Física Geral e Experimental

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Física Geral e Experimental: Energia
Unidade 1
Seçao 1
Diagnostico
O ponteiro dos relógios analógicos realiza um movimento circular uniforme. Calcule a velocidade angular do ponteiro dos minutos na unidade radianos por segundo. Calcule, também, o deslocamento angular do ponteiro dos minutos, se ele sai da marcação 2 e chega à marcação 4. Marque a alternativa com ambas as respostas corretas, respectivamente.
Escolha uma:
Uma betoneira recebe areia, pedras, cimento e água enquanto gira a 30 rpm, produzindo concreto e o mantendo pronto para o uso no momento adequado. Ela tem 1,5m de diâmetro. Marque a opção que possui o período e a velocidade angular do movimento.
Escolha uma:
 
Escolha uma:
1,36atm
Aprendizagem
Um ônibus urbano leva aproximadamente 40 minutos para realizar seu percurso e retornar ao seu terminal de origem.
Considerando que a linha opera das 4h da manhã até a meia noite, escolha a opção que indica a frequência do ônibus por hora, e também quantos ciclos ele realiza em um dia normal.
Escolha uma:
1,5 ciclos por hora; 30 ciclos por dia.
Um cubo de granito de 0,9m de aresta será colocado sobre o piso de uma construção,
para fins decorativos. Para saber se o piso suportará seu peso sem sofrer danos, a pressão que o
cubo exerce sobre ele precisa ser conhecida. Calcule a pressão, sabendo que a densidade do granito
Escolha uma:
124300Pa
Escolha uma:
1,55atm
Seçao 2
Diagnostico
Escolha uma:
I = 6,5kg . m²
Escolha uma:
O objeto flutua, parcialmente submerso no fluido
Calcule o momento de inércia de uma pequena esfera de massa 0,5kg presa no fim de um barbante de 2m de comprimento. Marque a alternativa que indica a resposta correta. Dado: Ip = M . R² .
Escolha uma:
2 kg . m²
Aprendizagem
Escolha uma:
O disco possui o maior momento de inércia.  Ib = 0,267 kg . m²  Id = 0,401 kg . m²
Duas pequenas esferas de massas m = 2 kg e M = 5 kg giram em torno de um eixo preso em um motor elétrico. Elas estão presas ao eixo por bastões de material muito leve e resistente. A massa m está a uma distância d = 1,5 m e a massa M está a uma distância D = 0,8 m. Qual delas possui o maior momento de inércia? Despreze a contribuição dos bastões. Marque a alternativa que contém a resposta correta e os respectivos momentos de inércia de m e M.
Escolha uma:
A massa m possui o maior momento de inércia.  Im = 4,5 kg . m²  IM = 3,2 kg . m²
Uma barra fina e leve contém em cada extremidade uma pequena esfera de massa m = 3,00 kg. Ela gira a partir de seu centro e possui um momento de inércia de 1,5 kg . m². Qual o comprimento da barra?
Escolha uma:
1,00 m
Seçao 3
Diagnostico
Em mecânica dos fluidos, a equação de Bernoulli relaciona as seguintes grandezas
físicas:
Escolha uma:
densidade, pressão, altura, velocidade
Calcule a vazão de um fluido que escoa em um duto circular de lado 0,4m com velocidade
0,7 m/s.
Escolha uma:
0,35
Escolha uma:
1,2m/s
Aprendizagem
Escolha uma:
1996,6 J.
Escolha uma:
2,08 rad/s
Escolha uma:
27,07 J
Seçao 4
Diagnostico
Um componente eletrônico de 5kg, composto de muitos fios, placas e estrutura metálica foi testado em laboratório e verificou-se que possui um momento de inércia de 45 kg . m² girando com relação a um eixo determinado, que atravessa seu centro de massa. Qual será seu momento de inércia com relação a um outro eixo, paralelo ao primeiro, mas distante em 2m dele?
Escolha uma:
65 kg . m²
Escolha uma:
2,24 kg . m²
Escolha a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir:
O _____ permite que, dado que conheçamos o _____ de um objeto girando com relação a um eixo que atravesse seu centro de massa, que possamos obter o momento de inércia do mesmo objeto girando com relação a um outro eixo de rotação _____ ao eixo conhecido.
Escolha uma:
teorema dos eixos paralelos; momento de inércia; paralelo.
Aprendizagem
Escolha uma:
I = 33 kg . m²
Escolha uma:
A chapa foi perfurada a uma distância de 0,75 m de seu centro, mas não sabemos exatamente em qual ponto ela foi perfurada.
Escolha uma:
2,7 kg
Avaliaçao
O movimento circular é extremamente comum na natureza. Qualquer partícula ou corpo rígido que seja obrigado a se mover a uma distância fixa de um eixo de rotação estará realizando um movimento circular. O movimento circular uniforme consiste em um movimento de rotação onde a velocidade angular é constante.
Um motor elétrico gira uma pequena esfera, presa em um bastão de 0,9m de comprimento. Dois estudantes decidiram descobrir qual a velocidade angular da esfera. Um possuía um cronômetro e outro fez seu melhor para marcar as posições inicial e final da esfera. Após 6s no cronômetro, a esfera realizou um arco de circunferência de aproximadamente 2m. Os estudantes, muito espertos, decidiram que o ponto onde eles iniciaram a medida seria a origem do movimento. Sabendo disso, qual foi a posição angular final da esfera? E qual a velocidade angular da mesma? Marque a opção com ambas as respostas corretas:
 
Escolha uma:
Escolha uma:
11416,7kg.m²  ; 17933,3J
O momento de inércia de corpos rígidos é a soma do momento de inércia de cada uma das pequenas partículas que o compõe. Para corpos mais simétricos, uma boa parametrização e técnicas de integração permitem que o momento de inércia total seja obtido. Para algumas formas simples e comuns, temos expressões tabeladas, que podem ser utilizadas.
Escolha uma:
a casca esférica possui maior momento de inércia. Ie = 0,58 kg . m² ; Id = 0,36 kg . m²
O teorema dos eixos paralelos enuncia uma relação entre o momento de inércia ICM com relação a um eixo que atravessa o centro de massa do objeto, o momento de inércia com relação a um eixo paralelo ao citado anteriormente, e a distância x entre ambos os eixos. Matematicamente, temos: I = ICM + M . x²
Para obter o momento de inércia de um motor de automóvel de 500kg, alguns engenheiros realizaram um teste no laboratório, onde verificou-se que possui um momento de inércia de 1056,8 kg . m² girando com relação a um eixo determinado, que atravessa seu centro de massa. Qual será seu momento de inércia com relação a um outro eixo, paralelo ao primeiro, mas distante em 0,7m dele?
Escolha uma:
1301,8 kg . m²
A energia cinética de rotação de um corpo rígido é a soma da energia cinética de cada uma das pequenas partículas que o compõe. Entretanto, quando se trata de um movimento de rotação pura, de posse do momento de inércia do corpo rígido e de sua velocidade angular há uma expressão simples que permite o seu cálculo.
Um cilindro de massa 4,2kg e raio 0,7 m gira sem atrito em torno de um eixo que passa perpendicularmente ao seu centro, ao longo de seu eixo de simetria, tendo recebido inicialmente uma energia cinética de 10J. Qual sua velocidade angular? Qual seu período? Dado: momento de inércia de um cilindro em torno de seu eixo de simetria  
Escolha uma:
4,41rad/s
Unidade 2
Seçao 1
Diagnostico
Analise as afirmativas abaixo
I. Se um sistema não está em equilíbrio térmico, a temperatura em diferentes partes do sistema é diferente
II. A temperatura é uma grandeza escalar
III. A temperatura é um indicativo do estado de movimento e vibração nas partículas que compõe sólidos e fluidos
IV. Se o sistema for deixado isolado, na ausência de influências externas, então com o tempo ele tende a entrar no equilíbrio térmico, com a troca de energia pelas diferentes regiões do material, até que a temperatura nas diferentes regiões do material se torne igual
Marque a alternativa que indica todas as afirmações corretas
Escolha uma:
I, II, III e IV
Você se encontra em uma sala onde faz bastante calor, e um termômetro que mede a temperatura na escala Celsius indica uma temperatura de 29°C Qual seria a temperatura indicada por um termômetro que mede temperatura na escala Kelvin?
Escolha uma:
302K
Marque a alternativa que contém somente símbolos que denotam unidades de temperatura
Escolha uma:
°C ; K ; °F
Aprendizagem
A _____ é uma grandeza física que indica o estado de vibração e movimento dos átomos e moléculas que o compõe O _____ é um estado onde todos os átomos e moléculas do sistema estudado tiveramtempo suficiente para trocar energia e atingirem um estado médio de vibração e movimento Um objeto em equilíbrio térmico tem uma _____ constante em todos os pontos
Marque a alternativa que preenche corretamente as lacunas
Escolha uma:
temperatura; equilíbrio térmico; temperatura
Você tem dois termômetros Um indica temperaturas na escala Kelvin, outro na escala Fahrenheit Eles são utilizados para medir a temperatura de dois objetos, e indicam leituras, respectivamente, 303K e 86° F Encostando um objeto no outro, eles demonstram estar em equilíbrio térmico? Qual a temperatura de cada um deles na escala Celsius?
Escolha uma:
Eles se encontram em equilíbrio térmico, e tem mesma temperatura 30° C
Você está escrevendo a especificação de uma máquina industrial, e verificou que o componente mais sensível dela pode ser aquecido a uma temperatura máxima de 235°F Você deve indicar na sua especificação a temperatura máxima da máquina para que todos os componentes operem em segurança Você foi orientado a utilizar unidades no SI Qual temperatura você indica como a máxima para a máquina?
Escolha uma:
386K
Seçao 2
Diagnostico
Qual o calor necessário para que uma esfera de aço de 200g aumente sua temperatura em 32°C? Dado o calor específico do aço igual a 486 J/kg °C
Escolha uma:
3310,4J
Quando um objeto a temperatura ambiente recebe uma energia térmica Q, sua temperatura aumenta em T Suponha que se trate de uma variação pequena, e que o material que o compõe não esteja próximo de uma temperatura onde possa ocorrer uma mudança de fase Caso o mesmo objeto, novamente à temperatura ambiente, seja retirada uma energia térmica 2Q, sua temperatura:
Escolha uma:
diminuirá em 2T
O _____ é uma grandeza que indica a energia térmica necessária para que uma unidade de massa do material em questão eleve sua temperatura em uma unidade
A grandeza física que preenche corretamente a lacuna do texto acima é:
Escolha uma:
Calor específico
Aprendizagem
Um recipiente com capacidade térmica desprezível contém 200g de água a uma temperatura ambiente de 30°C Em seu interior é arremessada uma esfera de 500g de aço a uma temperatura de 350°C Considere o calor específico do aço (486 J/kg °C) e o da água (4180 J/kg ºC)
Marque a alternativa que indica corretamente o estado final do sistema:
Escolha uma:
O recipiente contém parte da água inicial e a esfera de aço
Um objeto de prata de massa 30g é resfriado e perde uma energia térmica de 140J Marque a alternativa que contém a variação da temperatura do objeto, dado que o calor específico do zinco é igual a 233 J/kg °C
Escolha uma:
-20°C
Qualquer objeto possui uma _____ bem definida, que é a quantidade de calor necessária para aumentar sua temperatura em uma unidade na escala de temperatura definida No caso de materiais puros, é interessante definir o _____, que é o calor necessário para aumentar a temperatura de uma unidade de massa em uma unidade de temperatura Por fim, o _____ é uma grandeza que indica a quantidade de calor necessária para que ocorra uma mudança de fase em uma unidade de massa de uma substância pura
Marque a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto:
Escolha uma:
capacidade calorífica; calor específico; calor latente
Seçao 3
Diagnostico
Uma máquina térmica tem por função transformar _____ em _____ Sua eficiência é limitada por uma lei da natureza, conhecida como a _____
Marque a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto
Escolha uma:
calor ; trabalho útil ; Segunda Lei da Termodinâmica
Escolha uma:
Será reduzido pela metade
Uma máquina térmica possui eficiência igual a 0,32 se a cada ciclo for fornecido a ela um calor de 10000J pela fonte quente, qual será o trabalho útil realizado por ela?
Escolha uma:
3200J
Aprendizagem
Uma máquina térmica possui eficiência igual a 0,37 e recebe do reservatório quente um calor igual a 60000J para funcionar.
Marque a alternativa que contém o trabalho realizado pela máquina térmica e o calor abandonado no reservatório frio, respectivamente
Escolha uma:
22200J ; 37800J
Um recipiente contém 0,2 mols de um gás ideal a uma temperatura de 250K e uma pressão de 0,1atm Marque a alternativa que contém o volume correto do recipiente
Escolha uma:
Escolha uma:
88°C
Seçao 4
Diagnostico
Faz parte da solução de problemas de equilíbrio de corpos rígidos verificar:
I – se a soma dos momentos angulares com relação ao eixo de rotação é nula.
II – se o corpo rígido encontra-se em repouso absoluto.
III – se a soma das forças em cada direção espacial é nula.
IV – se a soma dos torques com relação ao eixo de rotação se anulam.
Marque a alternativa que contém todas as afirmações verdadeiras.
Escolha uma:
III e IV
Uma barra de 2m de comprimento e massa 3kg está presa em uma extremidade ao solo,
no ponto A, e é livre para girar verticalmente. Uma corda, esticada verticalmente conforme figura,
sustenta a barra em sua posição de equilíbrio estático. O ponto C encontra-se a 1,6m de distância do
ponto A. Marque a alternativa que contém o módulo da tração sobre C e da força que atua sobre A,
respectivamente.
Escolha uma:
18,4N; 11N
Uma barra homogênea de massa m=12kg e 3m de comprimento encontra-se estendida
horizontalmente, em repouso. Uma de suas extremidades está presa à parede conforme figura, e é
livre para girar verticalmente. Em um ponto D, distante em 0,5m do ponto B, barra está presa ao teto
por uma corda estendida. Marque a alternativa que contém o módulo da tração sobre a corda e da
força que atua na junção do ponto A.
Escolha uma:
70,6N; 47N
Aprendizagem
Uma barra homogênea de massa m = 4 kg e 3 m de comprimento encontra-se estendida horizontalmente, em repouso. Uma de suas extremidades está presa à parede conforme figura, e é livre para girar verticalmente. A barra sustenta um objeto de massa 12 kg, que encontra-se preso à barra em C, a exatamente 1 m de distância do ponto de apoio em A. A 0,5 m do ponto B, no ponto D, a barra está presa ao teto por uma corda estendida. Marque a alternativa que contém o módulo da tração sobre a corda e da força que atua na junção do ponto A.
 
Escolha uma:
70,6N; 86,2N
Observe a figura. Uma barra de 7 m de comprimento e massa m = 11 kg é sustentada e mantida em repouso na horizontal por um pilar. Uma de suas extremidades está ligada diretamente a ele (ponto A) e é livre para girar verticalmente, enquanto que a outra extremidade está ligada a um cabo de aço preso à barra pelo ponto B e ao pilar pelo ponto C. A barra sustenta um objeto de massa M = 40 kg que se encontra sobre a barra, a 2 m de distância do ponto B. Marque a alternativa que contém a força de tração sobre o cabo, e também a força que atua sobre a junção no ponto A, respectivamente.
Escolha uma:
Com relação ao equilíbrio de corpos rígidos, um estudante fez a seguinte afirmação: 
I – No equilíbrio, o corpo rígido não precisa necessariamente estar em repouso, pois o equilíbrio pode ser dinâmico, e não somente estático, mas sua aceleração linear e sua aceleração angular serão sempre nulas. 
PORQUE 
II – A soma das forças em cada uma das direções espaciais será sempre nula, e também a soma sobre todos os torques será nula. 
Com relação à afirmação do estudante, é correto afirmar que:
Escolha uma:
Ambas as afirmações são verdadeiras e a segunda é uma justificativa para a primeira.
Avaliaçao
Uma barra homogênea de massa m=4kg e 3m de comprimento encontra-se estendida
horizontalmente, em repouso. Uma de suas extremidades está presa à parede conforme figura, e é
livre para girar verticalmente. A barra sustenta um objeto de massa 20kg, que encontra-se preso à
barra em C, a exatamente 1m de distância do ponto de apoio em A. A 0,5m do ponto B, no ponto D,
a barra está presa ao teto por uma corda estendida. Marque a alternativa que contém a tração sobre
a corda e a força que atua na junção do ponto A.
Escolha uma:
Um corpo rígido em equilíbrio de rotação, corresponde à situação em que, apesar de
diversos torques atuarem sobre ele, ele não gira. Sua aceleração angular é nula (α=0).
Sobre ele atuam torques no sentido anti-horário (positivos)e torques no sentido horário (negativos),
de maneira que o torque resultante é nulo....
Uma alavanca consiste em uma barra leve e resistente, estendida na horizontal, com
um apoio situado a 0,5m de uma extremidade que suporta uma massa de 9kg. A extremidade oposta suporta uma massa de 1kg, e o sistema encontra-se equilibrado. Qual o comprimento da barra?
Escolha uma:
5m
...............
Uma barra de 3,4m de comprimento e massa 10kg está presa em uma extremidade ao
solo, no ponto A, e é livre para girar verticalmente. Ela sustenta um objeto de massa M=8kg a partir
de sua extremidade oposta. Uma corda, esticada horizontalmente conforme figura, ajuda a sustentar
a barra em sua posição de equilíbrio estático. O ponto C encontra-se a 2,2m de distância do ponto
A. Marque a alternativa que contém o módulo da tração e da força que atua sobre A,
respectivamente.
Escolha uma:
197N; 431N
O momento da força (ou torque) é diretamente proporcional ao momento de inércia e
diretamente proporcional à aceleração angular de um corpo rígido ou partícula qualquer.
Um disco de massa 4kg e raio 50cm gira ao redor de seu eixo central com velocidade
angular inicial 10rad/s e depois, devido ao atrito com o eixo de rotação, reduz linearmente sua
velocidade até o repouso completo após 4s. Marque a alternativa que contém a aceleração angular
e o módulo do torque necessários para parar o disco.
Escolha uma:
O momento angular é uma grandeza física que depende linearmente do momento de
inércia e também linearmente da velocidade angular. Sua unidade é kg.m2/s . O momento angular
é sempre conservado em sistemas isolados, onde os elementos do sistema podem interagir entre si,
mas não há influências externas.
Um astronauta flutua no exterior de sua estação espacial. Ele toma um impulso e
começa a girar com velocidade angular constante ω. Se ele realiza um movimento que reduz seu
momento de inércia para um terço, qual será sua nova velocidade angular?
Escolha uma:
3ω
Unidade 3
Seçao 1
Diagnostico
Aprendizagem
Seçao 2
Diagnostico
Aprendizagem
Seçao 3
Diagnostico
Aprendizagem
Seçao 4
Diagnostico
Aprendizagem
Avaliaçao
Unidade 4
Seçao 1
Diagnostico
Aprendizagem
Seçao 2
Diagnostico
Aprendizagem
Seçao 3
Diagnostico
Aprendizagem
Seçao 4
Diagnostico
Aprendizagem
Avaliaçao