Atividade Avaliativa Especial - Prova 1

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
#ATIVIDADE ESPECIAL - 1
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL
Prof.Dr. Wilson Espindola Passos					 ANO:	2021
Resolva as questões
1-Um ponto material obedece à função horária:  (no SI), t > 0. Determine:
a) o instante em que passa pela origem;
Na origem, S = 0:
 
Como 
b) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração;
 logo:
c) a função horária da velocidade escalar;
A função horária da velocidade:
d) a posição no instante 2s.
A posição no instante de 2s.
2- É dado um movimento cuja equação horária do espaço é  ( unidades do SI). A equação horária da velocidade em função do tempo é?
Resposta:
; 
3. Um trabalhador empurra um conjunto formado por dois blocos A e B de massas 4 kg e 6 kg, respectivamente, exercendo sobre o primeiro uma força horizontal de 50 N, como  representado na figura a seguir.
Admitindo-se que não exista atrito entre os blocos e a superfície, o valor da força que A
exerce em B, em newtons, é?
Resposta:
A ------- 
B --------- 
Substituindo na equação B:
4- A figura representa uma onda periódica que se propaga numa corda com velocidade . Determine a freqüência dessa onda e a amplitude. Escreva a função de onda.
Na e V = 10m/s
 . f
Amplitude da onda é 2m.
5- Uma corda esticada apresenta o padrão de vibração mostrado na figura abaixo.
Sendo o comprimento l da corda igual a 40 cm e a frequência na qual ela está vibrando calcule a frequência em que esta corda, sobre a mesma tensão, vibraria em seu 5º harmônico.
Resposta:
3° harmônico
6- Considere uma corda de violão com 50 cm de comprimento, que está afinada para vibrar com uma frequência fundamental de 500 Hz. Se o comprimento da corda for reduzido à metade, qual a nova frequência do som emitido?
Resposta:
 . f
7- Uma bomba de encher pneus de bicicleta é acionada rapidamente, tendo a extremidade de saída do ar vedada. Consequentemente, o ar é comprimido, indo do estado (1) para o estado (2), conforme mostram as figuras a seguir.
Para qual transformação podemos aproximar o processo do estado (1) para o estado (2). Justifique sua resposta.
Resposta: Usaremos a transformação adiabática, porque praticamente não a troca de calor com o meio externo devido ao rápido acionamento da bomba de ar.
8. A figura abaixo representa um esquema de uma geladeira. Marque entre as opções abaixo aquela que representa corretamente o funcionamento da geladeira:
Explique e justifique entre as opções abaixo aquela que representa corretamente o funcionamento da geladeira.
a) No interior da geladeira, o motor elétrico retira calor dos alimentos e o gás que circula bombeia o calor para fora.
b) A geladeira é uma máquina térmica funcionando ao contrário, retirando calor da fonte fria através da realização de trabalho externo do motor e liberando calor para fonte quente, o ambiente externo.
c) O calor dos alimentos flui através do gás e o motor obriga o calor recolhido a expandir-se, liberando-o na parte traseira.
d) O calor passa naturalmente dos alimentos para um gás apropriado, capaz de atraí-lo, e o mesmo gás, pela ação do motor, repele o calor para o lado de fora da geladeira.
Resposta: O refrigerador é uma máquina térmica funcionando ao revés. É retirado calor do refrigerador (fonte fria) e transferido para o ambiente (fonte quente). Em razão da experiência cotidiana, sabemos que precisamos de uma forma de energia para utilizar os refrigeradores. Com isso, sabemos por intuição que o processo sempre requer trabalho. O enunciado de Clausius expressa o princípio afirmando ser impossível construir um refrigerador operando em um ciclo, e somente transferindo uma mesma quantidade de calor de um corpo frio para um corpo quente.
9. O esquema a seguir representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina térmica. Os valores de T1 e Q1 não foram indicados, mas deverão ser calculados durante a solução desta questão.
Considerando os dados indicados no esquema, se essa máquina operasse segundo um ciclo de Carnot, a temperatura T1, da fonte quente, seria, em Kelvins, igual a?
T = Q1 -Q2
800 = 4000 – Q2
Q2 = 3200 J
É calor da fonte fria.
No ciclo de Carnot
Na temperatura
Ou seja
1-Q2/Q1 =1 – T2/T1
Portanto
T1=T2 (Q1/Q2)
Substituindo os valores
T1 = 300 (4000/3200)
T1 = 300(1,25)
T1 = 375 K
10. Quando pressionamos um aerossol e o gás sai, sentimos um abaixamento na temperatura do frasco. Veja a figura. Este resfriamento é explicado pelas leis da Termodinâmica. Escolha e Justifique entre as opções abaixo aquela que representa a melhor explicação para este fenômeno.
a) O gás está sofrendo uma expansão rápida, ou seja, adiabática ao realizar trabalho para se expandir, ele gasta sua energia interna e isto se manifesta no abaixamento de sua temperatura.
b) A abertura da válvula do aerossol permite a troca de calor com o ambiente. Calor do gás sai pela válvula, reduzindo sua temperatura.
c) Ao apertarmos a válvula realizamos trabalho sobre o gás. De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, este trabalho que realizamos tem o sinal positivo, que devido ao sinal negativo da equação, se traduz em um abaixamento de temperatura.
d) A temperatura de um gás está relacionada ao número de moléculas que sua amostra possui. Abrindo a válvula e perdendo moléculas, o gás perde também temperatura.
Resposta: Quando apertamos aerossol a saída de gás e rápida e é considerada adiabática, pois não acontece a troca de calor com o lado externo, quando acionamos o funcionamento do gatilho do frasco a saída do gás e feita pela própria energia interna que está acumulada dentro do frasco.