371440712-04-Lista-de-Exercicios-1-Grandezas-Unidades-e-Algarismos-Significativos-Fisica-Geral-I

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Prof. Dr. José Elisandro de Andrade Física Geral I 2015.2 
 
 
 
 
SERVIÇO PÚBLICO FEDERAL 
UNIVERSIDADE FEDERAL DO SUL E SUDESTE DO PARÁ 
INSTITUTO DE GEOCÊNCIAS E ENGENHARIAS 
 
Disciplina: Física Geral I Período: 2015.2 
Professor: Dr. José Elisandro de Andrade 
 
 
Lista de Exercícios 1: Grandezas, unidades e algarismos significativos 
 
 
 
QUESTÕES 
 
1.1 Em uma rodovia interestadual numa região rural norte-americana, um carro 
viaja a 38,0 m/s. O motorista está excedendo a velocidade de 75,0 milha/hora? Dado: 
1 milha = 1609 metros. (Resposta: Sim, a velocidade dele é de 85,0 milha/h) 
 
1.2 Uma peça maciça de chumbo tem massa de 23,94 g e volume de 2,10 cm3. 
Com base nos dados, calcule a densidade do chumbo em unidades do SI (kg/m3). 
(Resposta: 11,4x103 kg/m3) 
 
1.3 O maior diamante do mundo é o First Star of Africa (Primeira Estrela da África). 
Seu volume é igual a 1,84 inch3. Qual o seu volume em centímetros cúbicos e metros 
cúbicos? (Dados: inch, do inglês polegada. 1 inch = 2,54 cm). (Resposta: 30,2 cm3; 
3,02x10-5 cm3) 
 
1.4 O recorde mundial de velocidade no solo é de 1228,0 km/h, estabelecido em 15 
de outubro de 1997 por Andy Green com o Thrust SSC, um carro movido a jato. 
Expresse essa velocidade em m/s. (Resposta: 341,11 m/s) 
 
1.5 A massa de um cubo sólido é de 856 g, e cada lado tem um comprimento de 5,36 
cm. Determine a densidade do cubo em unidades do SI. (Resposta: 5,59x103 kg/m3) 
 
1.6 A densidade da água é 1,0x103 kg/m3. Converta para libra/pé3. Dado: 1 libra = 
0,453 kg; Pé (unidade ft) = 30,48 cm. (Resposta: 62,6 libras/pé3) 
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1.7 Uma unidade de comprimento tradicional no Japão é o ken (1 ken = 1,97 m). Qual 
é o volume de um tanque de água cilíndrico com 5,50 ken de altura e 3,00 ken de raio 
em ken3 e em m3? (Resposta: 156 ken3;1,19x103 m3) 
 
1.8 Os engenheiros hidráulicos dos Estados Unidos usam frequentemente, como 
unidade de volume de água, o acre-pé, definido como o volume de água necessário 
para cobrir 1 acre de terra até uma profundidade de 1 pé. Uma forte tempestade 
despejou 2,0 polegadas de chuva em 30 minutos em uma cidade com uma área de 
26 km2. Que volume de água, em acres-pés, caiu sobre a cidade? Dados: 1 acre = 
43560 pés2; 1 hectare = 104 m2. (Resposta: 1,1x103 acres-pés) 
 
1.9 A Antártica é aproximadamente semicircular, com um raio de 2000 km (figura 1.1). 
A espessura média de gelo é de 3000 m. Quantos centímetros cúbicos de gelo contém 
a Antártica? Ignore a curvatura da Terra. (Resposta: 1,9x1022 cm3) 
 
 
Figura 1.1: Diagrama do exercício 1.9. 
 
1.10 A planta de crescimento mais rápido de que se tem notícia é uma Hesperoyucca 
whipplei que cresceu 3,7 metros em 14 dias. Qual foi a velocidade de crescimento da 
planta em micrometros por segundo? 
 
1.11 A terra tem uma massa de 5,98x1024 kg. A massa média dos átomos que 
compões a Terra é 40 u. Quantos átomos existem na Terra? Dado: 1 u = 1,661x10-
27kg (u é a unidade de massa atômica). (Resposta: 9,0x1049 átomos) 
 
1.12 Uma unidade astronômica (UA) é a distância média entre a Terra e o Sol, 
aproximadamente 1,50x108 km. A velocidade da luz é aproximadamente 3,0x108 m/s. 
Expresse a velocidade da luz em unidades astronômicas por minuto. (Resposta: 0,12 
UA/min) 
 
1.13 Se você tem 170,0 cm, qual sua altura em polegadas e em pés? 
 
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1.14 Aviões a jato costumam voar a uma altitude de 8,0 milhas terrestres. A 
quantos metros isso corresponde? 
 
1.15 Etanol tem uma densidade de 0,78 g/cm3. Qual a densidade em Kg/ft3? 
 
1.16 Você viaja a uma velocidade de 55,0 milhas terrestres/h. A quanto corresponde 
essa velocidade em m/s? 
 
1.17 Uma piscina tem 20,0 m de largura, 20,0 ft de comprimento e 20,0 in de 
profundidade. 
a) Qual o volume da piscina em m3? 
b) Qual a área superficial de água em contado com a atmosfera em cm2? 
 
1.18 Uma unidade de área frequentemente utilizada para expressar áreas de terra é 
o hectare, definido como 104 m2. Uma mina de carvão a céu aberto consome 75 
hectares de terra, a uma profundidade de 26 m por ano. Calcule o volume de terra 
retirada neste tempo em km3. (Resposta: 0,0195 km3) 
 
1.19 Rendimento agrícola norte-americano é expresso frequentemente em 
bushels/acre. A quantas toneladas por hectare equivale um rendimento de soja de 40 
bushels/acre? (1 acre = 4047 m2; 1 bushel soja = 0,0272 ton) (Resposta: 2,69 ton/ha) 
 
1.20 A densidade da água é igual a 1,000 g/cm3. Qual é a densidade da água expressa 
na unidade: 
a. kg/L (Resposta: 1,000 kg/L) 
b. kg/m3 (Resposta: 1000 kg/m3) 
c. libras por pé cúbico (1 lb = 0,454 kg; 1 pé = 30,48 cm) (Resposta: 62,35 lb.ft-3) 
 
1.21 Um cavalo-vapor (cv) equivale a 735,5 W. Qual é o consumo de energia de uma 
máquina de 5 cv que funciona durante 10 horas, em Joule e em eV? (1 eV = 1,6x10-
19 J) (Resposta: 132.390.000 J ou 8,2743x1026 eV) 
 
1.22 A quantidade média de radiação solar que chega na superfície da Terra está em 
torno de 1 cal cm-2 min-1. Expressar essa quantidade em unidades do Sistema 
Internacional, sabendo que 1 caloria equivale a 4,18 J. (Resposta: 696,7 J m-2 s-1) 
 
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1.23 Transforme as grandezas abaixo para as respectivas unidades: 
a) 9810 dynas para kgf (Resposta: 0,01 kgf) 
b) 7814 N para kgf (Resposta: 796,5 kgf) 
c) 200 cm.s-2 para m.s-2 (Resposta: 2 m.s-2) 
d) 80,00 km.h-1 para m.s-1 (Resposta: 22,22 m.s-1) 
e) 3.000 L.h-1 para m3.s-1 (Resposta: 8,33x10-4 m3.s-1) 
f) 7.500 N.m-2 para kgf.m-2 (Resposta: 764,52 kgf.m-2) 
g) 7 kgf.cm-2 para kgf.m-2 (Resposta: 70.000 kgf.m-2) 
h) 820 N m-3 para kgf.m-3 (Resposta: 83,59 kgf.m-3) 
i) 8.000.000 cm2.s-1 para m2.s-1 (Resposta: 800 m2.s-1) 
j) 9.700 dyn.cm-3 para kgf.m-3 (Resposta: 9887,87 kgf.m-3) 
 
1.24 Uma coluna de mercúrio (massa específica = 13,6 g/cm3) tem 0,12 in de diâmetro 
e 2,36 ft de altura. Calcule o peso da coluna em Newtons, em lbf e a massa em lbm. 
(Resposta: 0,7 N; 0,157 lbf; 0,157 lbm) 
 
1.25 Uma quantidade é dada como 200 ft.lbf/min.ton. Expresse-a no SI. 
 
1.26 Faça a conversão das seguintes unidades: 
 
a. 26,00 milhas/h para ft/s (Resposta: 38,13 ft/s) 
b. 46,8 cm5.(s5.g)-1 para m5.(dia5.kg)-1 (Resposta: 2,25x1019 m5.(dia5.kg)-1) 
c. 1,30000 km/s para milhas/h (Resposta: 2908,15 milhas/h) 
d. 300 J/min para Hp (Resposta: 6,7x10-3 Hp) 
e. 30 ft3/min2 para in3/s2 (Resposta: 14,4 in3/s2) 
 
IMPORTANTE: As questões da Lista de Exercícios de Física Geral I foram retiradas 
das referências bibliográficas abaixo. As listas não substituem os livros-texto e não 
devem ser utilizadas como única forma de estudo. 
 
BAUER, W.; WESTFALL, G. D.; DIAS, H. Física para universitários: Mecânica. São Paulo: 
Bookman, 2012. 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; KRANE, K.S. Física I. 5. ed. Rio de Janeiro, LTC, 2003. 
HALLIDAY, D.; RESNICK, R.; WALKER, J. Fundamentos de Física: Mecânica. 9 ed. Rio de 
Janeiro: LTC, 2012. 
HEWITT, P. G. Física Conceitual. 11 ed. São Paulo: Bookman, 2011. 
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JEWETT JR, J. W.; SERWAY, R. A. Física para cientistas e engenheiros: Mecânica. São Paulo: 
Cengage Learning, 2011. 
NUSSENZVEIG, H. M. Curso de Física Básica: Mecânica. 5 ed. São Paulo: Blucher, 2013. 
TIPLER, P. A.; MOSCA, G. Física para Cientistas e Engenheiros: Mecânica, oscilações e ondas, 
termodinâmica. 6 ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. 
YOUNG, H. D; FREEDMAN, R. A. Física I: Mecânica. 12 ed. São Paulo: Addison Wesley, 
2008.