Lista para o 9 ano Prudente/Terras

Lista de Exercícios

Física 9o ano Prof Walter

 

  1. Um circuito tem x km de extensão. Uma corrida disputada neste circuito tem 78 voltas, e a velocidade média das voltas é de 195km/h, em 2 horas de corrida. Qual o valor de x?

R.: x = 5 km

2. Por que, numa tempestade, primeiro vemos o relâmpago para depois ouvirmos o trovão?

 

R.: A luz velocidade maior que a do som.

3. Supondo que dois carros tenham a mesma velocidade média (85 km/h) e viajem na mesma direção, porém sentidos opostos. Considere que os móveis partiram do mesmo ponto. No fim de 3h, qual é a distância entre eles?

R.: 510 km

4. Um trem de 150 m de comprimento atravessa uma ponte em 35 segundos. A velocidade do trem é de 36 km/h. Qual o comprimento da ponte?

R.: 200 m

5. Considere um corpo viajando a 40km/h. Nesta velocidade, suposta constante, qual a distância percorrida pelo móvel em 15 minutos?

 

R.: 10 km

6. Um veículo viaja a 20m/s, em um local onde o limite de velocidade é de 80km/h. O motorista deve ser multado?

 

R.: Não, está a velocidade de 72 km/h

7. Um veículo obedece a equação S = 20 - 4.t, em unidades do sistema internacional. Qual a posição do corpo, no instante t = 3,0s?

 

R.: S = 8 m

8. A equação horária S = 3 + 4 . t, em unidades do sistema internacional, traduz, em um dado referencial, o movimento de uma partícula. No instante t = 3s, qual a posição e qual a velocidade da partícula?

 

R.: S = 15m e V = 4 m/s

9. Um corpo obedece a equação S = 20 - 5 . t, em unidades do sistema internacional. Este movimento é progressivo ou retrógrado?

 

R.: Retrógrado

10. Qual a velocidade média de um atleta que faz 50m em 4,0s?

 

R.: V = 12,5 m/s

11. Um automóvel passa pelo marco quilométrico 218 de uma estrada às dez horas e quinze minutos e pelo marco 236 às dez horas e meia. Assinale a alternativa que indica a velocidade média do automóvel entre estes pontos em km/h:

 

a) 110

b) 72 (resposta correta)

c) 64

d) 36

e) 12

 

12. Um corredor está participando de uma prova de 5km. Nos primeiros 3km ele mantém velocidade constante de 1,5m/s. No restante da prova, sua velocidade é de 2,0m/s. Assinale a alternativa que indica a velocidade média do atleta durante a prova:

a) 1,667 m/s (resposta correta)

b) 1,950 m/s

c) 1,755 km/h

d) 1,850 m/s

e) 1,650 m/s

 

13. Um juiz de futebol, atualmente, ao apitar um jogo, corre, em média, 12km por partida. Considerando os 90 minutos de jogo, assinale a alternativa que indica a velocidade escalar média com que um juiz de futebol se move no campo, em km/h, é de:

a) 6,0

b) 0,15

c) 0,24

d) 1,1

e) 8,0 (resposta correta)

 

14. Um carro percorre a distância entre São Paulo e São José dos Campos (90km) com velocidade média de 60km/h; a distância entre São José dos Campos e Cruzeiro (100km) com velocidade média de 100km/h e entre Cruzeiro e Rio de Janeiro (210km) com velocidade média de 60km/h. Qual o tempo que levou o carro de São Paulo ao Rio de Janeiro?

a) 5,5h.

b) 6,5h.

c) 6,0h. (resposta correta)

d) 3,5h.

e) 1,5h

 

15. A distância percorrida pelo som em 1s é 340m. Determine qual a velocidade do som em km/h.

a) 1224 (resposta correta)

b) 0,34

c) 3,6

d) 1200

e) 94,5

 

16. A velocidade média de um automóvel que durante os primeiros 150km de viagem deslocou-se a 50km/h e nos 700km seguintes a 100km/h, é:

a) 55 km/h

b) 60 km/h

c) 65 km/h

d) 85 km/h (resposta correta)

e) 70 km/h

 

17. Um automóvel mantém velocidade escalar constante de 72,0 km/h. Em uma hora e dez minutos ele percorre, em km, uma distância de:

a) 79,2

b) 80,0

c) 82,4

d) 84,0 (resposta correta)

e) 90,0

 

18. Um avião vai da cidade A até a cidade B em 1 hora e 40 minutos. Se a distância entre essas cidades é aproximadamente 3000km.

a) Qual a velocidade média do avião?

R.: 500 m/s

b) Porque que o avião é supersônico.

R.: A velocidade do avião é maior que a velocidade do som no ar..

19. Uma formiga caminha com velocidade média de 0,20cm/s.

Determine a distância que ela percorre em 10 minutos.

R.: 120 cm

 

20. Após uma chuva torrencial as águas da chuva desceram o rio A até o rio B, percorrendo cerca de 1.000km. Sendo de 4km/h a velocidade média das águas, o percurso mencionado será cumprido pelas águas da chuva em aproximadamente:

a) 20 dias.

b) 10 dias. (resposta correta)

c) 28 dias.

d) 12 dias.

e) 4 dias.

quarta 01 abril 2009 09:49


Prova de Física 2 EM Prudente

1) No filme "Armageddon", para salvar a Terra do impacto de um gigantesco asteróide, a NASA envia a esse asteróide um grupo de perfuradores de petróleo. Lá, sem nenhuma experiência em atividades no espaço, trabalhando na superfície do asteróide como se estivessem na superfície da Terra, esses trabalhadores perfuram um poço no fundo do qual colocam um artefato nuclear de 9,0 megatons (cerca de 4,0.1014 J). A explosão desse artefato dividiu o asteróide em duas metades de igual massa que, em relação ao asteróide, se deslocaram perpendicularmente à trajetória inicial de colisão, livrando a Terra do catastrófico impacto.

A partir de outras informações fornecidas no filme e admitindo-se o asteróide esférico, é possível concluir que o seu raio seria de 6,5.105 m, a sua massa de 6,0.1021 kg e cada uma das metades em que ele se dividiu na explosão deveria ter adquirido velocidade inicial mínima de 2,1.103 m/s, em relação ao centro de massa do asteróide, para que elas também não atingissem a Terra.

Qual seria a aceleração da gravidade na superfície desse asteróide? O valor obtido está de acordo com o que descrevemos do filme? Justifique.

Dado: constante da gravitação universal,

G = 6,7.10-11 N . m2/kg2.

g = G.M/r2  g = 6,7.10-11.6.1021/(6,5.105)2 g = 40,2.1010/42,25.1010 g = 0,95 m/s2 esse valor de gravidade provocaria efeitos que não estão representados no filme, por exemplo a redução do peso dos objetos.

 

2) A terceira lei de Kepler diz que "o quadrado do período de revolução de um planeta (tempo para dar uma volta em torno do Sol) dividido pelo cubo da distância do planeta ao Sol é uma CONSTANTE". A distância da Terra ao Sol é equivalente a 1 UA (unidade astronômica).

 

a) Entre Marte e Júpiter existe um cinturão de asteróides (vide figura). Os asteróides são corpos sólidos que teriam sido originados do resíduo de matéria existente por ocasião da formação do sistema solar. Se no lugar do cinturão de asteróides essa matéria tivesse se aglutinado formando um planeta, quanto duraria o ano deste planeta (tempo para dar uma volta em torno do Sol)?

(Tterra/Tast)2 = (Rterra/Rast)3 (1/Tast)2 = (1/2,5)3 Tast = 15,625 Tast = 3,95 anos

b) De acordo com a terceira lei de Kepler, o ano de Mercúrio é mais longo ou mais curto que o ano terrestre?

O ano de Mercúrio é mais curto que o ano terrestre, pois seu raio de órbita é menor.

 

 

3) No esquema representado, o homem exerce sobre a corda uma força de 120 N e o sistema ideal se encontra em equilíbrio. Qual o peso da carga Q?

O peso da carga Q será 200N.

 

4) Um semáforo pesando 100 N está pendurado por três cabos conforme ilustra a figura. Os cabos 1 e 2 fazem um ângulo e com a horizontal, respectivamente.

a) Em qual situação as tensões nos fios 1 e 2 serão iguais?

Quando os ângulos forem iguais.

 

b) Considerando o caso em que = 30° e = 60°, determine as tensões nos cabos 1, 2 e 3.

Dados: sen 30° = 1/2 e sen 60° = 3/2

As trações nos fios 1, 2 e 3 serão respectivamente 50N, 43,3N e 100N.

 

5) A figura mostra um peso de 44 N suspenso no ponto P de uma corda. Os trechos AP e BP da corda formam um ângulo de 90°, e o ângulo entre BP e o teto é igual a 60°. Qual é o valor, e newtons, da tração no trecho AP da corda?

Ta = 22N.

6) Um homem de massa m=80kg quer levantar um objeto usando uma alavanca rígida e leve. Os braços da alavanca têm 1,0m e 3,0m.

a) Qual a maior massa que o homem consegue levantar usando a alavanca e o seu próprio peso?

A maior massa que o homem pode levantar é 240kg.

 

b) Neste caso, qual a força exercida sobre a alavanca no ponto de apoio?

A força exercida será de 3200N.

 

7) Vários tipos de carros populares estão sendo montados com algumas economias. Eles vêm, por exemplo, com apenas uma luz de ré e, às vezes, sem o retrovisor do lado direito. Uma outra economia está associada ao tamanho reduzido da chave de rodas. Essa chave é fabricada com um comprimento de 25 cm. Alguns desses carros saem de fábrica com os parafusos de suas rodas submetidos a um aperto compatível a um torque (final) de 100 N.m. Esse torque, M, calculado em relação ao ponto central do parafuso, está relacionado com a força aplicada na chave, força F, pela expressão M = F.d, em que d (única dimensão relevante da chave de rodas) é chamado braço da alavanca, conforme ilustrado na figura adiante.

 

Sr Cláudio comprou um desses carros e, quando sentiu a necessidade de trocar um pneu, ficou frustrada por não conseguir folgar os parafusos, pois consegue exercer uma força de no máximo 250 N. Para solucionar esse problema chamou um borracheiro que, após concluir a troca de pneu, sugeriu a compra de uma "mão de ferro" para ajudá-la numa próxima troca. O borracheiro explicou a dona Terezinha que uma mão de ferro é um pedaço de cano de ferro que pode ser usado para envolver o braço da chave de rodas, aumentando assim o seu comprimento e reduzindo, portanto, a força necessária a ser usada para folgar os parafusos. Nessa situação, admita que a mão de ferro cobre todos os 25 cm do braço da chave de rodas.

Para poder realizar uma próxima troca de pneu, “seu” Cláudio deve usar uma mão de ferro de comprimento, no mínimo, igual a

a) 60 cm

b) 50 cm

c) 40 cm

d) 80 cm

Resposta c

 

8) Um atleta de massa 50kg está se exercitando, conforme mostra a figura. Qual deve ser a força exercida pelo solo sobre suas mãos para que ele permaneça parado na posição mostrada na figura? (Use g=10m/s2)

A força exercida pelas mãos será de 300N.

sexta 13 março 2009 10:10


Prova de Física 1 EM Prudente

1) Em 1984, o navegador Amyr Klink atravessou o Oceano Atlântico em um barco a remo, percorrendo a distância de, aproximadamente, 7000km em 100 dias. Nessa tarefa, sua velocidade média foi, em km/h, igual a

a) 1,4

b) 2,9

c) 6,0

d) 7,0

e) 70

V = 7000km/2400h

V = 2,9 km/h

Resposta b


2) Em um prédio de 20 andares (além do térreo) o elevador leva 36s para ir do térreo ao 20O andar. Uma pessoa no andar X chama o elevador, que está inicialmente no térreo, e 39,6s após a chamada a pessoa atinge o andar térreo. Se não houve paradas intermediárias, e os tempos de abertura e fechamento da porta do elevador e de entrada e saída do passageiro são desprezíveis, podemos dizer que o andar X é o:

a) 9

b) 11

c) 16

d) 18

e) 19

O elevador leva 1,8s (36s dividido por 20 andares) para percorrer cada andar. Como o percurso todo foi feito em 39,6s temos que o número de andares percorridos foi de 39,6s/1,8 = 22 andares. Como o elevador partiu do térreo devemos dividir o número de andares percorridos por 2 para acharmos o andar X, logo X =11

Resposta b


3) A velocidade linear de leitura de um CD é 1,2 m/s.

a)Um CD de música toca durante 70 minutos, qual é o comprimento da trilha gravada?

S = V.t S = 1,2.4200 S = 5040 m


b) Um CD também pode ser usado para gravar dados. Nesse caso, as marcações que representam um caracter (letra, número ou espaço em branco) têm 8 m de comprimento. Se essa prova de Física fosse gravada em CD, quanto tempo seria necessário para ler o item a) desta questão? 1 m = 10-6 m.

O item a) possui 80 caracteres, logo tem um comprimento de trilha de 640 m. Como a velocidade é 1,2m/s:

t = S/V t = 640.10-6/1,2 t = 5,3 .10-4s


4) Dois móveis A e B, ambos com movimento uniforme percorrem uma trajetória retilínea conforme mostra a figura. Em t=0, estes se encontram, respectivamente, nos pontos A e B na trajetória. As velocidades dos móveis são vA=50 m/s e vB=30 m/s no mesmo sentido.

Em qual ponto da trajetória ocorrerá o encontro dos móveis?

No encontro Sa = Sb, logo

50 + 50.t = 150 + 30t 20t = 100 t = 5s

A posição do encontro pode ser obtida pela expressão: Sa = 50 + 50.5 Sa = 300m




5) Na disputa de uma corrida, dois ciclistas, X e Y, partem juntos, mantendo constante o sentido do movimento. O ciclista X percorre 12km nos primeiros 10 minutos, 20km nos 15 minutos seguintes e 4km nos 5 minutos finais. O ciclista Y mantém durante todo o percurso uma velocidade uniforme. Ao final da corrida, eles chegam juntos, isto é, empatam. Determine a velocidade constante do ciclista Y, em km/h.

As velocidades médias dos ciclistas são iguais, pois eles completam o mesmo percurso no mesmo intervalo de tempo. Assim podemos determinar a velocidade média de X, que será a mesma de Y.

S = 12 + 20 + 4 S = 36 km

t = 10 + 15 + 5 t = 30min = 0,5 h

V = S/t V = 36/0,5 V = 72 km/h


6) Uma composição de metrô deslocava-se com a velocidade máxima permitida de 72 km/h, para que fosse cumprido o horário estabelecido para a chegada à estação A. Por questão de conforto e segurança dos passageiros, a aceleração (e desaceleração) máxima permitida, em módulo, é 0,8 m/s2. Experiente, o condutor começou a desaceleração constante no momento exato e conseguiu parar a composição corretamente na estação A, no horário esperado. Depois de esperar o desembarque e o embarque dos passageiros, partiu em direção à estação B, a próxima parada, distante 800 m da estação A. Para percorrer esse trecho em tempo mínimo, impôs à composição a aceleração e desaceleração máximas permitidas, mas obedeceu a velocidade máxima permitida. Utilizando as informações apresentadas, e considerando que a aceleração e a desaceleração em todos os casos foram constantes, calcule

a) a distância que separava o trem da estação A, no momento em que o condutor começou a desacelerar a composição.

Transformando 72km/h = 20m/s e aplicando a equação de Torricelli: V2 = Vo2 + 2.a.S 02 = 202 +2.(-0,8).S 1,6.S = 400

S = 400/1,6 S = 250m


b) o tempo gasto para ir da estação A até a B.

Analisando o item anterior podemos concluir que o trem percorre 250m enquanto acelera e outros 250m enquanto freia, sendo que os 300m restantes para completar o percurso entre as duas estações é feito com velocidade constante de 20m/s. Assim sendo:

Acelerado: S = Vo.t + a.t2/2 250 = 0.t + 0,8.t2/2 t2 = 250/0,4 t2 = 625 t = 25s

Mov. Uniforme: V = S/t 20 = 300/t t = 300/20 t = 15s

Retardado: leva o mesmo tempo que no movimento acelerado t = 25s

Logo o tempo total do percurso será 25s + 15s + 25s Ttotal = 65s


7) Um veículo está rodando à velocidade de 36 km/h numa estrada reta e horizontal, quando o motorista aciona o freio. Supondo que a velocidade do veículo se reduz uniformemente à razão de 4 m/s2 a partir do momento em que o freio foi acionado, determine

a) o tempo decorrido entre o instante do acionamento do freio e o instante em que o veículo para.

V = Vo + a.t 0 = 10 – 4.t t = 10/4 t = 2,5s



b) a distância percorrida pelo veículo nesse intervalo de tempo.

V2 = Vo2 + 2.a.S 02 = 102 – 2.4.S 8.S = 100 S = 100/8 S = 12,5m


8) Um "motoboy" muito apressado, deslocando-se a 30m/s, freou para não colidir com um automóvel a sua frente. Durante a frenagem, sua moto percorreu 30m de distância em linha reta, tendo sua velocidade uniformemente reduzida até parar, sem bater no automóvel. Calcule o módulo da aceleração média da moto, em m/s2, enquanto percorria a distância de 30m.

V2 = Vo2 + 2.a.S 02 = 302 + 2.a.30 -60.a = 900 a = - 15m/s2. Em módulo: a = 15m/s2


9) Um móvel se desloca em MUV de acordo com a função S = 12 + t – t2 (SI), determine:

  1. a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração do móvel;

So = 12 m , Vo = 1 m/s , a = -2m/s2


  1. o instante em que o móvel passa pela origem dos espaços;

0 = 12 + t –t2 , resolvendo a equação do 2o grau temos t = 4s


  1. a função horária da velocidade;

V = Vo + a.t V = 1 – 2.t


  1. o instante em que o móvel muda de sentido

V = Vo + a.t 0 = 1 – 2.t t = 0,5s

sexta 13 março 2009 09:23


Prova de Física 3 EM Prudente

1) A terceira lei de Kepler diz que "o quadrado do período de revolução de um planeta (tempo para dar uma volta em torno do Sol) dividido pelo cubo da distância do planeta ao Sol é uma CONSTANTE". A distância da Terra ao Sol é equivalente a 1 UA (unidade astronômica).

 

a) Entre Marte e Júpiter existe um cinturão de asteróides (vide figura). Os asteróides são corpos sólidos que teriam sido originados do resíduo de matéria existente por ocasião da formação do sistema solar. Se no lugar do cinturão de asteróides essa matéria tivesse se aglutinado formando um planeta, quanto duraria o ano deste planeta (tempo para dar uma volta em torno do Sol)?

(Tterra/Tast)2 = (Rterra/Rast)3 (1/Tast)2 = (1/2,5)3 Tast = 15,625 Tast = 3,95 anos

 

b) De acordo com a terceira lei de Kepler, o ano de Mercúrio é mais longo ou mais curto que o ano terrestre?

O ano de Mercúrio é mais curto que o ano terrestre, pois seu raio de órbita é menor.

2) No filme "Armageddon", para salvar a Terra do impacto de um gigantesco asteróide, a NASA envia a esse asteróide um grupo de perfuradores de petróleo. Lá, sem nenhuma experiência em atividades no espaço, trabalhando na superfície do asteróide como se estivessem na superfície da Terra, esses trabalhadores perfuram um poço no fundo do qual colocam um artefato nuclear de 9,0 megatons (cerca de 4,0.1014 J). A explosão desse artefato dividiu o asteróide em duas metades de igual massa que, em relação ao asteróide, se deslocaram perpendicularmente à trajetória inicial de colisão, livrando a Terra do catastrófico impacto.

A partir de outras informações fornecidas no filme e admitindo-se o asteróide esférico, é possível concluir que o seu raio seria de 6,5.105 m, a sua massa de 6,0.1021 kg e cada uma das metades em que ele se dividiu na explosão deveria ter adquirido velocidade inicial mínima de 2,1.103 m/s, em relação ao centro de massa do asteróide, para que elas também não atingissem a Terra.

Qual seria a aceleração da gravidade na superfície desse asteróide? O valor obtido está de acordo com o que descrevemos do filme? Justifique.

Dado: constante da gravitação universal,

G = 6,7.10-11 N . m2/kg2.

g = G.M/r2  g = 6,7.10-11.6.1021/(6,5.105)2 g = 40,2.1010/42,25.1010 g = 0,95 m/s2 esse valor de gravidade provocaria efeitos que não estão representados no filme, por exemplo a redução do peso dos objetos.

3) Dois corpos pontuais em repouso, separados por certa distância e carregados eletricamente com cargas de sinais iguais, repelem-se de acordo com a Lei de Coulomb.

a) Se a quantidade de carga de um dos corpos for triplicada, a força de repulsão elétrica permanecerá constante, aumentará (quantas vezes?) ou diminuirá (quantas vezes?)?

A força aumentará três vezes.

 

b) Se forem mantidas as cargas iniciais, mas a distância entre os corpos for duplicada, a força de repulsão elétrica permanecerá constante, aumentará (quantas vezes?) ou diminuirá (quantas vezes?)?

A força diminuirá quatro vezes.

 

4) Considere duas pequenas esferas condutoras iguais, separadas pela distância d=0,3m. Uma delas possui carga Q1=1×10-9C e a outra Q2=-5×10 -10C. Utilizando K = 9×109N.m2/C2 :

a) Calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a outra, declarando se a força é atrativa ou repulsiva.

F = 9.109.1.10-9.5.10-10/0,32 F = 45.10-10/0,09 F = 500.10-10 F = 5.10-8N sendo de atração.

 

b) A seguir, as esferas são colocadas em contato uma com a outra e recolocadas em suas posições originais. Para esta nova situação, calcule a força elétrica F de uma esfera sobre a outra, declarando se a força é atrativa ou repulsiva.

Após o contato as cargas elétricas serão iguais a Q 1 = Q2 = 2,5.10-10C, logo a força será:

F = 9.109.2,5.10-10.2,5.10-10/0,32 F = 56,25.10-11/0,09 F = 625.10-11 F = 6,25.10-9N sendo de repulsão.

 

5) Uma gota de óleo de massa m=1mg e carga q=2×10-7C, é solta em uma região de campo elétrico uniforme E, conforme mostra a figura a seguir. Mesmo sob o efeito da gravidade, a gota move-se para cima, com uma aceleração de 1m/s2. Determine o módulo do campo elétrico.

2a Lei de Newton: Fr = m.a q.E -mg = m.a E = m.(a+g)/q E = 1.10-6.11/2.10-7 E = 55 N/C

 

6) Duas cargas pontuais Q1 e Q2 , respectivamente iguais a +2,0C e - 4,0C, estão fixas na reta representada na figura, separadas por uma distância d.

 

Qual é o módulo de uma terceira carga pontual Q3, a ser fixada no ponto P de modo que o campo elétrico resultante da interação das 3 cargas no ponto M seja nulo?

a) 2C

b) 3C

c) (7/9)C

d) (7/4)C

e) (14/7)C

Resposta c

7) A eletrização que ocorre nas gotículas existentes nas nuvens, pode ser observada em inúmeras situações diárias, como quando, em tempo seco, os cabelos são atraídos para o pente, ou quando ouvimos pequenos estalos, por ocasião da retirada do corpo de uma peça de lã.

Nesse contexto, considere um bastão de vidro e quatro esferas condutoras, eletricamente neutras, A, B, C e D. O bastão de vidro é atritado, em um ambiente seco, com uma flanela, ficando carregado positivamente. Após esse processo, ele é posto em contato com a esfera A. Esta esfera é, então, aproximada das esferas B e C - que estão alinhadas com ela, mantendo contato entre si, sem tocar-se. A seguir, as esferas B e C, que estavam inicialmente em contato entre si, são separadas e a B é aproximada da D - ligada à terra por um fio condutor, sem tocá-la. Após alguns segundos, esse fio é cortado.

A partir da situação, é correto afirmar que o sinal da carga das esferas A, B, C e D é, respectivamente,

a) +, +, +, -.

b) -, -, +, +.

c) +, +, -, -.

d) -, +, -, +.

e) +, -, +, +.

Resposta e

 

8) O gráfico abaixo representa a força F entre duas cargas pontuais positivas de mesmo valor, separadas pela distância r. Determine o valor das cargas.

Pelo gráfico temos F = 2,5.10-8N para uma distância r = 3m, logo:

F = K.q2/r2 2,5.10-8 = 9.109.q2/32 q2 = 25.10-18 q = 5.10-9C

 

sexta 13 março 2009 07:41


Prova de Física 2 EM Terras

Estou usando um computador com Linux para postar essa resolução, caso não consigam ver corretamente os símbolos mandem um comentário que eu tento postar novamente com base no word. Já deu pra ver que os expoentes não estão aparecendo corretamente... Mas acho que dá pra entender.

1) O gráfico a seguir apresenta a relação entre a temperatura na escala Celsius e a temperatura numa escala termométrica arbitrária X.
a)Determine a equação de convesão entre a escala X e a escala Celsius
b)Calcule a temperatura de fusão do gelo na escala X. Considere a pressão de 1 atm.
c)Qual a temperatura cuja indicação na escala X é igual à indicação na escala Celsius


a) (Tx – 30)/(80 – 30)  = (Tc – 20)/(70 – 20)
Tx ~ 30 = Tc – 20
Tx = Tc + 10

b) Tx = 0 + 10
Tx = 10ºX

c) Não existe nenhuma temperatura cuja indicação seja igual nessas duas escalas.

2) Sêmen bovino para inseminação artificial é conservado em nitrogênio líquido que, à pressão normal tem temperatura de 78 K. Calcule essa temperatura em:
a) graus Celsius (°C);
Tc = Tk – 273
Tc = 78 – 273
Tc = -195ºC

b) graus Fahrenheit (°F)
Tc/5 = (Tf-32)/9
-195/5 = (Tf – 32)/9
--39.9 = Tf -32
Tf = - 319ºF

3) João, chefe de uma oficina mecânica, precisa encaixar um eixo de aço em um anel de latão, como mostrado nesta figura:

À temperatura ambiente, o diâmetro do eixo é maior que o do orifício do anel.
Sabe-se que o coeficiente de dilatação térmica do latão é maior que o do aço.
Diante disso, são sugeridos a João alguns procedimentos, descritos nas alternativas a seguir, para encaixar o eixo no anel.
Assinale a alternativa que apresenta um procedimento que NÃO permite esse encaixe.
a) Resfriar apenas o eixo.
b) Aquecer apenas o anel.
Xc) Resfriar o eixo e o anel.
d) Aquecer o eixo e o anel.

4) O dono de um posto de gasolina recebeu 4000 litros de combustível por volta das 12 horas, quando a temperatura era de 35°C. Ao cair da tarde, uma massa polar vinda do Sul baixou a temperatura para 15°C e permaneceu até que toda a gasolina fosse totalmente vendida. Qual foi o prejuízo, em litros de combustível, que o dono do posto sofreu?
(Dados: coeficiente de dilatação do combustível é de 1,0. 10-3 °C-1)
Variação de volume = 4000.1.10-3.(-20)
Variação de volume = - 80 litros
O prejuízo do dono do posto foi de 80 litros.

5) Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo comprimento será de 2,0km. Considerando os efeitos de contração e expansão térmica para temperaturas no intervalo de -40°F a 110°F e o coeficiente de dilatação linear do metal é de 12x10-6°C-1, qual a máxima variação esperada no comprimento da ponte?(O coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de temperatura considerado).
A variação de temperatura é de 150ºF, porém esse resultado deve estar na escala Celsius. Fazendo a conversão você deveria achar o valor de aproximadamente 83,333ºC.
Substituindo os valores na expressão:
variação de comprimento = 2000.12.10-6.83,3
variação de comprimento =  2 m


DESAFIO:
Gui Pádua, um brasileiro de 28 anos, quer bater o recorde mundial de tempo em queda livre, o período entre o salto em si e a abertura do pára-quedas. A marca pertence, desde 1960, ao americano Joseph Kittinger, que "despencou" durante quatro minutos e 32 segundos.
A façanha do brasileiro só será possível graças a uma roupa especial, que deixa o sujeito parecido com um morcego e faz com que a descida seja em diagonal. Com isso, Pádua deverá cair com velocidade bem menor que Kittinger, 220 km/h, em média. O salto será feito de um avião Hércules da Aeronáutica posicionado a 12 km de altura em relação ao solo, onde a temperatura é de - 55 °C. Ele vai abrir o pára-quedas quando faltar 1 minuto para chegar ao chão, 5 minutos depois de ter saltado.
Revista Época, 11 ago. 2003 (adaptado).

Considere as informações apresentadas na reportagem acima e imagine que, no mesmo instante em que Gui Pádua saltar do avião, seja solta em queda livre, junto com ele, uma chapa de metal de 500 cm2 de área, que cairá sobre uma elevação de 955m de altura em relação ao solo (despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2).
a) Qual será a diferença entre o tempo que a chapa levará para atingir a elevação e o tempo de queda de Gui Pádua, desde o momento do salto até o instante de abertura de seu pára-quedas?
O tempo de queda da chapa pode ser obtido pela expressão:
S = So + V0.t + g.t2/2
11045 = 0 + 0.t + 10.t2/2
11045 = 5.t2
t = 47 s
Como a questão quer a diferença de tempo, devemos fazer a subtração: 300s – 47s
Ou seja, a placa atinge o solo 253s antes de Guilherme abrir seu pára-quedas.

b) Considere que a placa, quando lançada, esteja a mesma temperatura externa do avião (-55 °C) e que o coeficiente de dilatação linear do metal que a constitui seja igual a 2,4 x 10-5 °C-1. Sendo a temperatura local de 40 °C, qual a dilatação por ela sofrida ao atingir a elevação?
Variação de área = 500.4,8.10-5.95
Variação de área = 2,28 cm2

quinta 12 março 2009 12:02


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