A2 - FISICADINAMICAETERMODINAMICA

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Uma ação social chamada “Saúde e Qualidade de Vida” foi feita no interior do Paraná e uma das atividades disponibilizadas ao público era a bioimpedância, que consiste em medir a composição corporal de uma pessoa. Para isso todas as pessoas eram pesadas numa balança de mola. As pessoas que participaram dessa atividade pesavam entre 50 e 100kg . Sabemos que na posição de equilíbrio a mola da balança fica comprimida 2 cm sob a ação do peso. Um participante de 80kg (800N) foi colocado sobre essa balança. Queremos determinar qual o Trabalho total realizado pela Força de compressão da mola e qual a constante da mola.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica os valores do Trabalho total realizado e a constante de mola, respectivamente.
Para determinar o trabalho total realizado pela força de compressão da mola, precisamos primeiro determinar a distância que a mola foi comprimida. Sabemos que a mola foi comprimida 2 cm, ou seja, 0,02 m. 
A constante de mola pode ser determinada usando a equação da lei de Hooke: F = kx, onde F é a força aplicada, x é a distância de compressão da mola e k é a constante de mola. 
Neste caso, a força aplicada é o peso do participante, que é igual a 800 N. Substituindo na equação, temos: 
800 = k * 0,02 
Portanto, a constante de mola é k = 40.000 N/m. 
O trabalho total realizado pela força de compressão da mola pode ser calculado usando a equação W = 1/2 * k * x^2, onde W é o trabalho realizado e x é a distância de compressão da mola. 
Substituindo os valores, temos: 
W = 1/2 * 40.000 * 0,02^2 
W = 8 J 
Portanto, o trabalho total realizado pela força de compressão da mola é de 8 J e a constante de mola é de 40.000
O torque, denotado como img5ffe0a7a107_20211113002639.gif é uma grandeza vetorial que está relacionada com a rotação de um sistema. Imagine então um torque de 180 N.m sendo aplicado a uma distância de 30 cm do eixo de rotação de um determinado objeto. Neste sentido, assinale a alternativa que determina a intensidade da força perpendicular ao plano de rotação desse objeto.
Para determinar a intensidade da força perpendicular ao plano de rotação, podemos usar a seguinte fórmula:
F = T / r
Onde:
F é a intensidade da força perpendicular ao plano de rotação
T é o torque aplicado
r é a distância do eixo de rotação até o ponto onde a força é aplicada
Substituindo os valores dados na questão, temos:
F = 180 N.m / 0,3 m
F = 600 N
Portanto, a intensidade da força perpendicular ao plano de rotação é de 600 N.
Imagine que o pneu do seu carro fure, então para trocar o pneu do carro, você deverá utilizar o macaco hidráulico para subir o carro e depois a chave de roda para retirar os parafusos que seguram a roda do carro. Essa ferramenta, que é encaixada nos parafusos da roda, facilita a retirada dos parafusos.
Analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A intensidade do torque aplicado sobre o parafuso diminui.
II. ( ) A intensidade do torque sobre o parafuso aumenta.
III. ( ) O ângulo de rotação necessário para soltar o parafuso aumenta.
IV. ( ) A intensidade da força aplicada a barra aumenta.
quais as alternativas que estão corretas :
I. (V) A intensidade do torque aplicado sobre o parafuso diminui.
II. (F) A intensidade do torque sobre o parafuso aumenta.
III. (F) O ângulo de rotação necessário para soltar o parafuso aumenta.
IV. (V) A intensidade da força aplicada a barra aumenta.
Quando utilizamos a chave de roda para soltar os parafusos da roda do carro, estamos aplicando um torque sobre eles. Ao utilizar a ferramenta adequada, a intensidade da força aplicada a barra aumenta, o que facilita a retirada dos parafusos. No entanto, a intensidade do torque sobre o parafuso diminui, pois a ferramenta permite que a força aplicada seja distribuída em mais pontos de contato entre a chave de roda e o parafuso. O ângulo de rotação necessário para soltar o parafuso não é afetado pelo uso da ferramenta adequada.
João e Vera de férias o destino é praia. Organizaram tudo no carro e partiram para o litoral. Numa determinada altura do trajeto o pneu do carro furou e faltavam poucos metros para um posto de gasolina, que sorte! Vera então assumiu o volante enquanto João empurrou o carro por 100 m até o posto.
Sabendo que João empurra o carro com uma Força de 250 N, assinale a alternativa que indique qual o trabalho realizado por essa Força sobre o carro.
O trabalho realizado pela força de João sobre o carro pode ser calculado pela fórmula:
Trabalho = Força x Distância x cos(θ)
Como João empurrou o carro em linha reta, o ângulo entre a força e a direção do movimento é de 0 graus, logo cos(0) = 1.
Substituindo os valores na fórmula, temos:
Trabalho = 250 N x 100 m x cos(0)
Trabalho = 25000 J
Portanto, o trabalho realizado pela força de João sobre o carro foi de 25000 Joules.
Um navio cargueiro de 73m de altura está atracado no porto de Santos para carregar um container e então seguir viagem para a Argentina. Para subir o container até o navio, foi utilizado um guindaste. O container tinha 2600Kg e esse guindaste exerceu uma força de 150kN sobre o container em questão. Esta força foi aplicada ao longo dos 73 m de altura do navio, lembrando que essa força de 150kN suporta a força gravitacional para manter o container em movimento ascendente. Vamos determinar:
I) O Trabalho , em kJ, realizado sobre o container pelo guindaste;
II) O Trabalho , em kJ, exercido sobre o container pela força gravitacional;
III) O Trabalho  resultante, em kJ.
Resolvendo as questões acima, assinale a alternativa que mostra o valor solicitado em cada item, respectivamente:
I) O trabalho realizado pelo guindaste pode ser calculado pela fórmula: Trabalho = Força x Distância x cos(θ). Como a força e a distância são dados, basta calcular o cosseno do ângulo entre a força e a direção do movimento ascendente. Esse ângulo é de 0 graus, já que a força é aplicada na mesma direção do movimento. Então, o trabalho realizado pelo guindaste é:
Trabalho = 150000 N x 73 m x cos(0) = 10950000 J = 10.95 kJ
II) O trabalho exercido pela força gravitacional é igual à variação da energia potencial gravitacional do container. Como o container sobe do chão até a altura do navio, a variação da energia potencial é:
ΔEpg = mgh = 2600 kg x 9,8 m/s² x 73 m = 1855480 J = 1.86 MJ
III) O trabalho resultante é dado pela soma do trabalho realizado pelo guindaste e do trabalho exercido pela força gravitacional:
Trabalho resultante = Trabalho do guindaste + Trabalho da gravidade
Trabalho resultante = 10.95 kJ + 1.86 MJ = 1.
Pedro e Carol foram visitar os pais em Minas Gerais. Depois de rodarem mais de 400 Km, o carro deu pane e parou na estrada. Carol pegou o volante e Pedro empurrou o carro por 600m até uma oficina mecânica que ficava à beira da estrada. Pedro ficou exausto e empurrou o carro com uma Força de 280 N.
 
Nestas condições, assinale a alternativa que indique qual o Trabalho realizado por essa Força sobre o carro.
Uma maneira de transferir energia interna ou externa a um sistema é por meio da realização de Trabalho, denotado por  sobre o sistema por agentes externos. Isso porque o trabalho é uma relação entre a força aplicada e a distância percorrida durante a execução de uma atividade. Esse é o Teorema do Trabalho-Energia.
 
Analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s)
 
I. ( ) A energia total de um sistema pode variar.
II. ( ) A energia total de um sistema sempre diminui quando o trabalho é realizado por forças de atrito.
III. ( ) Se uma pessoa pula no ar, o chão realiza trabalho sobre a pessoa, aumentando sua energia mecânica
IV. ( ) O trabalho  necessário para puxar ou empurrar uma mola é o mesmo.
 
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta:
Duas partículas , se movem linearmente em sentidos opostos em um ambiente sem atrito. A partícula tem massa  e . Em um determinado momento elas se colidem,  com velocidade de com a mesma velocidadede , e a partícula  se afasta com velocidade de após a colisão. Pergunta-se:
 
I) Qual a velocidade final da partícula ?
II) Qual a variação de momento linear dessas duas partículas?
 
Assinale a alternativa que indica, respectivamente, os valores corretos dos itens I e II.
Hoje em dia é muito comum nos grandes centros urbanos depararmos com a arte do grafite, que significa arte por meio de desenhos em lugares que não foram construídos para esse fim. O grafiteiro escala prédios, muros altos, passarelas, entre outros, para mostrar sua arte por meio desses desenhos. Esse tipo de arte revitaliza alguns espaços urbanos. No noticiário desta semana, um grafiteiro de 70kg caiu de uma plataforma de 5,5m, quando grafitava a parede de um prédio. Nesse caso, podemos pensar na energia potencial do sistema grafiteiro-Terra, quando o grafiteiro está na plataforma e quando ele está para tocar o chão.
Neste sentido, assinale a alternativa que indica o valor aproximado da energia cinética do grafiteiro exatamente antes do impacto.
Obs: Utilizaremos nos cálculos, g=9,821N/kg
O torque, denotado por  é uma grandeza vetorial, cuja direção e sentido tem significado físico na rotação. Indicamos o sentido do torque em relação a um eixo atribuindo o sinal positivo ou negativo. O torque é expresso, matematicamente, como o produto vetorial de r (distância), por F (Força).
 
Analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) Verdadeira(s) e F para a(s) Falsa(s).
I. ( ) A ordem em que dois vetores são multiplicados em um produto vetorial segue a seguinte regra: a ordem dos fatores não altera o produto.
II. ( ) Se dois vetores têm sentidos opostos, seu produto vetorial deve ser zero.
III. ( ) O produto vetorial de dois vetores é perpendicular a ambos.
IV. ( ) O produto vetorial de dois vetores é paralelo a ambos.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: