < 0. Nesse caso, o trabalho denominado resistente. Em se tratando de fora Peso para movimentos horizontais temos que o trabalho tem valor nulo. Porm, para movimentos verticais, no clculo do trabalho da fora Peso, devemos considerar a trajetria como a altura entre o corpo e o ponto de origem, e a fora a ser empregada, a fora-peso. Ento:\nDados sem 30 = cos = 60 = 1/2 O trabalho realizado pelas foras para que o corpo sofra um deslocamento de 0 a 4m, em joules, vale a) 20 b) 47 c) 27 d) 50 e) 40 02. (IFSP/2011) Um atleta de 80 kg massa, durante uma prova de atletismo, percorre 100 m rasos durante um intervalo de tempo de 9,0 segundos, cruzando a linha de chegada com uma velocidade escalar de 43,2\nPOTNCIA MECNICA Em situaes prticas fundamental considerar a rapidez da realizao de determinado\nkm/h. Adotando que 1 cal = 4 joules e desconsiderando os efeitos de resistncia do ar, podemos afirmar que a energia gasta, por segundo, pelas foras musculares do atleta, em calorias, de a) 160. b) 240. c) 360. d) 640. e) 720. 03. (UFRGS/2011) O resgate de trabalhadores presos em uma mina subterrnea no norte do Chile foi realizado atravs de uma cpsula introduzida numa perfurao do solo at o local em que se encontravam os mineiros, a uma profundidade da ordem de 600 m. Um motor com potncia total aproximadamente igual a 200,0 kW puxava a cpsula de 250 kg contendo um mineiro de cada vez.\nConsiderando um veculo de 1500 kg de massa deslocando-se a uma velocidade de 64 km/h, o trabalho realizado no impacto de a) -237 W. b) -237 J. c) 237 J. d) 237 N/m . e) 237 W.\nConsidere que para o resgate de um mineiro de 70 kg de massa a cpsula gastou 10 minutos para completar o percurso e suponha que a acelerao da gravidade local 9,8 m / s . No se computando a potncia necessria para compensar as perdas por atrito, a potncia efetivamente fornecida pelo motor para iar a cpsula foi de a) 686 W. b) 2.450 W. c) 3.136 W. d) 18.816 W. e) 41.160 W. 04. (UFGD/2011) Para garantir a segurana dos passageiros, as montadoras promovem testes de impacto em seus veculos. Em geral, faz-se o veculo chocar-se frontalmente contra um obstculo, como na figura a seguir.\n05. (UFGD/2010) Um objeto de 600 g de massa suspenso em relao ao solo at a altura de 25,5 m. Considerando 9,81 m/s2 a acelerao da gravidade da Terra, a variao da energia potencial aproximadamente igual a: a) 426 J b) 150 J c) 280 J d) 0,708 kJ e) 1,35x105 J . 06. (ENEM/2009) O Sol apresenta uma fonte limpa e inesgotvel de energia para o nosso planeta. Essa energia pode ser captada por aquecedores solares, armazenada e convertida posteriormente em trabalho til. Considere determinada regio cuja insolao potncia solar incidente na superfcie da Terra seja de 800watts/m2. Uma usina termossolar utiliza concentradores solares parablicos que chegam a dezenas de quilmetros de extenso. Nesses coletores solares parablicos, a luz refletida pela superfcie parablica espelhada focalizada em um receptor em forma de cano e aquece o leo contido em seu interior 400C. O calor desse leo transferido para a gua, vaporizando-a em uma caldeira. O vapor em alta presso movimenta uma turbina acoplada a um gerador de energia eltrica. Considerando que a distncia entre a borda inferior e a borda superior da superfcie refletora tenha 6m de largura e que focalizada no receptor os 800watts/m2 de radiao provenientes do Sol, e que o calor especfico da gua 1cal / g C-1 = 4.200J / kg-1 C-1, ento o comprimento linear do refletor parablico necessrio para elevar a temperatura de 1m3 (equivalente a 1t) de gua de 20C para 100C, em uma hora, estar entre\na) 15m e 21m. b) 22m e 30m. c) 105m e 125m. d) 680m e 710m. e) 6.700m e 7.150.\n(Disponvel em <www.corbis.com royalty-free> . Acesso em: 22 out. 2010)\n07. (ENEM/1998) A eficincia de uma usina, do tipo da representada na figura, da ordem de 0,9, ou seja,\n90% da energia da gua no incio do processo se transforma em energia eltrica.\n* energia qumica; * energia mecnica; * energia atmica, dentre outras. Um dos preceitos mais amplos e fundamentais da Fsica o Princpio da Conservao da Energia, segundo o qual se pode afirmar que: A energia total do Universo constante, podendo haver apenas transformaes de uma modalidade em outras. Unidade de Energia\nA usina Ji-Paran, do Estado de Rondnia, tem potncia instalada de 512 milhes de watts, e a barragem tem altura de aproximadamente 120m. A vazo do Rio Ji-Paran, em litros de gua por segundo, deve ser da ordem de: a) 50 b) 500 c) 5.000 d) 50.000 e) 500.000 08. (UFGD/2009) Sobre o movimento dos corpos, assinale a alternativa correta. a) Um corpo s possui movimento se existir uma fora resultante atuando sobre o mesmo. b) Um corpo em queda livre ir cair com velocidade constante. c) Um corpo em movimento unidirecional no ter o seu deslocamento afetado por uma fora que atue perpendicularmente direo do movimento. d) Um corpo em movimento circular apresentar o vetor acelerao sempre na direo tangencial a sua trajetria. e) Um corpo em repouso possuir energia cintica maior que quando em movimento.\nConforme dissemos, Trabalho e potncias, as unidades de energia so as mesmas de trabalho. unid(energia)=unid(trabalho)=joule (J) Entretanto, h outras unidades de energia que, embora no pertenam a nenhum sistema oficial, foram consagradas pelo uso. Temos, por exemplo: Caloria (cal): utilizada nos fenmenos trmicos 1cal = 4,19J Quilowatt-hora (KWH): utilizada em gerao e distribuio de energia eltrica. 1KWH = 3,6 * 106 J Energia Mecnica o nome dado a todas as formas de energia relacionadas com o movimento de corpos ou com a capacidade de coloc-los em movimento ou deformlos. Classes de energia mecnica Energia Potencial Gravitacional - uma forma de energia associada posio, em relao a um referencial. Geralmente esse referencial o cho. Ocorre para corpos que esto a uma determinada altura do referecial adotado. dada pela relao: Epg = m.g.h Onde: E = energia potencial (unidade de medida: Joule) m= massa (unidade de medida: kg) g = acelerao da gravidade ( unidade de medida: m/s2) h = altura em relao ao referencial (unidade de medida: metros) Energia potencial elstica ou de deformao Energia potencial elstica uma forma de energia mecnica armazenada numa mola deformada ou num elstico esticado. uma forma de energia em potencial, a qual pode ser transformada em energia de movimento. Considere uma mola comprida para determinar a expresso da energia elstica.\nAula 09 - Conservao De Energia Mecnica\nA energia desempenha um papel essencial em todos os setores da vida, sendo a grandeza mais importante da Fsica. O Sol, a gua, o vento, o petrleo, o carvo e o tomo so fontes que suprem o consumo atual de energia no mundo, mas, medida que a populao do planeta cresce e os itens de conforto disposio da espcie humana se multiplicam, aumenta tambm a demanda por energia, exigindo novas alternativas e tcnicas de obteno. Ao que tudo indica, o tomo ser a principal fonte de energia do futuro. Por isso, ele vem sendo objeto de estudos nos principais centros de pesquisa, que tambm se preocupam em investigar o aproveitamento de suas propriedades de modo seguro e eficaz. A energia uma grandeza nica, mas dependendo de como se manifesta, recebe diferentes denominaes: * energia trmica; * energia luminosa; * energia eltrica;\n01. (UESPI/2012) Uma pessoa de peso 500 N desce de elevador do dcimo andar de um edifcio at o trreo. Se o dcimo andar encontra-se 30 metros acima do andar trreo, pode-se afirmar que a energia potencial gravitacional dessa pessoa a) diminuiu em 530 J. b) diminuiu em 1500 J. c) permaneceu constante. d) aumentou em 1500 J. e) aumentou em 530 J. Para esse processo de compresso da mola, temos que foi aplicada uma fora F, que a fez alongar (variar seu tamanho natural) numa distncia igual a x Desta forma, a mola ser comprimida ou distendida, se aplicada nela uma fora conhecida como fora elstica, conhecida como Lei de Hooke, de valor F = - k.x Onde: F = fora elstica aplicada (unidade de medida: Newton) K = constante elstica da mola (unidade de medida: Newton / metro) x = elongao sofrida na mola (unidade de medida: metro) E ao sofrer uma deformao a mola associa uma energia potencial conhecida como elstica, que dada por: Eelstica = K.x2 Onde: Eelstica = energia elstica (unidade de medida: Joule) K = constante elstica da mola (unidade de medida: Newton / metro) x = elongao sofrida na mola (unidade de medida: metro) O que constante elstica da mola? A Constante Elstica da mola traduz a rigidez da mola, ou seja, representa uma medida de sua dureza. Quanto maior for a Constante Elstica da mola, maior ser sua dureza. Energia Cintica Relacionada ao corpo quando este est em movimento, ou seja, desenvolvendo certo valor de velocidade. dada pela relao matemtica : Considerando que o rendimento mecnico do corpo humano seja da ordem de 25%, ou seja, que um quarto da energia qumica ingerida na forma de alimentos seja utilizada para realizar um trabalho mecnico externo por meio da contrao e expanso de msculos, para repor exatamente a quantidade de energia gasta por essa pessoa em sua atividade fsica, ela dever ingerir 4 pores de a) castanha de caju. b) batata frita. c) chocolate. d) pizza de mussarela. e) espaguete. 03. (UEM/2012) Sobre a energia mecnica e a conservao de energia, assinale o que for correto. 01) Denomina-se energia cintica a energia que um corpo possui, por este estar em movimento. 02) Pode-se denominar de energia potencial gravitacional a energia que um corpo possui por se situar a uma certa altura acima da superfcie terrestre. 04) A energia mecnica total de um corpo conservada, mesmo com a ocorrncia de atrito. 08) A energia total do universo sempre constante, podendo ser transformada de uma forma para outra; entretanto, no pode ser criada e nem destruda. 16) Quando um corpo possui energia cintica, ele capaz de realizar trabalho. 02. (UNESP/2012) Uma pessoa, com 80 kg de massa, gasta para realizar determinada atividade fsica a mesma quantidade de energia que gastaria se subisse diversos degraus de uma escada, equivalente a uma distncia de 450 m na vertical, com velocidade constante, num local onde g 10 m/s2 . A tabela a seguir mostra a quantidade de energia, em joules, contida em pores de massas iguais de alguns alimentos. Energia por poro Alimento (kJ) espaguete 360 pizza de mussarela 960 chocolate 2160 batata frita 1000 castanha de caju 2400\nConservao da energia mecnica Pode-se dizer que ocorreu conservao da energia mecnica em um sistema, quando nele somente atuar foras conservativas (sistema conservativo), ou seja, os valores da energia total o mesmo em qualquer momento, mas alternando-se nas suas formas cintica e potencial (gravitacional ou elstica).\n04. (IFSC/2012) O bate-estacas um dispositivo muito utilizado na fase inicial de uma construo. Ele responsvel pela colocao das estacas, na maioria das vezes de concreto, que fazem parte da fundao de um prdio, por exemplo. O funcionamento dele relativamente simples: um motor suspende, atravs de um cabo de ao, um enorme peso (martelo), que abandonado de uma altura, por exemplo, de 10 m, e que acaba atingindo a estaca de concreto que se encontra logo abaixo. O processo de suspenso e abandono do peso sobre a estaca continua at a estaca estar na posio desejada.\nAssim que o menino lana a flecha, h transformao de um tipo de energia em outra. A transformao, nesse caso, de energia a) potencial elstica em energia gravitacional. b) gravitacional em energia potencial. c) potencial elstica em energia cintica d) cintica em energia potencial elstica. e) gravitacional em energia cintica. 07. (ENEM/2010) Deseja-se instalar uma estao de gerao de energia eltrica em um municpio localizado no interior de um pequeno vale cercado de altas montanhas de difcil acesso. A cidade cruzada por um rio, que fonte de gua para consumo, irrigao das lavouras de subsistncia e pesca. Na regio, que possui pequena extenso territorial, a incidncia solar alta o ano todo. A estao em questo ir abastecer apenas o municpio apresentado. Qual forma de obteno de energia, entre as apresentadas, a mais indicada para ser implantada nesse municpio de modo a causar o menor impacto ambiental? a) Termeltrica, pois possvel utilizar a gua do rio no sistema de refrigerao. b) Elica, pois a geografia do local prpria para a captao desse tipo de energia. c) Nuclear, pois o modo de resfriamento de seus sistemas no afetaria a populao. d) Fotovoltaica, pois possvel aproveitar a energia solar que chega superfcie do local. e) Hidreltrica, pois o rio que corta o municpio suficiente para abastecer a usina construda. 08. (UFSM-RS) As usinas hidroeltricas, que utilizam a gua acumulada em represas para fazer funcionar suas turbinas, so responsveis pela perturbao no ciclo natural das cheias e secas dos rios, pela inundao de reas de terra cada vez maiores, pela reteno de nutrientes que, se no fosse esse uso, estariam distribudos mais ou menos uniformemente, ao longo dos rios. A queima de carvo mineral para a gerao do vapor d'gua que move as turbinas das usinas termoeltricas lana, na atmosfera, alm de dixido de carbono, grandes quantidades de enxofre e xidos nitrogenados, gases que formam a chuva cida. As usinas nucleares causam impacto ambiental mesmo na ausncia de acidentes, porque retiram a gua do mar ou dos rios para resfriar os ncleos de seus geradores, devolvendoa a uma temperatura bem mais alta. Esse aquecimento afeta os organismos aquticos, pois o aumento da temperatura deixa a gua pobre em oxignio pela diminuio da solubilidade.\nCORRETO afirmar que o funcionamento do bateestacas baseado no princpio de: a) transformao da energia mecnica do martelo em energia trmica da estaca. b) conservao da quantidade de movimento do martelo. c) transformao da energia potencial gravitacional em trabalho para empurrar a estaca. d) colises do tipo elstico entre o martelo e a estaca. e) transformao da energia eltrica do motor em energia potencial elstica do martelo. 05. (UCS/2012) O ato de escrever palavras numa folha de papel, usando o grafite de um lpis, e o ato de apagar essas palavras, usando uma borracha, fisicamente envolvem a ideia de trabalho e fora de atrito e, consequentemente, de energia na forma de calor. Com base apenas na relao entre o grafite e o papel, e entre a borracha e o papel, pode-se afirmar que a) escrever absorve calor do ambiente e apagar entrega calor ao ambiente. b) tanto escrever quanto apagar so processos energeticamente reversveis. c) escrever e apagar entregam calor ao ambiente. d) escrever e apagar absorvem calor do ambiente. e) o trabalho realizado para escrever envolve fora de atrito cintico zero. 06. (ENEM/2005) Observe a situao descrita na tirinha a seguir\nA figura a seguir, representa uma barragem com a canalizao que leva a gua turbina\nqumica, sem que ocorra a produo de gases poluentes nocivos ao meio ambiente. 10. (UFMG) Rita est esquiando numa montanha dos Andes. A energia cintica dela em funo do tempo, durante parte do trajeto, est representada neste grfico\nSe no existe perda de energia no escoamento e se o mdulo da velocidade da gua em P v, a energia disponvel para girar a turbina, para uma quantidade de gua de massa m, : a) (1/2) mv2 + mgh b) mgh c) (1/2) mv2 - mgh d) (1/2) mv2 e) (1/2) mv2 + mg(20m + h) 09. (ENEM/2010) O crescimento da produo de energia eltrica ao longo do tempo tem influenciado decisivamente o progresso da humanidade, mas tambm tem criado uma sria preocupao: o prejuzo ao meio ambiente. Nos prximos anos, uma nova tecnologia de gerao de energia eltrica dever ganhar espao: as clulas a combustvel hidrognio/oxignio.\nOs pontos Q e R, indicados nesse grfico, correspondem a dois instantes diferentes do movimento de Rita. Despreze todas as formas de atrito. Com base nessas informaes, CORRETO afirmar que Rita atinge a) velocidade mxima em Q e altura mnima em R. b) velocidade mxima em R e altura mxima em Q. c) velocidade mxima em Q e altura mxima em R. d) velocidade mxima em R e altura mnima em Q\nAula 10 - Impulso E Quantidade Movimento De Uma Partcula\nImpulso uma grandeza fsica vetorial que relaciona o valor da fora aplicada num corpo e o tempo de atuao desta fora sobre ele. Desta forma, dado por: I = F.t Onde I = valor do impulso (unidade de medida: N.s) F = fora (unidade de medida: N) t = tempo (unidade de medida: segundos)\n(VILLULLAS, H. M; TICIANELLI, E. A; GONZLEZ, E. R. Qumica Na Nova Escola. N- 15, maio 2002).\nCom base no texto e na figura, a produo de energia eltrica por meio da clula a combustvel hidrognio/oxignio diferencia-se dos processos convencionais porque a) transforma energia qumica em energia eltrica, sem causar danos ao meio ambiente, porque o principal subproduto formado a gua. b) converte a energia qumica contida nas molculas dos componentes em energia trmica, sem que ocorra a produo de gases poluentes nocivos ao meio ambiente. c) transforma energia qumica em energia eltrica, porm emite gases poluentes da mesma forma que a produo de energia a partir dos combustveis fsseis. d) converte energia eltrica proveniente dos combustveis fsseis em energia qumica, retendo os gases poluentes produzidos no processo sem alterar a qualidade do meio ambiente. e) converte a energia potencial acumulada nas molculas de gua contidas no sistema em energia\nQuantidade de movimento uma grandeza fsica vetorial que descreve a relao entre a massa de um corpo e a sua velocidade de deslocamento. Desta forma, dada por: Q = m.v Onde Q = quantidade de movimento (unidade de medida: kg.m/s) m = massa do corpo (unidade de medida: kg) v = velocidade do corpo (unidade de medida: m/s) Teorema do impulso O valor do impulso das resultantes de foras que agem sobre um corpo, num determinado intervalo de tempo, igual variacao da quantidade de movimento do corpo neste mesmo intervalo de tempo Desta forma: I = Qfinal Qinicial Onde: I = impulso (unidade de medida N.s ou kg.m/s) Qfinal = quantidade de movimento final Qinicial = quantidade de movimento inicial\n01. (UERJ/2012) Observe a tabela abaixo, que apresenta as massas de alguns corpos em movimento uniforme. Corpos leopardo automvel caminho Massa (kg) 120 1100 3600 Velocidade (km/h) 60 70 20\nna mesma direo de V . Depois que Lusa agarra a bola, as velocidades de Maria e Lusa, em relao ao solo, so, respectivamente, a) 0 ; V b) ; V/2 c) m / M ; MV / m d) m / M ; (m - MV) / (M m) e) (M V / 2 - m )/ M ; (m - MV / 2) / (M m)\nAdmita que um cofre de massa igual a 300 kg cai, a partir do repouso e em queda livre de uma altura de 5 m. Considere Q1 , Q2 , Q3 e Q4 , respectivamente, as quantidades de movimento do leopardo, do automvel, do caminho e do cofre ao atingir o solo. As magnitudes dessas grandezas obedecem relao indicada em: a) Q1 Q4 Q2 Q3 b) Q4 Q1 Q2 Q3 c) Q1 Q4 d) Q4 Q1\n02. (UFTM/2012) Em algumas circunstncias nos deparamos com situaes de perigo e, para esses momentos, so necessrios equipamentos de segurana a fim de evitar maiores danos. Assinale a alternativa que justifica corretamente o uso de determinados dispositivos de segurana. a) O cinto de segurana e o air-bag, utilizados nos automveis, servem para amortecer o impacto do motorista em uma coliso e, consequentemente, reduzir a variao do mdulo da quantidade de movimento do motorista na coliso. b) Um automvel, ao fazer uma curva com velocidade de mdulo constante, varia o mdulo da quantidade de movimento do motorista, uma vez que a resultante das foras nele aplicadas nula devido ao uso do cinto de segurana. c) Em uma atividade circense, o trapezista ao cair do trapzio amortecido por uma rede de proteo, responsvel pela anulao da quantidade de movimento devido ao impulso que ela lhe aplica, o que no ocorreria se ele casse diretamente no solo. d) O impulso exercido por uma rede de proteo sobre o trapezista igual quele exercido pelo solo, caso no haja a rede; porm, o tempo de interao entre o trapezista e a rede maior, o que faz com que diminua a fora mdia exercida sobre o trapezista pela rede, em relao ao solo. e) Ao cair sobre a rede de proteo o trapezista recebe da rede uma fora maior do que aquela recebida se casse no solo, oferecendo a ele maior segurana e diminuindo o risco de acidente. 03. (FUVEST/2012) Maria e Lusa, ambas de massa M, patinam no gelo. Lusa vai ao encontro de Maria com velocidade de mdulo V. Maria, parada na pista, segura uma bola de massa m e, num certo instante, joga a bola para Lusa. A bola tem velocidade de mdulo ,\n04. (UEM/2012) Durante o treino classificatrio para o Grande Prmio da Hungria de Frmula 1, em 2009, o piloto brasileiro Felipe Massa foi atingido na cabea por uma mola que se soltou do carro que estava logo sua frente. A coliso com a mola causou fratura craniana, uma vez que a mola ficou ali alojada, e um corte de 8 cm no superclio esquerdo do piloto. O piloto brasileiro ficou inconsciente e seu carro colidiu com a proteo de pneus. A mola que atingiu o piloto era de ao, media 12 cm de dimetro e tinha, aproximadamente, 800 g. Considerando que a velocidade do carro de Felipe era de 270 km/h, no instante em que ele foi atingido pela mola, e desprezando a velocidade da mola e a resistncia do ar, assinale o que for correto. 01) A quantidade de movimento (momento linear) transferida do piloto para a mola foi de, aproximadamente, 75 kg.m.s-1. 02) Pode-se dizer que esse tipo de coliso uma coliso perfeitamente inelstica. 04) Tomando-se o referencial do piloto Felipe Massa, pode-se dizer que a velocidade da mola era de 270 km/h. 08) Considerando que o intervalo de tempo do impacto (a durao do impacto) foi de 0,5 s, a acelerao mdia da mola foi de 150 m/s2. 16) Considerando que, aps o final da coliso, a velocidade da mola em relao ao piloto nula, e tomando o referencial do piloto Felipe Massa, pode-se afirmar que a funo horria da posio da mola, aps o final da coliso, foi de segundo grau. 05. (UEPG/2011) Considerando o teorema da impulso, assinale o que for correto. 01) No grfico da variao da quantidade de movimento contra o tempo (Q x t), o coeficiente angular da reta apresentada corresponde ao valor da massa do corpo sobre o qual a fora F aplicada. 02) Para um instante t = 0, a quantidade de movimento de um corpo nula. 04) Se a resultante de um sistema de fora que atua sobre um corpo em movimento for nula, a velocidade\ndo corpo poder ser alterada se houver variao da massa do corpo. 08) O impulso uma grandeza vetorial e a sua direo e sentido so os mesmos que os da fora. 16) O impulso causado por uma fora resultante sobre um corpo igual variao de sua quantidade de movimento. 06. (FGV/2010) Uma ema pesa aproximadamente 360 N e consegue desenvolver uma velocidade de 60 km/h, o que lhe confere uma quantidade de movimento linear, em kg.m/s, de Dado: acelerao da gravidade = 10 m/s2 a) 36. b) 360. c) 600. d) 2 160. e) 3 600. 07. (UFF/2009) Para construir barracos em uma regio onde predominam mataces (pedras gigantes), os invasores do Jardim Paran, loteamento clandestino na serra da Cantareira, pagam a pedreiros para explodirem as pedras com dinamite. Algumas dessas pedras ficam instveis. Suponha que uma pedra de 10 toneladas, inicialmente em repouso, deslize, sem rolar, de uma altura de 72 metros e que, nesse processo, aproximadamente 90% da variao de sua energia potencial gravitacional seja dissipada por atrito. (www.conservation.org) Considerando a acelerao da gravidade igual a 10 m/s2, a quantidade de movimento final da pedra em kg m/s , aproximadamente, igual a: a) 1,4 x 102 b) 1,2 x 105. c) 7,2 x 105 d) 3,6 x 106 e) 6,5 x 106 08. (UFLAVRAS) Um caminho de 3t (3000kg) de massa e uma bicicleta de 10kg de massa movem-se com velocidade de 20km/h (5,6m/s). Das afirmaes abaixo, qual a VERDADEIRA? a) A quantidade de movimento uma grandeza escalar e, portanto, no depende nem da direo nem do sentido da velocidade. b) Como o caminho e a bicicleta tm a mesma velocidade, a quantidade de movimento tambm a mesma. c) A quantidade de movimento do caminho tem valor 16,8kg.m/s e sempre o mesmo sentido de sua velocidade. d) Os vetores quantidade de movimento do caminho e da bicicleta sero iguais caso eles tenham velocidades com mesma direo e mesmo sentido. e) O valor da quantidade de movimento de cada um deles diferente porque suas massas so diferentes. 09. (UNAERP) Um caminho, um carro pequeno e uma moto percorrem uma trajetria retilnea. Os trs tem a mesma velocidade constante, suponha o atrito desprezvel. Em um certo instante, inicia-se uma descida bem ngreme. Todos os veculos resolvem\neconomizar combustvel e descem na banguela. Podemos afirmar que: a) a quantidade de movimento dos trs permanece igual at o trmino da descida, pois eles no tm acelerao. b) a acelerao do caminho maior, por isso sua quantidade de movimento maior. c) o carro e a moto tm velocidade menor, mas tm a mesma quantidade de movimento. d) a velocidade inicial dos trs a mesma, mas as quantidades de movimento so diferentes e) a acelerao, em ordem decrescente, : moto, carro caminho.\nAula 11 - Momento De Uma Fora Em Relao A Um Ponto\nChama-se momento de uma fora F aplicada num ponto P, em relao a um ponto O, ao produto da intensidade F da fora pela distncia d do ponto O linha de ao da fora. M0 = FD\nPor conveno, o momento pode ser positivo ou negativo. Adota-se o sinal (+) se a fora F tende a girar horrio e (-) no sentido anti-horrio, ou vice versa, uma vez que trata-se de apenas uma conveno . O ponto O denominado polo, e a distncia d, brao. A unidade de momento no Sistema Internacional de Unidades (SI) Newton x metro (N.m) A condio para um ponto material estar em equilbrio em relao a um referencial que a resultante das foras que nele atuam seja nula. A gangorra tambm um sistema que permite investigar a eficincia de uma fora em produzir rotao:\nVerifica-se que, se o peso do garoto A o dobro do peso do garoto B, necessrio que a distncia de B at o eixo E seja o dobro da distncia de A at esse mesmo eixo para que ambos fiquem em equilbrio.\n01. (PUCPR) Duas esferas rgidas 1 e 2, de mesmo dimetro, esto em equilbrio dentro de uma caixa, como mostra a figura a seguir. Considerando nulo o atrito entre todas as superfcies, assinale o diagrama que representa corretamente as foras de contato que agem sobre a esfera 2 nos pontos A, B e C.\nPara que a rgua permanea em equilbrio horizontal, a massa, em gramas, do corpo que deve ser colocado no ponto K, de: a) 90 b) 70 c) 40 d) 20 02. (UFMG/2005) Gabriel est na ponta de um trampolim, que est fixo em duas estacas - 1 e 2 -, como representado nesta figura: 04. (UFMG) Para carregar quatro baldes idnticos, Nivaldo pendura-os em uma barra, como mostrado na figura adiante. Essa barra homognea e possui suportes para os baldes, igualmente espaados entre si, representados, na figura pelos pontos escuros. Para manter uma barra em equilbrio, na horizontal, Nivaldo a apia, pelo ponto mdio, no ombro. Nivaldo, ento, removeu um dos baldes e rearranja os demais de forma a manter a barra em equilbrio, na horizontal, ainda apoiada pelo seu ponto mdio. Assinale a alternativa que apresenta um arranjo POSSVEL para manter os baldes em equilbrio nessa nova situao.\nSejam F1 e F2 as foras que as estacas 1 e 2 fazem, respectivamente, no trampolim. Com base nessas informaes, CORRETO afirmar que essas foras esto na direo vertical e a) tm sentido contrrio, F1 para cima e F 2 para baixo. b) ambas tm o sentido para baixo. c) tm sentido contrrio, F1 para baixo e F2 para cima. d) ambas tm o sentido para cima. 03. (UERJ) Para demonstrar as condies de equilbrio de um corpo extenso, foi montado o experimento na figura 1, em que uma rgua, graduada de A a M, permanece em equilbrio horizontal, apoiada no pino de uma haste vertical. Um corpo de massa 60g colocado no ponto A e um corpo de massa 40g colocado no ponto I, conforme ilustrado na figura 2.\n05. (UFRJ) Na figura a seguir suponha que o menino esteja empurrando a porta com uma fora F1 = 5N, atuando a uma distncia d1= 2 metros das dobradias (eixo de rotao) e que o homem exera uma fora F 2 =80N a uma distncia de 10cm do eixo de rotao.\nNestas condies, pode-se afirmar que a) a porta estaria girando no sentido de ser fechada. b) a porta estaria girando no sentido de ser aberta. c) a porta no gira em nenhum sentido. d) o valor do momento aplicado porta pelo homem maior que o valor do momento aplicado pelo menino. e) a porta estaria girando no sentido de ser fechada pois a massa do homem maior que a massa do menino. 06. (UERJ/2012) Uma balana romana consiste em uma haste horizontal sustentada por um gancho em um ponto de articulao fixo. A partir desse ponto, um pequeno corpo P pode ser deslocado na direo de uma das extremidades, a fim de equilibrar um corpo colocado em um prato pendurado na extremidade oposta. Observe a ilustrao:\nAdote os conceitos da Mecnica Newtoniana e as seguintes convenes: a) O valor da acelerao da gravidade: g 10 m/s2 ; b) A resistncia do ar pode ser desconsiderada. 08. (UFPB/2012) Um navio cargueiro est sendo carregado de minrio no porto de Cabedelo. O carregamento , hipoteticamente, feito por um guindaste, manobrado por um operador que suspende, de cada vez, dois containers acoplados s extremidades de uma barra de ferro de trs metros de comprimento, conforme esquema a seguir:\nQuando P equilibra um corpo de massa igual a 5 kg, a distncia d de P at o ponto de articulao igual a 15 cm. Para equilibrar um outro corpo de massa igual a 8 kg, a distncia, em centmetros, de P at o ponto de articulao deve ser igual a: a) 28 b) 25 c) 24 d) 20 07. (FUVEST/2012) Um mbile pendurado no teto tem trs elefantezinhos presos um ao outro por fios, como mostra a figura. As massas dos elefantes de cima, do meio e de baixo so, respectivamente, 20g, 30g e 70g. Os valores de tenso, em newtons, nos fios superior, mdio e inferior so, respectivamente, iguais a Note e adote: Desconsidere as massas dos fios. Acelerao da gravidade g 10 m/s2 .\nNa ltima etapa do carregamento, o container 1 completamente preenchido de minrio, totalizando uma massa de 4 toneladas, enquanto o container 2 preenchido pela metade, totalizando uma massa de 2 toneladas. Para que os containers sejam suspensos em equilbrio, o operador deve prender o gancho do guindaste exatamente no centro de massa do sistema, formado pelos dois containers e pela barra de ferro.\nNesse sentido, desprezando a massa da barra de ferro, conclui-se que a distncia entre o gancho (preso na barra pelo operador) e o container 1 deve ser de: a) 0,5 m b) 1,0 m c) 1,5 m d) 2,0 m e) 2,5 m 09. (FGV-RJ/2011) Trs adolescentes, Jos, Ana e Lcia, pesando, respectivamente, 420 N, 400 N e 440 N, esto sentados sobre uma gangorra. A gangorra de material homogneo, e seu ponto central O est apoiado em um suporte. De um lado da gangorra esto Jos e Ana, distantes do ponto O, respectivamente, 1,0 m e 1,7 m, equilibrando a gangorra na horizontal com Lcia do outro lado. Nestas condies, desprezando efeitos devidos s dimenses dos jovens, a distncia de Lcia ao ponto O igual a a) 3,0 m b) 1,0 m c) 2,7 m d) 2,5 m e) 1,7 m\nPresso Atmosfrica Acima de cada ponto da superfcie terrestre, podemos considerar que h uma coluna de ar exercendo presso a chamada presso atmosfrica. Quem evidenciou esse fato pela primeira vez foi o cientista italiano Torricelli. Nas unidades prticas de presso, a presso atmosfrica ao nvel do mar vale: Patm=76cmHg = 760mmHg No sistema Internacional de Unidades (SI), temos: Patm =1,013. 105 N/m2 A presso atmosfrica depende da altitude do local. Por exemplo, a presso atmosfrica na cidade do Rio de Janeiro maior que presso atmosfrica em Belo Horizonte. Esse fato pode ser explicado com base no teorema de Stevin: sobre o Rio de Janeiro, ao nvel do mar, a coluna de ar maior que sobre Belo Horizonte, situada numa maior altitude (836 metros) Presso em um lquido - Teorema de Stevin Este teorema diz que a presso absoluta em um ponto de um lquido homogneo, incompressvel, de densidade d, localizado a uma profundidade h igual presso atmosfrica local, exercida na superfcie do lquido, adicionada da presso do prprio lquido (d.g.h), no dependendo da forma do recipiente. Desta forma:\nAula 12 - Massa Especfica Ou Densidade Absoluta () E Presso Exercida Por Um Corpo E Presso De Lquidos\nFixadas a temperatura e a presso, uma substncia pura tem a propriedade fundamental de apresentar massa diretamente proporcional ao respectivo volume. Em presso e temperatura constantes, uma substncia pura tem massa especfica () constante e calculada pela diviso da massa considerada (m) pelo volume correspondente (v): =m/V A unidade de medida no Sistema Internacional kg/m , embora muito se utiliza em exerccios a unidade g/cm3, necessitando na maioria dos casos proceder converso de unidades. Presso de um corpo A presso a grandeza fsica que relaciona a fora a que um objeto est sujeito dividida pela rea da superfcie sobre a qual a fora age. Definimos a fora aqui como sendo uma fora agindo perpendicularmente superfcie.\nPtotal = Patmosfrica + d.g.h\nOnde: Ptotal = presso total observada no ponto analisado (unidade de medida: N/m2). Patmosfrica = presso atmosfrica na superfcie do lquido (unidade de medida: N/m2). d. = densidade do lquido (unidade de medida: kg/m3). g= acelerao da gravidade local (m/s2) h = profundidade do ponto estudado (metro)\n01. (FUVEST) O comandante de um jumbo decide elevar a altitude de vo do avio de 9000m para 11000m. Com relao a anterior, nesta 2 altitude: a) a distncia do vo ser menor. b) o empuxo que o ar exerce sobre o avio ser maior. c) a densidade do ar ser menor. d) a temperatura externa ser maior. e) a presso atmosfrica ser maior. 02. (FAAP/2006) A massa de um bloco de granito 6,5t e a densidade do granito 2.600kg/m3. Qual o volume do bloco? a) 0,0025 m3 b) 0,025 m3 c) 0,25 m3 d) 2,50 m3 e) 25,00 m3 03. (MACKENZIE) Assinale a alternativa correta. a) Dois corpos de mesma densidade tm necessariamente a mesma massa.\nOnde: P = presso (unidade de medida N/m2 ou Pascal) F= fora (unidade de medida: Newton) A = rea da superfcie (unidade de medida: m2).\nb) Dois corpos de mesma densidade tm necessariamente o mesmo volume. c) Dois corpos de mesma densidade tm necessariamente a mesma massa e o mesmo volume. d) Dois corpos de mesma densidade possuem a mesma massa quando possuem tambm o mesmo volume. e) As alternativas (c) e (d) so ambas corretas. 04. (CESGRANRIO) Abandona-se um lpis L sobre a superfcie de um lquido, de duas formas distintas:\nb) se a profundidade da gua maior do que 11 m, a bomba no retira gua da mina. c) se a profundidade da gua grande, duas ou mais bombas devem ser instaladas em srie ao nvel do solo. d) a mesma bomba pode retirar a gua em qualquer profundidade, mas, com profundidades maiores, diminui a vazo nas tubulaes. e) a bomba de suco no pode retirar gua da mina, porque s funciona no vcuo. 07. (UFF/2012) Submarinos possuem tanques de lastro, que podem estar cheios de gua ou vazios. Quando os tanques esto vazios, o submarino flutua na superfcie da gua, com parte do seu volume acima da superfcie. Quando os tanques esto cheios de gua, o submarino flutua em equilbrio abaixo da superfcie.\nA opo que melhor explica as situaes (I) e (II) : a) A massa do lpis em (I) maior que em (II); b) A fora que o lpis exerce sobre o lquido maior que em (I) que em (II); c) A presso do lpis sobre o lquido em (I) menor que em (II); d) A presso do lpis sobre o lquido em (I) maior que em (II); e) A densidade do lpis na vertical maior que na horizontal. 05. (UFSC) Um mergulhador atinge uma profundidade de 60m quando parte no encalo de um peixe que lhe daria a vitria numa competio de caa submarina. Para voltar superfcie e exibir o resultado de sua pescaria, CORRETO afirmar que ele deveria: 01) subir rapidamente, pois a essa profundidade no so causados quaisquer tipos de danos sua sade. 02) subir mesma velocidade com que desceu, pois o seu organismo reage de forma idntica na subida e na descida. 04) subir muito lentamente, para evitar a descompresso rpida, o que poderia causar a vaporizao de elementos do sangue, gerando uma embolia. 08) subir muito lentamente, evitando descompresso rpida, prevenindo uma pneumonia por entrada de gua nos pulmes. 16) subir rapidamente, para evitar o afogamento pela entrada de gua nos pulmes. 32) subir muito lentamente, para evitar o surgimento de bolhas na corrente sangnea, pela reduo da temperatura de transio de fase de alguns elementos. 06. (UFSM/2012) Dentro de uma mina de carvo, existe acmulo de gua. Para retirar essa gua, uma bomba de suco instalada na boca da mina, ao nvel do solo. Assim, a) quanto maior a profundidade da gua, maior deve ser a potncia do motor que aciona a bomba.\nComparando os valores da presso (p) no fundo do submarino e do empuxo (E) sobre o submarino quando os tanques esto cheios (pc ,Ec ) com os valores das mesmas grandezas quando os tanques esto vazios (pv ,Ev ) correto afirmar que a) pc b) pc c) pc d) pc e) pc\npv , Ec pv , Ec pv , Ec pv , Ec pv , Ec\nEv . Ev . Ev . Ev . Ev .\n08. (UEG/2011) Em 15 de abril de 1875, na Frana, o balo Zenith voou a uma altitude de 8.600 m. Dois dos seus tripulantes morreram em decorrncia das mudanas funcionais promovidas pela altitude. Sobre esses tipos de mudanas numa pessoa saudvel e normal, correto afirmar: a) os efeitos apenas sero sentidos em altitudes superiores a 8000 m, quando a frequncia respiratria aumenta drasticamente. b) o que ocasionou a morte dos dois tripulantes foi um efeito conhecido como hipoxia, ou seja, o alto fornecimento de oxignio. c) os efeitos se devem essencialmente diminuio da presso atmosfrica, o que consequncia da diminuio da densidade do ar. d) j em baixas altitudes, prximas de 1.000 m, surgem uma srie de distrbios, como dificuldade de respirar, taquicardia, nusea, vmito e insnia. 09. (CPS/2011) Os estudos dos efeitos da altitude sobre a performance fsica comearam a ser realizados depois dos Jogos Olmpicos de 1968. A competio realizada na Cidade do Mxico, a 2 400 metros, registrou nas corridas de mdia e longa distncia o triunfo de atletas de pases montanhosos, como Tunsia, Etipia e Qunia, enquanto australianos e\namericanos, os favoritos, mal conseguiam alcanar a linha de chegada. (http://veja.abril.com.br/idade/exclusivo/perguntas_res postas/altitudes/index.shtml Acesso em: 12.09.2010.) Os americanos e australianos no tiveram sucesso nas provas pois, nas condies atmosfricas da Cidade do Mxico, no estavam adaptados a) diminuio da presso atmosfrica e consequente rarefao do ar. b) ao aumento da presso atmosfrica e consequente diminuio do oxignio. c) diminuio da resistncia do ar e ao consequente aumento da presso atmosfrica. d) diminuio da presso atmosfrica e ao consequente aumento da oxigenao do sangue. e) ao aumento da insolao no clima de montanha e ao consequente aumento de temperatura no vero. 10. (UPE/2011) A aparelhagem mostrada na figura abaixo utilizada para calcular a densidade do petrleo. Ela composta de um tubo em forma de U com gua e petrleo.\nAula 13 - Teorema De Arquimedes (Empuxo) E Princpio De Pascal\nQuando uma pessoa est mergulhada nas guas de uma piscina ou no mar, sente-se mais leve, como se o lquido estivesse empurrando seu corpo para cima, aliviando seu peso. Ao que se sabe, foi o sbio grego Arquimedes de Siracusa quem pela primeira vez teve a percepo desse fato. Segundo alguns, ele teria chegado a essa concluso durante um banho nas termas pblicas da cidade em que vivia. Entusiasmado com a descoberta, o cientista teria sado nu pelas ruas, exclamando: Heureca! Heureca! (Descobri! Descobri!) Princpio de Arquimedes Todo corpo mergulhado em um fluido sofre a ao de uma fora de empuxo vertical, para cima, igual ao peso do lquido deslocado. Desta forma, o empuxo calculado de acordo com a seguinte relao matemtica: E = dlquido. g. Vimerso Onde E = empuxo (unidade de medida: Newton) dlquido = densidade do lquido no qual est imerso o corpo (kg/m3) g = acelerao da gravidade (m/s2) Vimerso = volume imerso no lquido (m3) Princpio de Pascal Os acrscimos de presso sofridos por um ponto de um lquido em equilbrio so transmitidos integralmente a todos os pontos do lquido e das paredes do recipiente que o contm.\nDados: considere a densidade da gua igual a\n1.000kg / m3\nConsidere h = 4 cm e d = 5 cm. Pode-se afirmar que o valor da densidade do petrleo, em kg / m3 , vale a) 400 b) 800 c) 600 d) 1200 e) 300 11. (ENEM/2011) Um tipo de vaso sanitrio que vem substituindo as vlvulas de descarga est esquematizado na figura. Ao acionar a alavanca, toda a gua do tanque escoada e aumenta o nvel no vaso, at cobrir o sifo. De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a profundidade, maior a presso. Assim, a gua desce levando os rejeitos at o sistema de esgoto. A vlvula da caixa de descarga se fecha e ocorre o seu enchimento. Em relao s vlvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior economia de gua.\n01. (UFSCAR-SP) Um recipiente contendo gua se encontra em equilbrio sobre uma balana, como indica a figura 1. Uma pessoa pe uma de suas mos dentro do recipiente, afundando-a inteiramente at o incio do punho, como ilustra a figura 2. Com a mo mantida em repouso, e aps restabelecido o equilbrio hidrosttico, verifica-se que a medida da balana sofreu um acrscimo de 4,5 N em relao medida anterior\nd) 240N. e) 120 N 04. (ENEM/2010) Durante uma obra em um clube, um grupo de trabalhadores teve de remover uma escultura de ferro macio colocada no fundo de uma piscina vazia. Cinco trabalhadores amarraram cordas escultura e tentaram pux-la para cima, sem sucesso. Se a piscina for preenchida com gua, ficar mais fcil para os trabalhadores removerem a escultura, pois a a) escultura flutuar. Dessa forma, os homens no precisaro fazer fora para remover a escultura do fundo. b) escultura ficar com peso menor. Dessa forma, a intensidade da fora necessria para elevar a escultura ser menor. c) gua exercer uma fora na escultura proporcional a sua massa, e para cima. Esta fora se somar fora que os trabalhadores fazem para anular a ao da fora peso da escultura. d) gua exercer uma fora na escultura para baixo, e esta passar a receber uma fora ascendente do piso da piscina. Esta fora ajudar a anular a ao da fora peso na escultura. e) gua exercer uma fora na escultura proporcional ao seu volume, e para cima. Esta fora se somar fora que os trabalhadores fazem, podendo resultar em uma fora ascendente maior que o peso da escultura. 05. (UFGD/2009) Atualmente temos muitos esportes radicais. Um deles, o Skydiving, consiste na prtica de pular de um avio com pra-quedas. Um praticante desse esporte, com massa de 75 kg, com braos e pernas abertos, atinge a velocidade mxima de 200 km/h. Com essas informaes, qual a fora do ar exercida no esportista, quando o mesmo atinge velocidade mxima? a) 1000 N. b) 750 N. c) 850 N. d) 1200 N. e) 450 N. 06. (UNESP/2012) A maioria dos peixes sseos possui uma estrutura chamada vescula gasosa ou bexiga natatria, que tem a funo de ajudar na flutuao do peixe. Um desses peixes est em repouso na gua, com a fora peso, aplicada pela Terra, e o empuxo, exercido pela gua, equilibrando-se, como mostra a figura 1. Desprezando a fora exercida pelo movimento das nadadeiras, considere que, ao aumentar o volume ocupado pelos gases na bexiga natatria, sem que a massa do peixe varie significativamente, o volume do corpo do peixe tambm aumente. Assim, o mdulo do empuxo supera o da fora peso, e o peixe sobe (figura 2).\nSabendo que a densidade da gua 1g/cm3, calcule o volume da mo em cm3.\n02. (UEBA-BA) A camada gasosa que envolve a Terra exerce presso sobre a superfcie terrestre e sobre todos os corpos nela situados. Segundo Evangelista Torricelli, a presso atmosfrica, ao nvel do mar, equivale a 760 mmHg. Com base nessas informaes, se um barmetro indica, para a presso atmosfrica, o valor de 70 cmHg, possvel que esse instrumento esteja situado: a) em uma estao meteorolgica qualquer. b) No alto de uma montanha. c) Em um posto salva-vidas beira-mar. d) Em um navio ancorado num ponto qualquer. e) No terrao de um prdio de trs andares, construdo numa cidade litornea. 03. (UFGD/2010) Em alguns postos de gasolina, quando se troca o leo de um automvel, usa-se o princpio de Pascal para elevar o automvel. Considerando a figura a seguir, que representa um elevador hidrulico, qual deve ser a fora aplicada (F ) para se elevar um automvel de 1,2 toneladas?\nConsidere: A e A como sendo circulares com raios respectivamente 5 cm e 50 cm, e g = 10 m/s 2 a) 360 N. b) 1200 N. c) 12 N.\nNa situao descrita, o mdulo do empuxo aumenta, porque a) inversamente proporcional variao do volume do corpo do peixe. b) a intensidade da fora peso, que age sobre o peixe, diminui significativamente. c) a densidade da gua na regio ao redor do peixe aumenta. d) depende da densidade do corpo do peixe, que tambm aumenta. e) o mdulo da fora peso da quantidade de gua deslocada pelo corpo do peixe aumenta. 07. (UNESP/2012) Duas esferas, A e B, macias e de mesmo volume, so totalmente imersas num lquido e mantidas em repouso pelos fios mostrados na figura. Quando os fios so cortados, a esfera A desce at o fundo do recipiente e a esfera B sobe at a superfcie, onde passa a flutuar, parcialmente imersa no lquido.\na) O empuxo do ar sobre os bales foi diminuindo medida que diminua a densidade do ar. b) A presso atmosfrica sobre o teto da casa foi aumentando com a altura. c) A temperatura baixa, que caracteriza a grande altitude, fez aumentar a presso interna e o volume dos bales. d) Mesmo com os bales fechados, o nmero de moles do gs dentro deles diminuiu com a altura, reduzindo a presso manomtrica sobre a casa. e) Devido altitude e ao atrito do ar, a temperatura da casa aumentou e, por isso, diminuram a presso e o volume do gs dentro dos bales. 09. (UEG/2011) Em uma coliso automobilstica frontal, observou-se que o volante foi deformado provavelmente pelo impacto com o trax do motorista, alm de uma quebra circular no para-brisa evidenciar o local de impacto da cabea. O acidentado apresentou fratura craniana, deformidade transversal do esterno, contuso cardaca e ruptura dos alvolos pulmonares. A leso pulmonar ocorreu pela reao instintiva de espanto do motorista ao puxar e segurar o flego, pois a compresso sbita do trax produziu a ruptura dos alvolos, assim como se estoura um saco de papel inflado. Sobre essa leso pulmonar, correto afirmar: a) pelo Princpio de Pascal, o aumento da presso sobre o ar contido nos alvolos foi inversamente proporcional ao volume ocupado pelo fluido, cuja massa rompeu as paredes inferiores dos alvolos. b) pelo Princpio de Pascal, o aumento da presso anteroposterior sobre o ar contido nos alvolos por ao de presso externa foi transmitido a todos os pontos do fluido, inclusive parede dos alvolos. c) pelo Princpio de Arquimedes, o aumento da presso sobre o ar contido nos alvolos foi inversamente proporcional ao volume ocupado pelo fluido, cuja massa rompeu as paredes inferiores dos alvolos. d) pelo Princpio de Arquimedes, o aumento da presso anteroposterior sobre o ar contido nos alvolos por ao de presso externa foi transmitido a todos os pontos do fluido, inclusive parede dos alvolos. 10. (UDESC/2011) Um barco pesqueiro, cuja massa 710 kg, navegando rio abaixo, chega ao mar, no local em que a densidade da gua do mar 5,0% maior do que a densidade da gua do rio. O que ocorre com a parte submersa do barco quando este passa do rio para o mar? a) Aumenta, pois o barco desloca um maior volume de gua. b) Diminui, pois o empuxo diminui. c) Diminui, pois o barco desloca um menor volume de gua. d) Aumenta, pois o empuxo aumenta. e) No se altera, pois o empuxo o mesmo.\nSendo PA e PB os mdulos das foras Peso de A e B, e EA e EB os mdulos das foras Empuxo que o lquido exerce sobre as esferas quando elas esto totalmente imersas, correto afirmar que a) PA < PB e EA = EB. b) PA < PB e EA < EB. c) PA > PB e EA > EB. d) PA > PB e EA < EB. e) PA > PB e EA = EB. 08. (UCS/2012) No desenho animado Up Altas Aventuras, o personagem Carl Fredricksen, um vendedor de bales, tem a ideia de viajar levando consigo a prpria casa. Para isso, ele enche uma quantidade grande de bales com um gs e amarra-os casa, que erguida no ar. Por um certo tempo, a casa sobe. Mas, de repente, sem que nenhum balo seja solto, a ascenso vertical interrompida e a casa se desloca, graas ao vento, apenas na horizontal. Por que isso aconteceu?\nAula 14 - Temperatura E Calor\nnecessrio ir alm das sensaes trmicas para se definir temperatura.\nHoje em dia, sabe-se que todos os corpos possuem partculas, que esto em constante movimento, isto , em agitao trmica. Na Mecnica, estuda-se que qualquer corpo em movimento possui energia cintica. Chamando-se de energia trmica a soma das energias cinticas das partculas de um corpo, defini-se a temperatura: TEMPERATURA: medida do nvel de agitao trmica das partculas ou medidas do nvel da energia trmica por partculas de um corpo ou sistema fsico. Equilbrio Trmico Quando dois corpos, A e B, com temperaturas A e B iguais esto em contato trmico, diz-se que esto em equilbrio trmico. Conceito de Calor O calor a nomenclatura atribuda energia trmica sendo transferida de um sistema a outro exclusivamente em virtude da diferena de temperaturas entre eles. No correto se afirmar que um corpo possui mais calor que outro, e to pouco correto afirmar que um corpo possui calor; Escalas Termomtricas\nb) Reduzir o volume de gua do lago que circula no condensador de vapor. c) Reduzir o tamanho da bomba usada para devolver a gua lquida caldeira. d) Melhorar a capacidade dos dutos com vapor conduzirem calor para o ambiente. e) Usar o calor liberado com os gases pela chamin para mover um outro gerador.\n[HINRICHS. R. A.; KLEINBACH, M. Energia e meio ambiente. So Paulo: Pioneira Thomson Learning, 2003 (adaptado).]\n02. (CPS/2012) Em algumas cidades brasileiras encontramos, em vias de grande circulao, termmetros que indicam a temperatura local medida na escala Celsius. Por causa dos jogos da Copa, no Brasil, os termmetros devero passar por modificaes que permitam a informao da temperatura tambm na escala Fahrenheit, utilizada por alguns pases. Portanto, aps essa adaptao, um desses termmetros que indique, por exemplo, 25 C, tambm apontar a temperatura de Dado: Equao de converso entre as escalas Celsius e t tFahrenheit 32 Fahrenheit Celsius 5 9 a) 44 F. b) 58 F. c) 64 F. d) 77 F. e) 86 F. 03. (CESCEA-SP) Escola a opo que completa corretamente as lacunas do texto: Por muito tempo, na histria da Fsica, considerou-se que o calor era uma propriedade dos corpos, que a possuam em uma quantidade finita. Este conceito errneo desapareceu-se no final do sculo XVIII. E hoje sabe-se que calor uma forma de (1)____ e , portanto, no tem sentido falar em (2)____ . a) (1) Energia em trnsito (2) Calor contido nos corpos. b) (1) Temperatura (2) Aquecimento dos corpos. c) (1) Presso (2) Energia interna dos corpos. d) (1) Fora (2) Trabalho realizado por um corpo. e) (1) Momento (2) Energia cintica de um corpo.\n01. (ENEM/2009) O esquema mostra um diagrama de bloco de uma estao geradora de eletricidade abastecida por combustvel fssil. Se fosse necessrio melhorar o rendimento dessa usina, que forneceria eletricidade para abastecer uma cidade, qual das seguintes aes poderia resultar em alguma economia de energia, sem afetar a capacidade de gerao da usina? a) Reduzir a quantidade de combustvel fornecido usina para ser queimado.\n04. (ENEM/2010) A fonte de energia representada na figura, considerada uma das mais limpas e sustentveis do mundo, extrada do calor gerado\nF 36F. Esta variao de temperatura expressa na escala Celsius : a) C 10C b) C 12C c) C 15C d) C 18C e) C 20C\n07. (PUC-SP/2010) No LHC (Grande Colisor de Hdrons), as partculas vo correr umas contra as outras em um tnel de 27 km de extenso, que tem algumas partes resfriadas a 271,25C. Os resultados oriundos dessas colises, entretanto, vo seguir pelo mundo todo. A grade do LHC ter 60 mil computadores. O objetivo da construo do complexo franco-suo, que custou US$ 10 bilhes e administrado pelo CERN (Organizao Europeia de Pesquisa Nuclear, na sigla em francs), revolucionar a forma de se enxergar o Universo. m gigantesco instalado em uma das cavernas do LHC (Grande Colisor de Hdrons), a mquina mais poderosa do mundo\na) pela circulao do magma no subsolo. b) pelas erupes constantes dos vulces. c) pelo sol que aquece as guas com radiao ultravioleta. d) pela queima do carvo e combustveis fsseis. e) pelos detritos e cinzas vulcnicas. 05. (IFCE/2011) Um estudante de Fsica resolveu criar uma nova escala termomtrica que se chamou Escala NOVA ou, simplesmente, Escala N. Para isso, o estudante usou os pontos fixos de referncia da gua: o ponto de fuso do gelo (0 C), correspondendo ao mnimo (25 N) e o ponto de ebulio da gua (100 C), correspondendo ao mximo (175 N) de sua escala, que era dividida em cem partes iguais. Dessa forma, uma temperatura de 55, na escala N, corresponde, na escala Celsius, a uma temperatura de a) 10 C. b) 20 C. c) 25 C. d) 30 C. e) 35 C. 06. (IFBA/2012) O conjunto de valores numricos que uma dada temperatura pode assumir em um termmetro constitui uma escala termomtrica. Atualmente, a escala Celsius a mais utilizada; nela, adotou-se os valores 0 para o ponto de fuso do gelo e 100 para o ponto de ebulio da gua. Existem alguns pases que usam a escala Fahrenheit, a qual adota 32 e 212 para os respectivos pontos de gelo e de vapor.\n(www1.folha.uol.com.br/folha/ciencia/ult306u442867.shtml. Publicada em 09/09/2008. Consultada em 05/04/2010)\nA temperatura citada no texto, expressa nas escalas Fahrenheit e Kelvin, equivale, respectivamente, aos valores aproximados de: a) 456 e 544 b) 456 e 2 c) 520 e 544 d) 520 e 2 e) 456 e 2 08. (UFGD/2010) Em um pas como os EUA, as temperaturas do vero correspondem a 98 F. Quanto essa temperatura representa em C? a) 36,67 C b) 28,12 C c) 25,50 C d) 42,20 C e) 31,00 C\nAula 15 - Propagao De Calor\nA lei geral a respeito da transmisso do calor afirma: Certo dia, um jornal europeu informou que, na cidade de Porto Seguro, o servio de meteorologia anunciou, entre a temperatura mxima e a mnima, uma variao O calor se propaga sempre no sentido da maior temperatura para a menor temperatura.\nEsse trnsito de energia trmica pode ser processado de trs modos diferentes: a) Conduo trmica. b) Conveco trmica. c) Irradiao trmica. Conduo Trmica: propagao de calor em que a energia trmica transmitida de partcula para partcula, mediante as colises e alteraes das agitaes trmicas; ressalte-se que no h transporte das partculas, h somente transmisso de energia trmica. Conveco Trmica: transmisso de calor em que a energia trmica propagada mediante o transporte de matria, havendo, portanto, deslocamento de partculas. Logo. A conveco um fenmeno que s processa em meios fluidos, ou seja, em lquidos e gases. Irradiao Trmica: propagao do calor em que a energia trmica transmitida atravs de ondas eletromagnticas. A energia emitida por um corpo ou energia radiante propaga-se pelo espao (inclusive o vcuo) at atingir outros corpos. Garrafa Trmica O brasileiro tem o costume de tomar o famoso cafezinho vrias vezes ao dia. E, para no ficar esquentando-o todo dia, utiliza a garrafa trmica, que conserva bem quentinho por bastante tempo. A garrafa trmica foi idealizada por James Dewar, h um sculo aproximadamente. Ela constituda de modo a evitar os trs processos de transmisso de calor: 1 Conduo evitada pelo vcuo e pela tampa isolante; 2 Conveco Evitada pelo vcuo; 3 Irradiao Evitada pelas paredes espelhadas que refletem as radiaes, tanto de dentro para fora como vice-versa.\nOs frascos de Dewar, tambm conhecidos por garrafas trmicas, so recipientes formados por paredes duplas de vidro espelhado entre as quais se faz vcuo, fechados com uma tampa feita de material isolante trmico. correto afirmar que lquidos armazenados nesses recipientes praticamente no sofrem variaes de temperatura porque, entre outros fatores, a) o vidro, por ser um mau condutor de calor, dificulta a propagao de calor por irradiao. b) o vcuo entre as paredes de vidro eficiente para evitar a propagao de calor por conveco e irradiao. c) a conduo de calor dificultada pelo vcuo entre as paredes, e as superfcies espelhadas evitam a conveco de calor. d) o calor impedido de entrar ou sair por irradiao pelas superfcies espelhadas, e o vcuo impede a conduo. e) a conveco de calor impedida pela tampa, e a irradiao e a conduo, pelo vcuo entre as paredes. 02. (IFSC/2011) A lei de Fourier, ou lei da conduo trmica serve para analisar e quantificar o fluxo de calor atravs de um slido. Ele relaciona esse fluxo de calor com o material, com a geometria do corpo em questo e diferena de temperatura na qual est submetido. Para aumentar o fluxo de calor de um corpo, sem alterar o material e a diferena de temperatura, devese... a) manter a rea da seco transversal e aumentar a espessura (comprimento) do corpo. b) aumentar a rea da seco transversal e a espessura (comprimento) do corpo. c) diminuir a rea da seco transversal e a espessura (comprimento) do corpo. d) diminuir a rea da seco transversal e aumentar a espessura (comprimento) do corpo. e) aumentar a rea da seco transversal e diminuir a espessura (comprimento) do corpo. 03. (UFSM/2011) As plantas e os animais que vivem num ecossistema dependem uns dos outros, do solo, da gua e das trocas de energia para sobreviverem. Um processo importante de troca de energia chamado de calor. Analise, ento, as afirmativas: I. Ondas eletromagnticas na regio do infravermelho so chamadas de calor por radiao. II. Ocorre calor por conveco, quando se estabelecem, num fluido, correntes causadas por diferenas de temperatura. III. Calor por conduo pode ocorrer em slidos, lquidos, gases e, tambm, no vcuo. Est(o) correta(s) a) apenas I. b) apenas II. c) apenas III. d) apenas I e II. e) apenas II e III.\n01. (VUNESP/2010) A criogenia um ramo da fsicoqumica que estuda tecnologias para a produo de temperaturas muito baixas (abaixo de 150C), principalmente at a temperatura de ebulio do nitrognio lquido ou ainda mais baixas, e o comportamento dos elementos e materiais nessas temperaturas. E surge a ideia fantstica: voc morre e os mdicos o colocam num tanque de nitrognio lquido, guardado a 319F, temperatura em que o cadver no apodrece. A, daqui a uns 500 anos, os cientistas descobrem um jeito de combater a doena que causou sua morte e o degelam. O nitrognio lquido o elemento mais usado na criogenia e comprado legalmente em todo o mundo. Esse gs preso em recipientes especiais conhecidos como frascos de Dewar, nomeados em homenagem ao seu inventor, James Dewar. (www.mundoestranho.abril.com.br e www.oarquivo.com.br Adaptado)\n04. (UEM/2012)Sobre os conceitos de termodinmica, assinale o que for correto. 01) Se dois corpos com diferentes temperaturas forem colocados em contato, uma certa quantidade de energia trmica ser transferida de um corpo ao outro, devido, exclusivamente, diferena de temperatura entre eles. 02) A quantidade de calor necessria para elevar em 1C a temperatura de 1g de uma substncia denominada de calor especfico dessa substncia. 04) Quando uma quantidade de calor se transfere de um corpo a outro pelo processo de conduo, essa energia se propaga devido agitao atmica no material. 08) Nos lquidos, a transferncia de calor ocorre, sobretudo, por meio das correntes de conveco, as quais so formadas devido diferena entre as densidades das regies mais quentes e mais frias do lquido. 16) A transferncia de calor por radiao realizada por meio de ondas eletromagnticas, que se propagam somente na presena de um meio material. 05. (ENEM/2009) A inveno da geladeira proporcionou uma revoluo no aproveitamento dos alimentos, ao permitir que fossem armazenados e transportados por longos perodos. A figura apresentada ilustra o processo cclico de funcionamento de uma geladeira, em que um gs no interior de uma tubulao forado a circular entre o congelador e a parte externa da geladeira. por meio dos processos de compresso, que ocorre na parte externa, e de expanso, que ocorre na parte interna, que o gs proporciona a troca de calor entre o interior e o exterior da geladeira.\nd) a eficincia tanto maior quanto menos isolado termicamente do ambiente externo for o seu compartimento interno. e) a energia retirada do interior pode ser devolvida geladeira abrindo-se a sua porta, o que reduz seu consumo de energia. 06. (ENEM/2010) Em nosso cotidiano, utilizamos as palavras calor e temperatura de forma diferente de como elas so usadas no meio cientfico. Na linguagem corrente, calor identificado como algo quente e temperatura mede a quantidade de calor de um corpo. Esses significados, no entanto, no conseguem explicar diversas situaes que podem ser verificadas na prtica. Do ponto de vista cientfico, que situao prtica mostra a limitao dos conceitos corriqueiros de calor e temperatura? a) A temperatura da gua pode ficar constante durante o tempo em que estiver fervendo. b) Uma me coloca a mo na gua da banheira do beb para verificar a temperatura da gua. c) A chama de um fogo pode ser usada para aumentar a temperatura da gua em uma panela. d) A gua quente que est em uma caneca passada para outra caneca a fim de diminuir sua temperatura. e) Um forno pode fornecer calor para uma vasilha de gua que est em seu interior com menor temperatura do que a dele. 07. (ENEM/2010) As cidades industrializadas produzem grandes propores de gases como o CO 2, o principal gs causador do efeito estufa. Isso ocorre por causa da quantidade de combustveis fsseis queimados, principalmente no transporte, mas tambm em caldeiras industriais. Alm disso, nessas cidades concentram-se as maiores reas com solos asfaltados e concretados, o que aumenta a reteno de calor, formando o que se conhece por ilhas de calor. Tal fenmeno ocorre porque esses materias absorvem o calor e o devolvem para o ar sob a forma de radiao trmica. Em reas urbanas, devido atuao conjunta do efeito estufa e das ilhas de calor, espera -se que o consumo de energia eltrica a) diminua devido utilizao de caldeiras por indstrias metalrgicas. b) aumente devido ao bloqueio da luz do sol pelos gases do efeito estufa. c) diminua devido no necessidade de aquecer a gua utilizada em indstrias. d) aumente devido necessidade de maior refrigerao de indstrias e residncias. e) diminua devido grande quantidade de radiao trmica reutilizada. 08. (IFSC/2012) O frasco de Dewar um recipiente construdo com o propsito de conservar a temperatura das substncias que ali forem colocadas, sejam elas quentes ou frias. O frasco consiste em um recipiente de paredes duplas espelhadas, com vcuo entre elas e de uma tampa feita de material isolante. A garrafa trmica que temos em casa um frasco de Dewar. O objetivo da garrafa trmica evitar ao mximo qualquer\n[Disponvel em: http://home.howstuffworks.com. Acesso em: 19 out. 2008 (adaptado).]\nNos processos de transformao de energia envolvidos no funcionamento da geladeira, a) a expanso do gs um processo que cede a energia necessria ao resfriamento da parte interna da geladeira. b) o calor flui de forma no-espontnea da parte mais fria, no interior, para a mais quente, no exterior da geladeira. c) a quantidade de calor cedida ao meio externo igual ao calor retirado da geladeira.\nprocesso de transmisso de calor entre a substncia e o meio externo.\nCalor especfico O calor especfico caracterstica da substncia. Corresponde quantidade de calor recebida ou cedida por 1 g da substncia que leva a uma variao de 1C. dado pela relao da capacidade trmica do corpo pela sua massa. representado pela letra c (minscula) e medido em cal/g.C ou cal/g.K:\nCORRETO afirmar que os processos de transmisso de calor so: a) induo, conduo e emisso. b) induo, conveco e irradiao. c) conduo, conveco e irradiao. d) conduo, emisso e irradiao. e) emisso, conveco e induo. 09. (UFGD/2012) No vestibular da UFGD, um candidato levou duas garrafas de gua de 500 ml para tomar durante a prova de 4 horas de durao. No incio da prova, as garrafas de gua estavam a 2 C. A temperatura da sala manteve-se constante em 26 C. O fluxo de calor entre as garrafas e a sala constante e da ordem de 15 W. Considerando que o candidato consumiu apenas uma garrafa de gua, aps quanto tempo, aproximadamente, a garrafa fechada entra em equilbrio trmico com a sala? Dados: cgua: 4,2x103 J/kg.K a) 11 minutos. b) 0,8 minutos. c) 1 hora e 45 minutos. d) 56 minutos. e) O tempo ser maior do que a durao da prova.\nOnde c o calor especfico, C a capacidade trmica e m a massa. Substncia C (cal/g . C) Alumnio 0,22 Ferro 0,11 Cobre 0,094 Prata 0,056 Ouro 0,032 lcool 0,58 Querosene 0,51 leo 0,31 Mercrio 0,033 Devido sua importncia, deve-se saber os calores especficos da substncia gua nas trs fases: Fase slida: cgelo = 0,50 cal/g . C Fase lquida: cgua = 1,0 cal/g . C Fase gasosa: cvapor = 0,48 cal/g . C Nota-se que os calores especficos dos metais so baixos, enquanto o da gua alto. Isso significa que os metais aquecem (ou esfriam) mais rapidamente que a gua, desde que tenham massas iguais. Da combinao de relaes matemticas temos: C=C\nAula 16 - Calorimetria\nUnidade de quantidade de calor: Sendo calor uma forma de energia, sua unidade, no SI, o Joule (J). Existe uma unidade consagrada pelo uso pblico, chamada caloria (cal). 1 cal = 4,186 J A caloria admite um mltiplo, a quilocaloria (Kcal). 1 Kcal = 103 cal Capacidade Trmica Representa a relao existente entre o valor de calor trocado com um corpo e a consequente variao de temperatura nele ocorrida. Dada pela relao:\nQ = m.c. Esta relao matemtica conhecida como calor sensvel, a qual usada para se determinar a quantidade de calor trocado com um corpo, causando-lhe variao de temperatura, e no mudana de estado fsico.\n01. (UEL/2012) O homem utiliza o fogo para moldar os mais diversos utenslios. Por exemplo, um forno essencial para o trabalho do ferreiro na confeco de ferraduras. Para isso, o ferro aquecido at que se torne moldvel. Considerando que a massa de ferro empregada na confeco de uma ferradura de 0,5 kg, que a temperatura em que o ferro se torna moldvel de 520 C e que o calor especfico do ferro vale 0,1 cal/gC, assinale a alternativa que fornece a quantidade de calor, em calorias, a ser cedida a essa massa de ferro para que possa ser trabalhada pelo ferreiro. Dado: temperatura inicial da ferradura: 20 C.\nC = capacidade trmica (cal/C) Q = calor (calorias) = variao de temperatura (C)\na) 25 b) 250 c) 2500 d) 25000 e) 250000 02. (UFGD/2011) Uma placa de 2,0 m de um aquecedor solar capaz de gerar 19,4 x10 J de calor ao longo de um dia ensolarado. Se o calor especfico da gua for igual a 4190 J/kg.K, qual ser o nmero mnimo de placas necessrias para elevar, at o final do dia, a temperatura de 1000 litros de gua de 22 C para 60 C, que est armazenada em um reservatrio ideal? a) 9 b) 7 c) 1 d) 5 e) 10\n05. (PUCCAMP) Se o convidarem para saborear um belo cozido portugus, certamente a ltima coisa que experimentar entre as iguarias do prato ser a batata, pois ao ser colocada na boca sempre parecer mais quente. ... Mas ser que ela est sempre mais quente, uma vez que todos os componentes do prato foram cozidos juntos e saram ao mesmo tempo da panela? Sabemos que, ao entrarem em contato, objetos com temperaturas diferentes tendem a trocar calor at ficarem com a mesma temperatura. Parece estranho, no? Uma coisa certa: ao comer o cozido a chance de voc queimar a boca com a batata muito maior do que com o pedao de carne. Comprove isso no prximo cozido que tiver oportunidade de comer. (Anbal Figueiredo. "Fsica - um outro lado - calor e temperatura." So Paulo. FTD, 1997) A caracterstica da batata a que se refere o texto, de permanecer quente por mais tempo do que os demais pertences do cozido, deve-se ao fato de que, em relao aos demais, a batata tem a) maior densidade. b) maior calor especfico. c) menor presso interna. d) menor condutividade trmica. e) menor ndice de permeabilidade. 06. (UFSM-RS) GUA, MEIO AMBIENTE E TECNOLOGIA A gua dos rios, lagos, mares e oceanos ocupa mais de 70% da superfcie do planeta. Pela absoro de energia na forma de calor, principalmente a proveniente do sol, parte dessa gua evapora, sobe, condensa-se e forma as nuvens, retornando terra atravs de chuva ou neve. A gua, por ser absorvida pelo solo, chega s plantas que, atravs da transpirao e respirao, passam-na para a atmosfera. Tambm os animais contribuem para a circulao da gua no ambiente, pois ao ingerirem gua, devolvem-na pela respirao e excreo. De forma menos visvel, a gua ocorre ainda, em grande quantidade, no citoplasma das clulas e nos demais fluidos biolgicos onde regula a temperatura e atua como solvente universal nas reaes qumicas e biolgicas. Por estar a gua relacionada maioria das aes que ocorrem na natureza, ela tambm a responsvel, muitas vezes, por problemas ambientais. Os processos tecnolgicos de gerao de energia so fontes importantes de impactos ambientais. A queima de combustveis derivados de petrleo, como a gasolina e o leo diesel, lana, na atmosfera, grandes quantidades de dixido de carbono, um dos gases responsveis pelo efeito estufa. , pois, relevante que nos interessemos pela gua que, paradoxalmente, fonte de vida e veculo de poluio. O fato de uma massa de gua no estado lquido atuar como regulador de temperatura deve ser atribudo propriedade: a) condutividade trmica. b) calor latente de vaporizao. c) calor sensvel. d) calor especfico. e) capacidade trmica\n03. (UFGD/2010) Uma caldeira de vapor de ao tem uma massa igual a 400 kg e contm 400 kg de gua. Se apenas 60% do calor fornecido utilizado para aquecer a caldeira e a gua, quanto de caloria dever ser gerado para elevar a temperatura do sistema de 20 C a 100C em kcaloria? (Dados: o calor especfico do ao de 0,11cal/g C e da gua 1cal/g C) a) 62000 b) 35520 c) 32000 d) 59200 e) 55520 04. (UNESP/2012) Clarice colocou em uma xcara 50 mL de caf a 80 C, 100 mL de leite a 50 C e, para cuidar de sua forma fsica, adoou com 2 mL de adoante lquido a 20 C. Sabe-se que o calor especfico do caf vale 1 cal/(g.C), do leite vale 0,9 cal/(g.C), do adoante vale 2 cal/(g.C) e que a capacidade trmica da xcara desprezvel.\nConsiderando que as densidades do leite, do caf e do adoante sejam iguais e que a perda de calor para a atmosfera desprezvel, depois de atingido o equilbrio trmico, a temperatura final da bebida de Clarice, em C, estava entre a) 75,0 e 85,0. b) 65,0 e 74,9. c) 55,0 e 64,9. d) 45,0 e 54,9. e) 35,0 e 44,9.\n07. (UPE/2011) O equivalente mecnico do calor pode ser avaliado pela experincia realizada por James Prescott Joule (1818-1889), na qual se utiliza de um aparelho em que um peso, ao descer, gira um conjunto de ps em um recipiente com gua, como ilustrado na figura abaixo.\n08) A capacidade trmica dos 500 litros de gua\n1 105 cal/ C .\n16) s onze horas, a temperatura da gua inferior a\nAula 17 - Calor Latente\nQuantidade de Calor Latente (Q) Verifica-se, experimentalmente, que a quantidade de calor latente (Q) recebida ou cedida por um corpo para mudar de fase diretamente proporcional sua massa (m), ou seja: Q=m.L A constante de proporcionalidade (L) o calor latente de mudana de fase da substncia que constitui o corpo. Sua unidade usual cal/g e, no SI, J/Kg. O nmero que define o calor latente correspondente quantidade de calor que se deve fornecer ou retirar de uma massa unitria da substncia para faz-la mudar de fase. Os calores latentes de mudana de fase da substncia gua so: Calor latente de fuso: Lf = 80 cal/g Calor latente de vaporizao: LV = 540 cal/g Calor latente de solidificao: LS = -80 cal/g Calor latente de condensao: LC = -540 cal/g Diagrama de mudana de estados fsicos\nUm bloco de massa m cai de uma altura h, girando as ps que aquecem uma amostra de gua de massa M. Admitindo-se que toda energia da queda produza o aquecimento da gua, a expresso que representa a variao de temperatura T da amostra de gua Dado: considere a acelerao da gravidade g e o calor especfico da gua c. a) b) c) d) e)\ngh c mgh Mc M c m gh mh Mc m gh M c\n08. (UEM/2011) Sistemas domsticos de aquecimento de gua esto cada vez mais presentes nos empreendimentos imobilirios. Esses sistemas so constitudos de uma unidade de aquecimento que utiliza a radiao solar como fonte de aquecimento e de um reservatrio de gua. Considere um sistema desse tipo com volume total de 500 litros, que seja capaz de aumentar a temperatura desse volume de gua em 2 C a cada hora de exposio luz solar. A temperatura inicial da gua de 23 C, e o sistema exposto luz solar das 8 s 18 horas. Desprezando a possvel troca de calor do sistema com o meio ambiente, assinale o que for correto. 01) A temperatura da gua s 18 horas 43 C. 02) A quantidade de calor recebido pelos 500 litros de gua at as 18 horas 1 10 cal . 04) Se ao meio dia, metade do volume de gua for retirado e imediatamente reposto com gua a 23 C , a temperatura de equilbrio trmico de aproximadamente 300 K.\n01. (UEPG/2011) No que se refere mudana de estado da matria, assinale o que for correto. 01) A quantidade de calor por grama necessria para que ocorra a mudana de estado denominada de calor latente. Essa propriedade pode ser utilizada para\ndiferenciar os materiais, adequando-os a seus diferentes usos. 02) A temperatura de mudana de estado influenciada pela presso a que a substncia est submetida. 04) Tanto a vaporizao como a condensao so processos que ocorrem por meio de troca de energia entre a substncia e o meio no qual ela se encontra. 08) A evaporao ocorre a qualquer temperatura, mas a velocidade de evaporao do lquido aumenta com a elevao da temperatura. 02. (CFTMG/2011) Ao se colocar gelo em um copo com gua, verifica-se que a gua resfria. Esse fenmeno explicado pelo fato do(a) a) gelo liberar calor para gua. b) gelo ceder energia para gua. c) gua ceder calor para o gelo. d) gua absorver energia do gelo. 03. (UNESP) Nos quadrinhos da tira, a me menciona as fases da gua conforme a mudana das estaes\n05. (UFRGS/2011) Uma amostra de uma substncia encontra-se, inicialmente, no estado slido na temperatura T0 . Passa, ento, a receber calor at atingir a temperatura final Tf , quando toda a amostra j se transformou em vapor. O grfico abaixo representa a variao da temperatura T da amostra em funo da quantidade de calor Q por ela recebida.\nConsidere as seguintes afirmaes, referentes ao grfico. I. T1 e T2 so, respectivamente, as temperaturas de fuso e de vaporizao da substncia. II. No intervalo X, coexistem os estados slido e lquido da substncia. III. No intervalo Y, coexistem os estados slido, lquido e gasoso da substncia. Quais esto corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 06. (ENEM/2010) Com o objetivo de se testar a eficincia de fornos de micro-ondas, planejou-se o aquecimento em 10C de amostras de diferentes substncias, cada uma com determinada massa, em cinco fornos de marcas distintas. Nesse teste, cada forno operou a potncia mxima. O forno mais eficiente foi aquele que a) forneceu a maior quantidade de energia s amostras. b) cedeu energia amostra de maior massa em mais tempo. c) forneceu a maior quantidade de energia em menos tempo. d) cedeu energia amostra de menor calor especfico mais lentamente. e) forneceu a menor quantidade de energia s amostras em menos tempo. 07. (UFTM/2012) Em uma choperia, o chope servido razo de 1 litro por minuto. Em um dia, cuja temperatura de 24,5 C, a bebida introduzida na serpentina da chopeira temperatura ambiente e, dela, sai a 4 C. A capacidade da chopeira de 20 kg de gelo, colocado sobre a serpentina a\nEntendendo "boneco de neve" como sendo "boneco de gelo" e que com o termo "evaporou" a me se refira transio gua vapor, pode-se supor que ela imaginou a seqncia gelo gua vapor gua. As mudanas de estado que ocorrem nessa seqncia so a) fuso, sublimao e condensao. b) fuso, vaporizao e condensao. c) sublimao, vaporizao e condensao. d) condensao, vaporizao e fuso. e) fuso, vaporizao e sublimao. 04. (UFC/2009) Ao nvel do mar, a gua ferve a 100C e congela a 0C. Assinale a alternativa que indica o ponto de congelamento e o ponto de fervura da gua, em Guaramiranga, cidade localizada a cerca de 1000 m de altitude. a) A gua congela abaixo de 0C e ferve acima de 100C. b) A gua congela acima de 0C e ferve acima de 100C. c) A gua congela abaixo de 0C e ferve abaixo de 100C. d) A gua congela acima de 0C e ferve abaixo de 100C e) A gua congela a 0C e ferve a 100C.\n4 C ( c gelo\n0,5 cal g C\n80 cal g ).\n1 ,0 g cm3 e c chope\n1 ,0 cal g C .\nOnde l = variao do comprimento ocorrido (metro) lo = comprimento inicial (metro) = coeficiente de dilatao linear (C-1) = variao de temperatura ocorrida(C) Caso seja necessrio calcular o comprimento final obtido, resolvemos: Lfinal = Linicial + l Dilatao Superficial Para analisar a dilatao superficial, considera-se a dilatao linear em duas dimenses da superfcie. dado por:\nA = Ao..\nOnde A = variao da rea ocorrida (m2) Ao = rea inicial (m2) = coeficiente de dilatao superficial (C-1) = variao de temperatura ocorrido (C) Caso seja necessrio calcular a rea final obtida, resolvemos:\nConsiderando que no h qualquer tipo de perda de energia trmica entre o meio ambiente e a chopeira, determine: a) a massa de gelo que se converte em gua, para cada litro de chope retirado.\nAfinal = Ainicial + A Exerccios\nb) o intervalo de tempo necessrio para que se reponha o gelo, de modo a manter sempre a mesma temperatura final do chope. 01. (FEI/2010) Uma barra metlica a 30 C possui comprimento de 2,0 m. Sabendo-se que o coeficiente -3 -1 C , em qual temperatura o comprimento da barra ter variado 2%? a) 33 C b) 10 C c) 28 C d) 30 C e) 40 C 02. (UFBA/2010) Houve apenas um jogo do basquetebol de alta tecnologia. A ideia, que parecia promissora e que exigiu enormes investimentos, foi logo abandonada. Superatletas foram criados utilizando tcnicas de melhoramentos genticos em clulas embrionrias dos melhores jogadores e jogadoras de todos os tempos. A bola, confeccionada com um material isolante trmico de altssima qualidade, era uma esfera perfeita. Os aros das cestas, crculos perfeitos, foram feitos de uma liga metlica, resultado de longa pesquisa de novos materiais. O ginsio de esportes foi reformulado para o evento, com um sistema de climatizao ambiental para assegurar que a temperatura se mantivesse constante em 20 C. A plateia era majoritariamente composta por torcedores do time local, entre os quais foram reconhecidos cientistas premiados e representantes de empresas de alta tecnologia. O jogo estava nos cinco minutos finais empatado. Aconteceu, ento, um grande movimento na plateia. De um lado, os torcedores pedem alimentos e bebidas quentes e iluminam a cesta com lanternas infravermelhas. Do outro, da cesta do time local, todos querem sorvetes e bebidas geladas. Usou-se de todos os\nAula 18 - Dilatao Linear E Superficial\nQuando se altera a temperatura de um corpo, as suas propriedades fsicas, tais como a dureza, a condutividade trmica etc., alteram-se. Ao se elevar a temperatura de um corpo, geralmente h um aumento nas suas dimenses, pois aumentando-se a agitao trmica, as molculas iro distanciar-se uma das outras. Esse fenmeno conhecido como dilatao trmica. O fenmeno inverso conhecido como contrao trmica. Quando se estuda, didaticamente, a variao de uma nica dimenso, estuda-se a dilatao linear; de duas dimenses, a dilatao superficial e de trs dimenses, a dilatao volumtrica. Dilatao Linear Ocorre quando o corpo tem expanso em uma dimenso. dado por: l = lo..\nmeios possveis, inclusive alterando o sistema de climatizao, para aquecer a regio em torno da cesta do time visitante e esfriar a do time local. Dois torcedores, representantes da tecnocincia, colocados atrs das cestas conversavam ao telefone: Aqui est 19 C e a? Aqui est 21 C, vencemos! Terminado o jogo, o tcnico do time visitante desabafou: Sujaram um bom jogo e mataram uma boa ideia. Explique, qualitativa e quantitativamente, por que os dois torcedores tinham certeza de ter vencido e comente as opinies do tcnico visitante, considerando que o dimetro da bola e dos aros so iguais, respectivamente, a 230,0 mm e a 230,1 mm e que o coeficiente de dilatao linear dos aros 4,8 .104 C1.\n04. (UNIRIO-RJ/2010) A figura a seguir representa uma lmina bimetlica. O coeficiente de dilatao linear do metal A a metade do coeficiente de dilatao linear do metal B. temperatura ambiente, a lmina est na vertical. Se a temperatura for aumentada em 200C, a lmina\na) continuar na vertical. b) curvar para a frente. c) curvar para trs. d) curvar para a direita. e) curvar para a esquerda. 05. (FATEC) Uma placa de alumnio tem um grande orifcio circular no qual foi colocado um pino, tambm de alumnio, com grande folga. O pino e a placa so aquecidos de 500C, simultaneamente. Podemos afirmar que a) a folga ir aumentar, pois o pino ao ser aquecido ir contrair-se. b) a folga diminuir, pois ao aquecermos a chapa a rea do orifcio diminui. c) a folga diminuir, pois o pino se dilata muito mais que o orifcio. d) a folga ir aumentar, pois o dimetro do orifcio aumenta mais que o dimetro do pino e) a folga diminuir, pois o pino se dilata, e a rea do orifcio no se altera. 06. (UFV) A figura a seguir ilustra um arame rgido de ao, cujas extremidades esto distanciadas de "L".\n03. (UDESC/2010) A tabela abaixo apresenta uma relao de substncias e os seus respectivos valores de coeficiente de dilatao linear e condutividade trmica, ambos medidos temperatura de 20 C. Substncia Coeficiente de Dilatao Linear (10-6 C1 ) 51 29 24 17 12 9 Condutividade Trmica (W / mK))\nGelo Chumbo Alumnio Cobre Concreto Vidro Comum\n2 35 240 400 0,8 0,7\nAssinale a alternativa correta, tomando como base as informaes acima. a) Barras do mesmo comprimento dos metais listados na tabela sofrero dilataes iguais, quando submetidas a uma variao de temperatura de 20 C. b) A condutividade trmica das substncias permanece constante, independentemente da temperatura em que estas se encontram. c) Substncias que possuem maior condutividade trmica tambm apresentam maiores coeficientes de dilatao. d) Dentre as substncias listadas na tabela, o cobre a melhor opo para fazer isolamentos trmicos. e) Duas chapas de dimenses iguais, uma de alumnio e outra de concreto, so submetidas mesma variao de temperatura. Constata-se ento que a variao de dilatao superficial da chapa de alumnio duas vezes maior que a da chapa de concreto.\nAlterando-se sua temperatura, de 293K para 100C, pode-se afirmar que a distncia "L": a) diminui, pois o arame aumenta de comprimento, fazendo com que suas extremidades fiquem mais prximas. b) diminui, pois o arame contrai com a diminuio da temperatura. c) aumenta, pois o arame diminui de comprimento, fazendo com que suas extremidades fiquem mais afastadas. d) no varia, pois a dilatao linear do arame compensada pelo aumento do raio "R". e) aumenta, pois a rea do crculo de raio "R" aumenta com a temperatura\n07. (UFGD/2011) Uma pessoa deseja soltar uma porca de ao que est enroscada em um parafuso de ferro. Sabendo que o coeficiente de dilatao volumtrica da porca de 31,5 .10-6 ( C)-1 e do parafuso de 34,2 .10-6 ( C)-1, o que deve fazer essa pessoa para realizar a sua tarefa com mais facilidade? a) Aquecer o conjunto parafuso e porca, pois o parafuso, tendo maior coeficiente de dilatao, vai favorecer a soltura da porca. b) Aquecer s a porca, pois assim o parafuso no vai aquecer, facilitando a soltura da porca. c) Aquecer s o parafuso, pois assim a porca no vai ser aquecida e com isto ficar mais fcil soltar a porca. d) Esfriar o conjunto, pois, tendo o parafuso um maior coeficiente de dilatao, vai permitir que a porca seja solta com mais facilidade. e) Resfriar a porca e, simultaneamente, aquecer o parafuso, provocando um choque trmico que provocar a separao.\nformam-se grandes vazios, aumentando o volume externo (aspecto macroscpico). Quando a gua aquecida de 0C a 4C, as pontes de hidrognio rompem-se e as molculas passam a ocupar os vazios antes existentes, provocando, assim, uma contrao. Portanto, no intervalo de 0C a 4C, ocorre, excepcionalmente, uma diminuio no volume. Mas de 4C a 100C, a gua dilata-se normalmente. Ento, a 4C, tem-se o menor volume para a gua e , consequentemente, a maior densidade da gua no estado lquido.\n08. (MACKENZIE/2010) Uma placa de alumnio (coeficiente de dilatao linear do alumnio = 2.10-5 C1 ), com 2,4 m2 de rea temperatura de 20 C, foi aquecido 176 F. O aumento de rea da placa foi de a) 24 cm2 b) 48 cm2 c) 96 cm2 d) 120 cm2 e) 144 cm2\n01. (UEPG/2011) Dilatao trmica o fenmeno pelo qual variam as dimenses geomtricas de um corpo quando este experimenta uma variao de temperatura. Sobre esse fenmeno fsico, assinale o que for correto. 01) Em geral, as dimenses de um corpo aumentam quando a temperatura aumenta. 02) Um corpo oco se dilata como se fosse macio. 04) A tenso trmica explica por que um recipiente de vidro grosso comum quebra quando colocada gua em ebulio em seu interior. 08) A dilatao trmica de um corpo inversamente proporcional ao coeficiente de dilatao trmica do material que o constitui. 16) Dilatao aparente corresponde dilatao observada em um lquido contido em um recipiente. 02. (UEPG/2011) Considere uma garrafa de vidro totalmente cheia com gua, hermeticamente fechada, submetida a alteraes de temperatura. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01) Diminuindo a temperatura do sistema, desde que a gua permanea lquida, o volume da gua diminui em relao ao volume da garrafa, criando um espao vazio no seu interior. 02) Se a variao de temperatura for de 15 C para 5 C a garrafa no se romper. 04) Sendo o coeficiente de dilatao da gua menor que o coeficiente de dilatao do vidro, a dilatao observada na gua no real. 08) Aquecido o sistema, o volume interno da garrafa aumenta, enquanto que o volume de gua permanece o mesmo. 03. (ENEM/2009) Durante uma ao de fiscalizao em postos de combustveis, foi encontrado um mecanismo inusitado para enganar o consumidor.\nAula 19 - Dilatao Volumtrica, De Lquidos E Dilatao Anmala Da gua\nDilatao Volumtrica Para analisar a dilatao volumtrica, considera-se a dilatao linear em trs dimenses da superfcie. dado por: V = V0.. Onde V = variao de volume ocorrido (m3) Vo = volume inicial (m3) = coeficiente de dilatao volumtrica (C-1) = variao de temperatura ocorrida (C) Caso seja necessrio calcular a volume final obtida, resolvemos: Vfinal = Vinicial + V Anomalia da gua Em regra geral, ao se elevar a temperatura de uma substncia, verifica-se uma dilatao trmica. Entretanto, a gua, ao ser aquecida de 0C a 4C, contrai-se, constituindo-se uma exceo ao caso geral. Esse fenmeno pode ser explicado da seguinte maneira: No estado slido, os tomos de oxignio, que so muito eletronegativos, unem-se aos tomos de hidrognio atravs de ligao denominada ponte de hidrognio. Em consequncia disso, entre as molculas,\nDurante o inverno, o responsvel por um posto de combustvel compra lcool por R$ 0,50/litro, a uma temperatura de 5 C. Para revender o lquido aos motoristas, instalou um mecanismo na bomba de combustvel para aquec-lo, para que atinja a temperatura de 35 C, sendo o litro de lcool revendido a R$ 1,60. Diariamente o posto compra 20 mil litros de lcool a 5 C e os revende. Com relao situao hipottica descrita no texto e dado que o coeficiente de dilatao volumtrica do lcool de 110-3 C-1, desprezando-se o custo da energia gasta no aquecimento do combustvel, o ganho financeiro que o dono do posto teria obtido devido ao aquecimento do lcool aps uma semana de vendas estaria entre a) R$ 500,00 e R$ 1.000,00. b) R$ 1.050,00 e R$ 1.250,00. c) R$ 4.000,00 e R$ 5.000,00. d) R$ 6.000,00 e R$ 6.900,00. e) R$ 7.000,00 e R$ 7.950,00. 04. (UDESC/2009) A tabela a seguir apresenta os valores dos coeficientes de dilatao linear de alguns materiais.\nc) Placas quadradas de concreto, com largura igual a 1,0 m, so utilizadas na construo de uma calada para pedestres. Sabendo-se que essas chapas ficaro sujeitas a variaes de temperatura que podem chegar a 50 C, calcule a dimenso mnima das juntas de dilatao que devem ser deixadas entre uma placa de concreto e outra.\nCom base nessa tabela, resolva as questes a seguir: a) Em uma regio, onde normal ocorrerem grandes variaes de temperatura, foi construda uma passarela de ao. temperatura de 15 C o comprimento da passarela igual a 50 m. Qual a variao de comprimento dela, num dia em que a temperatura passa de 15 C para 45 C?\n05. (UFPEL) Os postos de gasolina, so normalmente abastecidos por um caminho-tanque. Nessa ao cotidiana, muitas situaes interessantes podem ser observadas. Um caminho-tanque, cuja capacidade de 40.000 litros de gasolina, foi carregado completamente, num dia em que a temperatura ambiente era de 30C. No instante em que chegou para abastecer o posto de gasolina, a temperatura ambiente era de 10C, devido a uma frente fria, e o motorista observou que o tanque no estava completamente cheio. Sabendo que o coeficiente de dilatao da gasolina 1,110 -3 C-1 e considerando desprezvel a dilatao do tanque, correto afirmar que o volume do ar, em litros, que o motorista encontrou no tanque do caminho foi de a) 40.880. b) 8.800. c) 31.200. d) 4.088. e) 880. 06. (PUC-MG) Quando aumentamos a temperatura dos slidos e dos lquidos, normalmente seus volumes aumentam. Entretanto, algumas substncias apresentam um comportamento anmalo, como o caso da gua, mostrado no grfico a seguir. Assinale a afirmativa CORRETA\nb) Uma carreta que transporta combustvel foi carregada com 20 mil litros de gasolina em uma cidade do Sudeste do Brasil, num dia em que a temperatura era igual a 35 C (mesma temperatura da gasolina). Qual a perda de volume, por efeito de contrao trmica, que essa carga apresenta quando descarregada no Sul do Brasil, a uma temperatura de 10 C?\na) O volume da gua aumenta e sua densidade diminui, quando ela resfriada abaixo de 4C b) Entre 4C e 0C, a diminuio de temperatura faz com que a gua se torne mais densa. c) Quando a gua aquecida, a partir de 4C sua densidade e seu volume aumentam. d) Quando a gua est a 4C, ela apresenta a sua menor densidade.\n07.(CESGRANRIO) Misturando-se convenientemente gua e lcool, possvel fazer com que uma gota de leo fique imersa, em repouso, no interior dessa mistura, como exemplifica o desenho a seguir. Os coeficientes de dilatao trmica da mistura e do leo valem, respectivamente, 2,0.10-4 /C e 5,0.10-4/C Esfriando-se o conjunto e supondo-se que o lcool no evapore, o volume da gota:\nLei de Charles (transformao isovolumtrica), sob volume constante:\na) diminuir e ela tender a descer b) diminuir e ela tender a subir. c) diminuir e ela permanecer em repouso. d) aumentar e ela tender a subir. e) aumentar e ela tender a descer.\nAula 20 - Gases Perfeitos\nLei de Boyle-Mariotte (transformao isotrmica): Gs perfeito um modelo idealizado para o comportamento dos gases. Equao de estado dos Gases perfeitos: PV = nRT Onde: P presso do gs V = volume n= nmero de mols R = constante universal dos gases T = temperatura do gs Lembre que\nPi .Vi Pf .Vf\natm.l R 0,082 mol.K J R 8,31 mol.K\nA equao geral dos gases, expressa pela seguinte relao:\n01. (ENEM/2010) Sob presso normal (ao nvel do mar), a gua entra em ebulio temperatura de 100C. Tendo por base essa informao, um garoto residente em uma cidade litornea fez a seguinte experincia: Colocou uma caneca metlica contendo gua no fogareiro do fogo de sua casa. Quando a gua comeou a ferver, encostou cuidadosamente a extremidade mais estreita de uma seringa de injeo, desprovida de agulha, na superfcie do lquido e, erguendo o mbolo da seringa, aspirou certa quantidade de gua para seu interior, tapando-a em seguida. Verificando aps alguns instantes que a gua da seringa havia parado de ferver, ele ergueu o mbolo da seringa, constatando, intrigado, que a gua voltou a ferver aps um pequeno deslocamento do mbolo. Considerando o procedimento anterior, a gua volta a ferver porque esse deslocamento a) permite a entrada de calor do ambiente externo para o interior da seringa. b) provoca, por atrito, um aquecimento da gua contida na seringa.\nOnde pi = presso inicial do gs Vi = volume inicial do gs Ti = temperatura inicial do gs Pf = presso final do gs Vf = volume final do gs Tf = temperatura final do gs Transformaes Gasosas Lei de Gay-Lussac (transformao isobrica), sob presso constante:\nc) produz um aumento de volume que aumenta o ponto de ebulio da gua. d) proporciona uma queda de presso no interior da seringa que diminui o ponto de ebulio da gua. e) possibilita uma diminuio da densidade da gua que facilita sua ebulio. 02. (PUC-RJ) Uma panela aquecida da temperatura ambiente de 25 C at a temperatura de 100 C. Sabendo que a presso inicial da panela PO e que o volume da panela permaneceu constante durante este processo, podemos afirmar que: a) o processo isovolumtrico e a presso final aproximadamente 5PO /4. b) o processo isovolumtrico e a presso final da panela aproximadamente PO /3. c) o processo isobrico e o volume da panela permanece constante. d) o processo isobrico e apenas a temperatura variou. e) o processo isovolumtrico e a presso final da panela aproximadamente 3PO. 03. (UFF/2012) Uma quantidade de um gs ideal colocada em um recipiente de vidro hermeticamente fechado e exposto ao sol por um certo tempo. Desprezando-se a dilatao do recipiente, assinale a alternativa que representa corretamente, de forma esquemtica, os estados inicial (i) e final (f) do gs em um diagrama PxT (Presso x Temperatura).\n04. (UEG) sempre bom lembrar, que um copo vazio est cheio de ar. Que o ar no copo ocupa o lugar do vinho Que o vinho busca ocupar o lugar da dor Que a dor ocupa a metade da verdade A verdadeira natureza interior (Gilberto Gil. "Copo Vazio") Tendo como referncia o poema de Gilberto Gil e com base nas propriedades e leis que regem a fase gasosa, assinale a alternativa INCORRETA: a) Um gs dilata-se muito mais com a temperatura do que um slido ou um lquido. b) Volumes iguais de gases diferentes, desde que nas mesmas condies de presso e temperatura, contm o mesmo nmero de molculas. c) A energia cintica mdia de translao das molculas de um gs - qualquer que seja ele - proporcional sua temperatura. d) Se for fornecida a mesma quantidade de calor a uma certa massa de gs, ela se aquecer mais se estiver mantida num volume constante do que sob presso constante. e) impossvel ceder calor a um gs e sua temperatura no sofrer variao 05. (UFMG) Um cilindro tem como tampa um mbolo, que pode se mover livremente. Um gs, contido nesse cilindro, est sendo aquecido, como representado na figura. Assinale a alternativa cujo diagrama MELHOR representa a presso em funo da temperatura nessa situao.\n06. (UFTM/2012) Considere os processos termodinmicos isobrico, isotrmico, isocrico e adiabtico em um gs ideal. correto afirmar que, nos processos a) isotrmicos, a densidade do gs permanece constante.\nb) isocricos, a presso diminui e a temperatura aumenta. c) adiabticos, ocorrem trocas de calor com o meio exterior. d) isobricos, a razo entre volume e temperatura constante. e) isobricos, a presso proporcional ao volume. 07. (PUCCAMP) Duas panelas de presso, uma grande de 7,5L e outra pequena de 4,5L, ambas com gua at a metade, so postas para aquecer destampadas, sobre bicos de gs de capacidades calorficas diferentes. Em determinado instante, percebe-se que as guas nas duas panelas iniciaram fervura ao mesmo tempo. Desejando-se que a gua da panela pequena ferva vigorosamente, basta a) tamp-la. b) tamp-la e diminuir a intensidade do bico de gs. c) tamp-la e aumentar a intensidade do bico de gs. d) colocar um pouquinho de gua de outra panela que esteja fervendo vigorosamente. e) troc-la de posio com a panela grande 08. (UNESP/2012) Um frasco para medicamento com capacidade de 50 mL, contm 35 mL de remdio, sendo o volume restante ocupado por ar. Uma enfermeira encaixa uma seringa nesse frasco e retira 10 mL do medicamento, sem que tenha entrado ou sado ar do frasco. Considere que durante o processo a temperatura do sistema tenha permanecido constante e que o ar dentro do frasco possa ser considerado um gs ideal.\nAo chegar ao pico, porm, Gabriela observa que o volume do balo passa ser 6/5VO e a temperatura do gs, 9/10TO. Com base nessas informaes, CORRETO afirmar que, no pico das Agulhas Negras, a presso do gs, no interior do balo, a) pO. b) 3/4 pO. c) 9/10 pO. d) 5/6 pO e) nda.\nDinmica. Disponvel em: http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dina mica/leisdenewton.php. Acesso em agosto de 2011. Energia Mecnica. Disponvel em: http://www.fisica.net/mecanicaclassica/energia_mecani ca.php. Acesso em agosto de 2011. Energia potencial elstica ou de deformao. Disponvel em: http://www.colegioweb.com.br/fi sica/energia-potencial-elastica-ou-de-deformacao.html. Acesso em agosto de 2011. Energia Potencial Gravitacional. Disponvel em> http://www.cepa.if.usp.br/energia/energia2000/turmaA/ grupo6/energia_potencial_gravitacional.htm. Acesso em agosto de 2011. Fora de Atrito. Disponvel em: http://educacao.uol.com.br/fisica/ult1700u19.jhtm. Acesso em agosto de 2011. Hidrosttica. Disponvel em: http://www.if.ufrj.br/teaching/fis2/hidrostatica/pressao. html. Acesso em agosto de 2011. Lei de Hooke. Disponvel em: http://pt.wikipedia.org/wiki/Lei_de_Hooke. Acesso em agosto de 2011.\nNa situao final em que a seringa com o medicamento ainda estava encaixada no frasco, a retirada dessa dose fez com que a presso do ar dentro do frasco passasse a ser, em relao presso inicial, a) 60% maior. b) 40% maior. c) 60% menor. d) 40% menor. e) 25% menor. 09. (UFMG/2010) Gabriela segura um balo com gs hlio durante uma viagem do Rio de Janeiro at o pico das Agulhas Negras. No Rio de Janeiro, o volume do balo era V O, e o gs estava presso pO e temperatura TO, medida em Kelvin.\nTeorema de Stevin. Disponvel em: http://wiki.sj.cefetsc.edu.br/wiki/images/f/fa/Teorema_ stevin.swf. Acesso em agosto de 2011. http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dina mica/fe.php . Acesso em 29 de setembro de 2012. http://www.sofisica.com.br/conteudos/Mecanica/Dina mica/fp.php . Acesso em 29 de setembro de 2012.\nDokumen Serupa dengan Apostila de Física do CIES 2013 J.M