gabarito das atividades de fisica geral UNIasselvi

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FÍSICA GERAL
Centro Universitário Leonardo da Vinci
Rodovia , nº .BR 470 Km 71, 1 040
Bairro Benedito - CEP 89130-000
I daialn - Santa Catarina - 47 3281-9000
Elaboração:
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci - UNIASSELVI
2018
Prof.ª Margaret Luzia Froehlich 
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GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE 
FÍSICA GERAL
UNIDADE 1
TÓPICO 1 
1 Complete as lacunas das frases a seguir:
Um processo de medição é uma comparação entre duas grandezas (físicas) 
de(a) ____________ espécie(s). Nesse processo, a grandeza a ser medida 
é comparada a um padrão que se chama unidade de medida, verificando-se 
quantas vezes a ____________ está contida na ____________ a ser medida.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) mesma - grandeza - unidade.
b) ( ) diferentes - unidade - grandeza.
c) ( ) mesma - unidade - grandeza.
d) (x) diferentes - grandeza - unidade. 
e) ( ) mesma - espécie - unidade.
f) ( ) diferentes - espécie - grandeza.
2 Grandezas escalares são aquelas que ficam perfeitamente 
caracterizadas quando delas se conhecem o valor numérico e a 
correspondente unidade. São exemplos de grandezas escalares: 
a) ( ) Força, velocidade, aceleração, campo elétrico e tempo.
b) ( ) Deslocamento, força, tempo, energia e massa.
c) (x) Área, tempo, potência, comprimento e massa.
d) ( ) Energia, tempo, massa, quantidade de movimento e campo elétrico.
e) ( ) Comprimento, corrente elétrica, tempo, massa e velocidade.
f) ( ) Deslocamento, energia, aceleração, velocidade e tempo.
3 Complete as lacunas da frase a seguir:
Grandezas vetoriais são aquelas que necessitam de ____________, 
____________, ____________ e ____________ para serem perfeitamente 
definidas.
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Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) valor numérico - desvio - unidade - direção.
b) (x) valor numérico - unidade - direção - sentido.
c) ( ) desvio - sentido - direção - módulo.
d) ( ) módulo - vetor - padrão - quantidade.
e) ( ) padrão - valor numérico - unidade - sentido.
4 No Sistema Internacional de Unidades (SI), as unidades de 
comprimento, massa, tempo e temperatura são, respectivamente: 
a) ( ) Quilômetro, grama, minuto, Kelvin.
b) ( ) Quilômetro, quilograma, hora, Kelvin.
c) (x) Metro, quilograma, segundo, Kelvin.
d) ( ) Centímetro, litro, segundo, Celsius.
e) ( ) Metro, quilograma, minuto, Celsius.
5 Escreva os números a seguir em notação científica:
a) 13.500 = 1,35 x 104
b) 8.540 = 8,54 x 103
c) 950.700 = 9,507 x 105
d) 0,03 = 3 x 10-2
e) 0,0025 = 2,5 x 10-3
6 Escreva os números a seguir em notação decimal:
a) 6,25 x 10-2 = 0,0625
b) 3,15 x 10-4 = 0,000315
c) 6,02 x 103 = 6.020
d) 7,0 x 104 = 70.000
e) 1,2 x 106 = 1.200.000
7 Calcule as seguintes expressões, apresentando os resultados em 
função de uma potência de 10.
a) 6 x 10-3 + 4 x 10-5 = 6 x 10-3 + 0,04 x 10-3 = 6,04 x 10-3 
b) 5,2 x 103 - 2 x 102 = 5,2 x 103 – 0,2 x 103 = 5,0 x 103
c) 3 x 108 x 8 x 10-5 = 24 x 103 
d) 1,25 x 104 : 5 x 105 = 2,5 x 10-2
e) (6 x 10-5)2 = 36 x 10-10
f) (144 x 108)1/2 = 12 x 104
g) 2 x 102 x 4,3 x 106 = 8,6 x 108
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h) [(3 x 103)2 + 1,6 x 107]1/2 = [9 x 106 + 1,6 x 107]1/2 = [0,9 x 107 + 1,6 x 107]1/2 
= 5 x 103
i) 3,43 x 106 + 5x106 = 8,43 x 106
8 Converta os valores das grandezas para unidades do SI.
a) 0,84 km em m.
9 Suponha que cada centímetro cúbico de água possui uma massa de 
exatamente 1 g, determine a massa de um metro cúbico de água em 
quilogramas. 
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10 A Terra possui uma massa de 5,98x1024 kg. A massa média dos 
átomos que compõem a Terra é de 40 u. Quantos átomos existem 
na Terra? 
TÓPICO 2 
1 Quais características de um vetor precisamos conhecer para que ele 
fique determinado? 
R.: Precisamos conhecer seu módulo, a sua direção e o seu sentido.
2 O que é módulo de um vetor? E o que é um vetor resultante? 
R.: Módulo de um vetor é o seu valor numérico. Vetor resultante é o vetor 
que resulta da soma vetorial de dois ou mais vetores.
3 Dois vetores A e B, de módulos A = 6 e B = 7, formam entre si um 
ângulo de 60º. Determine o módulo do vetor resultante R da figura 
que segue. Use θcos...2222 babaR ++=
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4 Dois vetores A e B, de módulos A = 3 e B = 4, formam entre si um 
ângulo de 90º. Determine o módulo do vetor resultante R da figura 
a seguir. Use .cos...2222 θbabaR ++= Observe que a fórmula se 
reduz a R2 = a2 + b2 com θ igual a 90º.
R.:
5 O vetor a possui módulo igual a 5 m e forma com a horizontal um 
ângulo de 30º. Determine as componentes horizontal e vertical 
deste vetor. Observação: problema com decomposição geométrica 
(semelhante exemplo 1 e 2 da seção 2.2). Figura seguinte. 
R.: 
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6 Um guarda florestal, postado numa torre de 30 m, no topo de uma 
colina de 520 m de altura, vê o início de um incêndio numa direção que 
forma com a horizontal um ângulo de 20o. A que distância aproximada 
da colina está o fogo?
7 Encontre o valor de x.
8 Considerando a ilustração a seguir, sendo de 10 m a sombra do prédio 
projetada no chão, calcule a altura do prédio.
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9 Qual é o perímetro ABC? Observação: perímetro é a soma do 
comprimento de todos os lados.
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b) sabendo que o peso calculado é o cateto adjacente ao ângulo, encontre 
o módulo daquele empurrão (cateto oposto);
c) encontre a tração no fio (hipotenusa).
TÓPICO 3 
1 A velocidade do corpo varia de 6 m/s para 15 m/s em 3s. Qual a sua 
aceleração média? 
R.: 
10 Uma esfera de massa 3,0 x 10-4 kg está suspensa por um fio. Uma 
brisa sopra ininterruptamente na direção horizontal, empurrando a 
esfera de tal maneira que o fio faz um ângulo constante de 370 com 
a vertical. Desta forma, encontre:
a) o peso da esfera;
Sendo g = 9,8m/s2 temos:
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2 Um motoqueiro percorre com sua moto uma distância de 350 km com 
velocidade escalar média de 100 km/h. Quanto tempo, em segundos, 
gastou o motoqueiro para percorrer esse percurso? 
R.: 
3 O que é uma força resultante? Qual é a formulação matemática da 
segunda lei de Newton? Em que ocasião o lado direito dessa equação 
é igual a zero? 
R.: Sobre um corpo podem atuar várias forças em diversas direções e 
sentidos. Podemos sempre encontrar uma força equivalente à soma de todas 
essas forças, que denominamos: força resultante. A segunda lei de Newton 
afirma que a força resultante sobre um corpo é igual ao produto da sua massa 
com a aceleração adquirida pelo corpo. Sua expressão matemática é F = 
ma. O lado direito da equação é igual a zero quando o corpo se move com 
velocidade constante em linha reta (MRU) ou quando está parado. Isso quer 
dizer que a soma das forças que atua sobre o corpo é nula.
4 Um bloco A homogêneo, de massa igual a 3,0 kg, é colocado sobre 
um bloco B, também homogêneo, de massa igual a 6,0 kg, que por 
sua vez é colocado sobre o bloco C, o qual se apoia sobre uma 
superfície horizontal, como mostrado na figura a seguir. Sabendo-se 
que o sistema permanece em repouso, calcule o módulo da força que 
o bloco C exerce sobre o bloco B, em Newtons. Utilize g = 10 m/s2. 
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5 Dado o esquema da figura a seguir, onde m = 5 kg, encontre (utilize 
g = 10m/s2): 
a) As forças resultantes na direção x e y.
R.: 
b) Encontre o módulo da força N da reação de apoio.
R.:
c) Sabendo que o corpo se move com uma aceleração de 2 m/s2 e que o 
coeficiente de atrito cinéticoé 0,5, determine o módulo da força F.
R.:
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Agora podemos encontrar o valor numérico de N do item b:
R.:
6 (Unesp 2005) A figura ilustra um bloco A, de massa mA = 2,0 kg, atado 
a um bloco B, de massa mB = 1,0 kg, por um fio inextensível de massa 
desprezível. O coeficiente de atrito cinético entre cada bloco e a mesa 
é µc. Uma força F = 18,0N é aplicada ao bloco B, fazendo com que 
ambos se desloquem com velocidade constante. Considerando g = 
m/s2, calcule: a) o coeficiente de atrito µc; b) a tração T no fio. 
R.:
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b)
Observação: A tração T no fio tanto sobre o corpo A como sobre o corpo B é 
a mesma, por isso obtemos TA = TB.
7 Escreva a função horária das posições nos seguintes casos e diga 
se o movimento é MRU ou MRUV: (Observe os exemplos a, b e c).
a) Posição inicial igual a zero (saiu da origem), velocidade constante igual 
a 6 m/s.
X = 6t MRU
b) Posição inicial igual a 2 m, velocidade constante igual a 8 m/s.
X = 2 + 8t MRU
c) Posição inicial igual a zero (saiu da origem), velocidade inicial igual a zero 
(partiu do repouso) e aceleração constante igual a 6 m/s2.
X = 3t2 MRUV
d) Posição inicial igual a zero, velocidade inicial igual a 3 m/s e aceleração 
constante igual a -2 m/s2.
X = 3t - t2 MRUV
R.: 
a)
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e) Posição inicial igual a zero (saiu da origem), velocidade constante igual 
a -12 m/s.
X = -12t MRU
f) Posição inicial igual a -2 m, velocidade constante igual a -8 m/s.
X = - 2 - 8t MRU
g) Posição inicial igual a zero (saiu da origem), velocidade inicial igual a -3 
m/s e aceleração constante igual a 6 m/s2.
X = - 3t + 3t2 MRUV
h) Posição inicial igual a 6 m, velocidade inicial zero (partiu do repouso) e 
aceleração constante igual a 2 m/s2.
X = 6 + t2 MRUV
i) Posição inicial igual a 8 m, velocidade inicial 8 m/s e aceleração constante 
igual a zero (aceleração nula).
X = 8 + 8t MRU
j) Queda Livre. Posição inicial igual a zero (saiu da origem), velocidade inicial 
zero (partiu do repouso) e aceleração constante igual a -9,8 m/s2.
Y = - 4,9 t2 MRUV
8 Durante uma tempestade, um indivíduo vê um relâmpago e ouve o 
som do trovão 4 segundos depois. Determine a distância que separa 
o indivíduo do local do relâmpago, dada a velocidade do som no ar 
constante e igual a 340 m/s.
9 A velocidade de um automóvel é reduzida de 108 km/h para 36 km/h 
em 4,0s. Determine a aceleração escalar média, em (km/h)/s e m/s2, 
e classifique o movimento do automóvel.
R.: 
R.: 
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10 Um bloco de massa 7 kg é arrastado ao longo de um plano inclinado 
sem atrito, conforme a figura. Para que o bloco adquira uma 
aceleração de 5 m/s2 para cima, qual deverá ser a intensidade de F? 
(Dados: sen θ = 0,8; cos θ = 0,6; g = 10 m/s2).
11 Para empurrar uma van ao longo de um gramado, com velocidade 
constante, você deve exercer uma força constante. Relacione este 
fato com a primeira lei de Newton, que estabelece que movimento 
com velocidade constante indica ausência de força.
R.: Um corpo tende a permanecer em repouso ou em movimento retilíneo 
uniforme a não ser que sobre ele atue uma força resultante diferente de 
zero, ∑ = 0F . Se a força resultante é nula a aceleração também é nula, 
consequentemente o corpo permanece com velocidade constante.
12 Qual é a força resultante sobre um objeto de 20 N em queda quando 
ele se depara com 4 N de resistência do ar? E com 10 N de resistência 
do ar? Quanto teria que ser essa força oposta para que ele caísse 
com velocidade constante?
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13 Dado o esquema a seguir, determine:
a) a aceleração do sistema;
b) a intensidade da força aplicada pelo corpo A sobre C, considerando a 
inexistência de atrito.
14 Seja um sistema conforme o da figura a seguir, o coeficiente de atrito 
do piso é de 0,1. Determine:
a) a aceleração do sistema;
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15 Submete-se um corpo de massa igual a 5.000 kg à ação de uma força 
constante que, a partir do repouso, imprime-lhe a velocidade de 72 
km/h, ao fim de 40 segundos. Determine: 
a) a intensidade da força;
b) o espaço percorrido.
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16 Qual o valor, em newtons, da força média necessária para fazer 
parar, num percurso de 20 m, um automóvel de 1,5 x 103 kg a uma 
velocidade de 72 km/h?
TÓPICO 4 
1 Sobre um bloco atuam as forças indicadas na figura a seguir, onde 
F vale 100N, as quais o deslocam 2 m ao longo do plano horizontal. 
Analise as afirmações. 
I- O trabalho realizado pela força de atrito A é positivo.
II- O trabalho realizado pela força F vale 200J.
III- O trabalho realizado pela força peso P é diferente de zero.
IV- O trabalho realizado pela força normal N não é nulo.
Assinale a alternativa CORRETA:
a) ( ) As afirmativas I e II estão corretas.
b) ( ) As afirmativas I e III estão corretas.
c) ( ) As afirmativas II e III estão corretas.
d) (x) As afirmativas II e IV estão corretas.
e) ( ) As afirmativas III e IV estão corretas.
2 Que grandeza é definida pela relação entre a energia e o tempo? 
R.: Potência. A unidade de medida é o W (Watt – J/s).
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3 Toda a potência fornecida é transformada em potência útil? Por quê? 
R.: Não. Parte da energia é dissipada. Sabemos que devido a fatores 
resistivos, como o atrito, parte da potência fornecida PF não é transformada 
em potência útil PU e é perdida como potência dissipada PD. Pelo princípio 
de conservação de energia, tudo o que é fornecido é gasto: PF = PU + PD.
4 Um automóvel de 1.200 kg de massa, movimentando-se, aumenta sua 
velocidade de 10 m/s a 40 m/s em 5s. Determine a potência média do 
motor do automóvel em W e em cv. (1cv = 735W). 
R.: 
5 Uma bibliotecária apanha um livro do chão e o deposita numa 
prateleira a 2,0 m de altura do solo. Sabendo que o peso do livro vale 
5,0N e desconsiderando o seu tamanho, qual o mínimo trabalho, em 
joules, realizado pela bibliotecária nessa operação? 
6 Calcule a energia cinética de um corpo de massa 8 kg no instante em 
que sua velocidade é 72 km/h.
7 Um corpo de 20 kg está localizado a 6 m de altura em relação ao solo. 
Dado g = 9,8 m/s2, calcule a sua energia potencial.
R.: 
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8 Um corpo de massa 0,5 kg é lançado do solo verticalmente para 
cima com velocidade de 12 m/s. Desprezando a resistência do ar e 
adotando g = 10 m/s2, calcule a altura máxima, em relação ao solo, 
que o ponto material alcança.
R.:
9 Calcule a velocidade de um corpo liberado do repouso no ponto A 
(no alto) ao alcançar o ponto B (no solo). Utilize g = 10 m/s2. 
10 Um corpo parte do repouso no ponto A e passa pelo ponto B. Sabendo 
que h vale 10 m e r vale 4 m, encontre a velocidade do corpo no ponto 
B. Utilize g = 10 m/s2.
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TÓPICO 5
1 Uma joia de prata, homogênea e maciça tem massa de 200 g e ocupa 
um volume de 20 cm3. Determine a densidade da joia e a massa 
específica da prata.
R.:
2 Um mergulhador se encontra a 20 m de profundidade, na água do 
mar cuja densidade é 1030 kg/m3. Sendo g = 10 m/s2 e 1 atm = 105 
N/m2, calcule a pressão que atua nele.
R.: 
3 Para encher uma caixa d´água de 100 L, usando uma mangueira, 
demora-se 4min. Calcule a vazão da água nessa mangueira.
R.:
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4 Um oceanógrafo construiu um aparelho para medir profundidades 
no mar. Sabe-se que o aparelho suporta uma pressão até 2 x 106 N/
m2. Qual a máxima profundidade que oaparelho pode medir? São 
dados: pressão atmosférica patm= 105 N/m2; massa específica 1030 kg/
m3; aceleração da gravidade 9,8 m/s2.
R.:
5 Uma prensa hidráulica eleva um corpo de 4000 N sobre o êmbolo 
maior, de 1600 m2 de área, quando uma força de 80 N aplicada no 
êmbolo menor. Calcule a área do êmbolo menor.
R.:
6 Um balão para estudo atmosférico tem massa 50 kg (incluindo o 
gás), volume de 110 m3 e está preso à terra por meio de uma corda. 
Na ausência de vento, a corda permanece esticada e vertical. 
Considerando a densidade do ar igual a 1,3 kg/m3 e g = 10 m/s2, calcule 
a intensidade da tração sobre a corda.
R.:
7 Submerso em um lago, um mergulhador constata que a pressão 
absoluta no medidor que se encontra no seu pulso corresponde a 
1,6 x 105 N/m2. Um barômetro indica ser a pressão atmosférica local 
1,0 x 105 N/m2. Considere a massa específica da água como sendo 103 
kg/m3, e a aceleração da gravidade 10 m/s2. Em relação à superfície, 
o mergulhador encontra-se a que profundidade?
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UNIDADE 2
TÓPICO 1 
 
1 Defina a lei zero da termodinâmica. 
R.: Quando dois ou mais corpos estão em equilíbrio térmico significa que 
estão com a mesma temperatura. 
2 Qualquer indicação na escala absoluta (escala Kelvin) de temperatura é: 
a) (x) Sempre superior ao zero absoluto.
b) ( ) Sempre igual ao zero absoluto.
c) ( ) Nunca superior ao zero absoluto.
d) ( ) Sempre inferior ao zero absoluto.
3 Converta as seguintes temperaturas: 
a) 37 °C para °F. 
b) 37 °C para K.
c) 68 °F para °C.
a)
R.:
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b)
c)
4 Sêmen bovino para inseminação artificial é conservado em nitrogênio 
líquido que, à pressão normal, tem temperatura de 88 K. Calcule essa 
temperatura em:
a) graus Celsius (0C)
b) graus Fahrenheit (0F)
5 A temperatura, cuja indicação na escala Fahrenheit é 4 vezes maior 
que a da escala Celsius, é:
a) (x) 14,5 0C
b) ( ) 16,5 0C
c) ( ) 31,0 0C
d) ( ) 20,8 0C
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6 Em um termômetro de mercúrio, a propriedade termométrica é o 
comprimento y da coluna de mercúrio. O esquema a seguir representa 
a relação entre os valores de y em cm e a temperatura t em graus 
Celsius. 
 Utilize: 
Para esse termômetro, a temperatura t na escala Celsius e o valor de y em 
cm satisfazem a seguinte função termométrica:
a) ( ) t = 5y
b) ( ) t = 5y + 15
c) (x) t = y + 25
d) ( ) t = 60y – 40
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7 Um pesquisador, ao realizar um ensaio, verifica uma certa temperatura 
obtida na escala Kelvin, que é igual ao correspondente valor na escala 
Fahrenheit acrescida de 100 unidades. Esta temperatura na escala 
Celsius é:
a) ( ) 50 0C
b) ( ) 10 0C
c) (x) 85 0C 
d) ( ) 12 0C
8 A temperatura mais baixa registrada certo dia, num posto 
meteorológico instalado no Continente Antártico, foi de x 0C. Se o 
termômetro utilizado fosse graduado segundo a escala Fahrenheit, 
a leitura registrada teria sido oito unidades mais baixa. Determine a 
temperatura mínima registrada no mencionado posto meteorológico 
no dia considerado.
9 Ao medir a temperatura de um gás, verificou-se que a leitura era a 
mesma, tanto na escala Celsius como na Fahrenheit. Qual era essa 
temperatura?
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TÓPICO 2 
1 A cada uma das situações descritas (coluna da direita), associe o 
principal processo de transferência de energia (coluna da esquerda) 
envolvido: 
R.:
a. Irradiação. ( c ) A água dentro de uma chaleira.
b. Condução. ( b ) O metal da panela.
c. Convecção. ( a ) A luz de uma lâmpada incandescente.
2 No inverno usamos roupas de lã baseados no fato de a lã: 
a) ( ) Ser uma fonte de calor.
b) ( ) Ser um bom condutor de calor.
c) ( ) Ser um bom absorvente de calor.
d) (x) Impedir que o calor do corpo se propague para o meio exterior.
e) ( ) Impedir que o frio penetre através dela até nosso corpo.
3 Descreva cada um dos processos de transferência de calor. 
R.: Irradiação é o processo de transmissão de calor que se dá através de 
ondas eletromagnéticas, não sendo necessário haver um meio físico para 
se propagar, ou seja, a propagação também se dá no vácuo. Convecção é 
o processo de transmissão de calor que ocorre devido ao movimento das 
massas de um fluido, trocando de posição entre si, formando o que chamamos 
de correntes de convecção. Condução é a propagação de calor que se dá 
devido a uma diferença de temperatura na matéria, sendo transferida por 
colisões entre as moléculas vizinhas, percorrendo todo o corpo até que o 
equilíbrio térmico se estabeleça.
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4 A figura a seguir está representada por uma caixa totalmente fechada, 
cujas paredes não permitem a passagem de calor. Nesta caixa 
estão suspensos, presos por cabos isolantes térmicos, e sem tocar 
qualquer superfície da caixa, dois corpos, A e B, sendo, inicialmente, a 
temperatura de A maior do que a de B. Após algum tempo, verifica-se 
que A e B atingiram o equilíbrio térmico. Sobre tal situação, é correto 
afirmar que a transferência de calor entre A e B não se deu:
a) ( ) Por condução, mas ocorreu por convecção e irradiação.
b) ( ) Nem por condução, nem por irradiação.
c) ( ) Nem por convecção, nem por irradiação.
d) (x) Nem por condução, nem por convecção. 
5 Considere três fenômenos simples do nosso cotidiano:
I- Circulação de ar em geladeiras.
II- Aquecimento de uma barra de ferro.
III- Variação da temperatura do corpo humano no banho de sol.
Associe, nesta mesma ordem, o principal tipo de transferência de calor que 
ocorre nestes fenômenos.
a) (x) Convecção, condução, irradiação.
b) ( ) Convecção, irradiação, condução.
c) ( ) Condução, irradiação, convecção.
d) ( ) Irradiação, convecção, condução.
6 Uma pessoa que se encontra perto de uma fogueira recebe calor 
principalmente por:
a) ( ) Convecção.
b) ( ) Convecção de carbono.
c) ( ) Condução.
d) (x) Irradiação.
7 No interior de uma geladeira, a temperatura é aproximadamente a mesma 
em todos os pontos graças à circulação do ar. O processo de transferência 
de energia causado por essa circulação de ar é chamado de:
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a) ( ) Radiação.
b) (x) Convecção.
c) ( ) Condução.
d) ( ) Compressão.
8 Em uma área da praia, uma brisa marítima é consequência da 
diferença no tempo de aquecimento do solo e da água. Na areia que 
se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando 
uma área de baixa pressão e provocando o deslocamento do ar da 
superfície que está mais fria, a água do mar. Durante a noite, ocorre um 
processo inverso: como a água leva mais tempo para esquentar (de 
dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno 
noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira:
a) (x) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área 
de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente 
para o mar.
b) ( ) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual 
não conseguiu reter calor durante o dia.
c) ( ) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, 
assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente.
d) ( ) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a 
baixa temperatura do ar que está sobre o mar.
9 Há deslocamento de matéria no fenômeno da propagação de calor 
por convecção?
R.: Sim, em virtude da diferença de densidades existentes, o fluido 
aquecido fica menos denso e sobe, ocupando o lugar do fluido mais frio 
que consequentemente desce, como, por exemplo, o aquecimento de água 
dentro de uma chaleira.
10 Por que o congelador deve situar-se na parte superior de um 
refrigerador?
R.: Porque o arfrio é mais denso e desce refrigerando a parte de baixo 
também. Se o congelador fosse embaixo, o ar não circularia com a mesma 
facilidade.
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TÓPICO 3 
1 Diga, com suas palavras, o que você entende por “estado de equilíbrio 
térmico” e o que isso tem a ver com a lei zero.
 
R.: Equilíbrio térmico é o estado em que os corpos atingiram a mesma 
temperatura e cessa o fluxo de calor entre eles. O enunciado da lei zero da 
termodinâmica afirma que, quando dois ou mais corpos estão com a mesma 
temperatura, eles estão em equilíbrio térmico.
2 Todos os calores são iguais? Quero dizer, o calor absorvido por uma 
substância para elevar a sua temperatura é o mesmo que ela absorve 
para mudar de fase? 
R.: Não. Vimos que podemos usar o calor para elevar a temperatura de um 
corpo e, nesse caso, estamos falando de calor sensível ou para 
fazê-lo mudar de fase e, nesse caso, referimo-nos ao calor latente 
3 Um corpo de massa 200 g a 50ºC, feito de um material desconhecido, 
é mergulhado em 50 g de água a 90 ºC. O equilíbrio térmico se 
estabelece a 60ºC. Sendo 1 cal/gºC o calor específico da água, e 
admitindo só haver trocas de calor entre o corpo e a água, determine 
o calor específico do material desconhecido. 
R.: 
4 O alumínio tem calor específico 0,20 cal/gºC e a água 1 cal/gºC. Um 
corpo de alumínio, de massa 10 g e à temperatura de 80ºC, é colocado 
em 10 g de água à temperatura de 20ºC. Considerando que só há 
trocas de calor entre o alumínio e a água, determine a temperatura 
final de equilíbrio térmico. 
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5 Sabendo que 1 cal = 4,18 J:
a) transforme 30 kcal em joule;
6 Um frasco contém 30 g de água a 0 0C. Em seu interior é colocado um 
objeto de 60 g de alumínio a 90 0C. Os calores específicos da água e 
do alumínio são respectivamente 1,0 cal/g0C e 0,10 cal/g0C. Supondo 
não haver trocas de calor com o frasco e com o meio ambiente, qual 
será a temperatura de equilíbrio desta mistura?
7 Quantas calorias alimentares um atleta deve ingerir diariamente, 
sabendo-se que em suas atividades consome 1,5 kW? Dados: 1 caloria 
alimentar = 1 kcal, 1 cal = 4,18 J.
R.:
R.: 
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8 Ache a quantidade de calor que devemos retirar de uma massa de 
500 g de água líquida a 0 0C para que ela se transforme em gelo a 0 
0C.
Dado Lf = -80 cal/g.
9 Quanta água a 25 0C é preciso verter sobre 200 g de gelo a -10 0C a 
fim de se obter água a 8 0C? Dados: calor específico do gelo = 0,5 cal/
g0C, calor específico da água = 1,0 cal/g0C, calor latente = 80 cal/g.
10 O fenômeno “El Niño”, que causa anomalias climáticas nas Américas 
e na Oceania, consiste no aumento da temperatura das águas 
superficiais do Oceano Pacífico.
a) Suponha que o aumento de temperatura associado ao “El Niño” seja de 
2 0C em uma camada da superfície do oceano 1.500 km de largura, 5.000 
km de comprimento e 10 m de profundidade. Considere o calor específico 
da água do oceano como sendo 4.000 J/kg0C e a densidade da água do 
oceano 1.000 kg/m3. Qual a energia necessária para provocar esse aumento 
de temperatura?
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b) Atualmente o Brasil é capaz de gerar energia elétrica a uma taxa aproximada 
de 60 GW (6,0 x 1010 W). Se toda essa potência fosse usada para aquecer a 
mesma quantidade de água, quanto tempo seria necessário para provocar 
o aumento de temperatura de 2 0C?
11 Em um processo, sob pressão constante de 3,0 x 105 N/m2, um gás 
aumenta seu volume de 9 x 10-6 m3 para 13 x 10-6 m3. Calcule o trabalho 
realizado pelo gás.
12 Um sistema termodinâmico realiza o ciclo ABCA representado a 
seguir. Calcule o trabalho realizado pelo ciclo.
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13 Um sistema termodinâmico, ao passar de um estado inicial para um 
estado final, tem 300 J de trabalho realizado sobre ele, liberando 90 
cal. Usando a primeira lei da termodinâmica e considerando que 
uma caloria é 4,18 J, indique o valor, com os respectivos sinais, das 
seguintes grandezas:
W = 300 J
Q = 376 J
∆U = 76 J
14 Você projeta uma máquina de Carnot que funciona entre as 
temperaturas de 600 K e 300 K e realiza 250 J de trabalho em cada 
ciclo.
a) Calcule a eficiência de sua máquina. 
b) Calcule a quantidade de calor descartada durante a compressão isotérmica 
a 400 K.
15 Uma determinada máquina térmica deve operar em ciclos entre as 
temperaturas de 30 0C e 230 0C. Em cada ciclo ela recebe 1.000 cal 
da fonte quente. Qual é o máximo de trabalho que a máquina pode 
fornecer por ciclo ao exterior?
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TÓPICO 4 
1 Por que podemos dizer que a carga elétrica é quantizada? 
R.: Porque a quantidade de carga é sempre um múltiplo do módulo da carga 
elementar.
2 Por que a carga elétrica em seu estado natural é nula? 
R.: Porque num estado natural um átomo apresenta a mesma quantidade 
de prótons e elétrons.
3 Qual o enunciado do princípio de atração e repulsão entre cargas 
elétricas? 
R.: Cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas de sinais opostos 
se atraem.
4 Como é possível a estabilidade do núcleo do átomo, se cargas de 
mesmo sinal repelem-se mutuamente? 
R.: Devido à existência de outra força, mais intensa, conhecida com o nome 
de força nuclear.
5 O que afirma o princípio de conservação das cargas elétricas? 
R.: A quantidade total de carga de um sistema eletricamente isolado é 
constante.
6 O que se entende por elétron livre? 
R.: São elétrons fracamente ligados ao núcleo de um átomo e que, por esse 
motivo, apresentam grande mobilidade.
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7 Atrita-se um bastão de vidro com um pano de lã, inicialmente neutros. 
Como fica a distribuição das cargas nos dois corpos, e os seus sinais 
são iguais ou opostos? 
R.: O vidro perde elétrons, ou seja, fica carregado positivamente, e o pano de 
lã ganha elétrons, ou seja, fica carregado negativamente. Ambos possuem a 
mesma quantidade de carga líquida, porém de sinais contrários, pois a carga 
recebida por um material na eletrização por atrito é sempre igual à carga 
perdida pelo outro corpo, respeitando o princípio de conservação.
8 Em 1990 transcorreu o cinquentenário da descoberta dos “chuveiros 
penetrantes” nos raios cósmicos, uma contribuição da física 
brasileira que alcançou repercussão internacional [O Estado de S. 
Paulo, 21/10/9, p. 30].. No estudo dos raios cósmicos são observadas 
partículas chamadas píons. Considere um píon com carga elétrica +e 
desintegrando-se (isto é: dividindo-se) em duas outras partículas: um 
múon com carga elétrica +e e um neutrino. De acordo com o princípio 
de conservação de carga, o neutrino deverá ter carga elétrica: 
R.: a) ( ) +e. b) ( ) –e. c) ( ) +2e. d) ( ) –2e. e) (x) nula.
9 Duas cargas elétricas puntiformes de 6 x 10-5 C e 4 x 10-5 C, no 
vácuo, estão separadas entre si por uma distância de 6 cm. Calcule 
a intensidade da força de repulsão entre elas.
10 Uma pequena esfera de chumbo de massa igual a 10,0 g possui 
excesso de elétrons com uma carga líquida igual a - 4,8 x 10-9 C. 
Calcule o número de elétrons em excesso sobre a esfera. 
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TÓPICO 5 
1 Como se define o vetor campo elétrico? Qual é a sua unidade de 
medida no SI? 
R.: O campo elétrico E é dado por:
onde F é a força elétrica que a carga eletrizada Q exerce sobre uma carga 
de prova qualquer q. No SI o campo elétrico tem como unidade o Newton/
Coulomb (N/C).
2 O que representa a concentração maior ou menor de linhas de força? 
R.: A concentração das linhas é proporcional ao módulo do vetor campo 
elétrico.
3 Como se define potencial elétrico? Qual a sua unidade noSI? 
R.: Define-se potencial elétrico V como:
Sendo que a unidade no SI de potencial elétrico é o volt V, (1 volt = 1 joule/1 
coulomb). 
4 O que é uma superfície equipotencial? 
R.: Sempre podemos encontrar uma região no espaço (uma superfície 
imaginária) na qual o valor campo elétrico é constante. Chamamos de 
superfície de nível ou equipotencial a superfície formada por todos os pontos 
de mesmo potencial. A propriedade mais importante da superfície de nível é 
que as linhas de força que a atravessam são perpendiculares.
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5 Uma partícula, eletrizada com carga q = 5 µC, é colocada num ponto 
A de um campo elétrico e se observa que ela fica sujeita a uma 
força horizontal para a direita de módulo 50N e adquire uma energia 
potencial elétrica de 20 J. Pedem-se: (a) as características do vetor 
E no ponto A; (b) o valor do potencial elétrico no mesmo ponto. 
R.: a) Como a carga q é positiva, o vetor do campo E possui a mesma direção 
e o mesmo sentido da força elétrica F. Observe a figura.
Carga q positiva no ponto A imersa no campo elétrico E, sobre a ação de 
uma força F na mesma direção e no mesmo sentido do campo. Podemos 
calcular o módulo do campo:
6 Considere uma partícula eletrizada com carga Q = -8 µC, no vácuo, 
gerando um campo elétrico ao seu redor. Num ponto situado a 10 cm 
dessa carga, determine: (a) o valor do potencial elétrico; (b) o módulo 
do vetor campo elétrico. 
R.: a)
Assim, encontramos que o campo elétrico é na direção horizontal, sentido da 
esquerda para a direita, e tem módulo igual a 1,0.107N/C.
R.: b)
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b)
7 Pode-se afirmar que as linhas de força de um campo elétrico:
a) ( ) Cortam-se em um ponto.
b) ( ) Cortam-se, no mínimo, em dois pontos.
c) ( ) São sempre paralelas.
d) (x) Nunca se cortam.
8 Calcule o módulo do campo elétrico de uma carga puntiforme q = 8,0 
nC em um ponto do ponto situado a uma distância de 1,0 m da carga.
9 Um próton é colocado em um campo elétrico uniforme de 5,0 x 103 
N/C. Calcule:
a) o módulo da força elétrica sofrida pelo próton;
b) a aceleração do próton;
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c) a velocidade escalar do próton após 1,0µs no campo, supondo que ele 
parta do repouso.
10 Duas cargas pontuais, qA = 10µC e qB = -4µC, estão distantes 40 cm 
uma da outra. O potencial eletrostático, em kV, no ponto médio entre 
as cargas é:
a) ( ) 630
b) ( ) 580
c) ( ) 360
d) (x) 270
UNIDADE 3
TÓPICO 1 
1 O que é corrente elétrica? 
R.: Chamamos de corrente elétrica o movimento ordenado das cargas elétricas 
através de um condutor. A intensidade da corrente é a quantidade de carga 
que atravessa a seção transversal por unidade de tempo. Assim, se num 
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No SI, a unidade de corrente elétrica é o ampère (A).
2 Qual é o sentido convencional da corrente elétrica? 
 
R.: O sentido convencional da corrente i não é o sentido do movimento 
dos elétrons, como poderia se pensar; é o mesmo do vetor campo elétrico. 
Portanto, oposto ao movimento dos elétrons.
3 Em um chuveiro com a chave ligada na posição inverno passam por 
segundo na secção transversal de resistência, por onde circula a 
água, 12,5.1019 elétrons. Determine a intensidade da corrente elétrica 
na resistência, sabendo que o valor absoluto da carga do elétron é e 
= 1,6.10 -19 C. 
R.: 
onde
i: intensidade da corrente elétrica em (A)
∆q: carga elétrica em (C)
∆t: intervalo de tempo em (s)
n: número de elétrons
e: carga elementar
4 Um fio condutor de certo material tem resistência elétrica de 50 Ω. 
Qual será a resistência de outro fio de mesmo comprimento e material, 
mas com o dobro do raio do primeiro? 
R.:
intervalo de tempo ∆t passa através da seção uma quantidade de carga Q, 
a intensidade de corrente i é: 
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Portanto:
Logo, a resistência do segundo fio será quatro vezes menor que a do primeiro.
5 (a) Usando os valores na tabela apresentada na seção 3 deste Tópico, 
determine a resistência elétrica de um fio de níquel-cromo de 0,50 m 
de comprimento e 2,0 mm2 de área de seção transversal a 20 ºC. (b) 
Qual a condutância desse fio? 
a)
b) A condutância é o inverso de resistência. Assim:
6 Os gráficos representam a tensão em função da intensidade da 
corrente para dois condutores, A e B.
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a) Qual desses condutores é ôhmico?
R.: O primeiro condutor é ôhmico, porque a corrente e a tensão são 
diretamente proporcionais. E o coeficiente angular da reta pode fornecer o 
valor da resistência elétrica uma vez que RiV = para a lei de Ohm.
b) Qual é a resistência elétrica de cada condutor para uma tensão de 40 V?
R.: No condutor A é 20 A e no condutor B é 8 A.
c) É possível determinar a resistência elétrica dos condutores para uma tensão 
de 60 V? Justifique.
R.: Para o gráfico A é possível porque ele obedece à lei de Ohm. Com o 
coeficiente angular podemos determinar R e escrever a equação para este caso.
Como V e i são proporcionais,
Substituindo na lei de Ohm encontramos que,
7 O gráfico V x i (diferença de potencial x intensidade de corrente 
elétrica) foi obtido com um condutor ôhmico, mantendo-se a 
temperatura constante. A quantidade de carga elétrica que atravessa 
a seção reta desse condutor, em 6,0s, quando estiver submetido à 
diferença de potencial de 40 V, será de quanto?
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R.: Através do gráfico podemos concluir que o valor da resistência é 
Portanto, podemos escrever uma relação que obedece à lei representada 
pelo gráfico e encontrar a corrente quando a tensão é de 40 V.
Com essa informação e o tempo podemos determinar a carga,
8 Ao consertar uma tomada, uma pessoa toca um dos fios da rede elétrica 
com uma mão e outro fio com a outra mão. A ddp da rede é V = 220 V 
e a corrente através do corpo é i = 4 x 10-3 A. Determine a resistência 
elétrica da pessoa.
9 Um fio de secção circular, comprimento L e diâmetro D, possui 
resistência R. Outro fio de mesmo material possui comprimento 4 L 
e diâmetro D/4. Qual é a sua resistência R?
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TÓPICO 2 
1 De que maneira o magnetismo contribui para o nosso desenvolvimento? 
R.: A começar pela invenção da bússola, impulsionando as grandes 
navegações, até o advento da nanotecnologia, que utiliza a força magnética 
para posicionar os átomos, construindo dispositivos e sistemas com 
propriedades que permitem funções específicas, dando uma nova perspectiva 
à indústria da saúde e energia.
2 Como você caracteriza um ímã? 
R.: Os ímãs possuem a propriedade de atrair materiais e apresentam duas 
regiões distintas, denominadas polos, que possuem o nome de polo norte e 
polo sul. Polos magnéticos de mesmo nome se repelem e de nomes contrários 
se atraem.
Resposta: Pela segunda lei de Ohm,
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3 Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente 
elétrica de intensidade 2,0 A. Qual a intensidade do campo magnético 
do fio a 50 cm?
R.: 
4 Uma partícula elétrica de -3µC desloca-se com velocidade de 500 m/s, 
formando um ângulo de 60º com um campo magnético uniforme de 
intensidade 104T. Qual é a intensidade da força magnética que atua 
sobre a partícula?
R.: 
5 Um corpúsculo, carregado com 300µC, penetra em um campo 
magnético uniforme com velocidade de 60 m/s, na direção 
perpendicular às suas linhas de indução. Sabendo que a intensidade 
da força que age sobre esse corpúsculo é de 1,6 mN, quanto vale a 
intensidade do vetor indução magnética?
Resposta:
6 Um condutor retilíneo de 160 cm de comprimento é disposto 
perpendicularmenteàs linhas de indução de um campo magnético 
uniforme de intensidade 8 x 10-3 T. Calcule a intensidade de corrente 
que passa pelo condutor, sabendo que a força magnética que age 
sobre ele tem módulo de 3,2 x 10-2 N.
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7 Um condutor reto de 40 cm de comprimento, percorrido por uma 
corrente de intensidade 3 A, é colocado perpendicularmente a um 
campo magnético uniforme de intensidade 8 x 10-3 T. Determine a 
intensidade da força que o campo exerce sobre o condutor.
8 Uma partícula de carga 8 x 10-18 C e massa 4 x 10-26 kg penetra, 
ortogonalmente, numa região de campo magnético uniforme de 
intensidade 2 x 10-3 T, com velocidade de 2 x 105 m/s. Determine o 
raio da órbita descrita pela partícula.
R.: Esse é um lançamento perpendicular ao campo magnético, ou seja, θ = 900.
Sendo assim, 
Sabendo da força podemos igualar a força centrípeta e extrair o valor do raio
TÓPICO 3 
1 Qual a importância do estudo da luz para a humanidade? 
R.: O estudo da luz tem grande importância na construção de instrumentos 
óticos, tais como telescópio, luneta, binóculo, microscópio, máquina fotográfica 
e outros. Os cabos submarinos, por exemplo, têm uma capacidade de 
transmissão de dados 48 vezes maior do que os atuais. Numa entrevista, 
o diretor da rede do Energia utilizou a seguinte frase para descrever a 
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capacidade das fibras óticas. “Um único cabo de fibra ótica pode transmitir 
o conteúdo dos 4 milhões de livros da Biblioteca do Congresso dos Estados 
Unidos, de Washington a Lima, em menos de um minuto. Se fosse utilizado 
um modem de 56 k, conectado a uma linha telefônica comum, a transmissão 
só seria realizada em 81 anos”. 
2 O que é possível afirmar a respeito da trajetória da luz? 
R.: Quando a luz muda de um meio menos denso para outro mais denso, 
sua velocidade de propagação varia com o comprimento de onda de cada 
cor. Contudo, mesmo que a luz branca possa se dispersar em outras cores 
do espectro, ela não perde sua característica de se propagar em linha reta 
em meios homogêneos e transparentes.
3 Explique e exemplifique fontes primárias e fontes secundárias. 
R.: Para que possamos ver um objeto é necessário que ele irradie alguma 
luz até nossos olhos. Essa luz pode ser própria ou simplesmente o reflexo de 
alguma luz incidindo sobre ele. Esses corpos emitindo luz são denominados 
fontes de luz e podem ser de dois tipos. Fontes primárias, que fornecem a 
própria luz, ou fontes secundárias, que fornecem a luz proveniente da reflexão 
sobre a sua superfície. Temos o exemplo de uma fonte primária, o Sol, e uma 
fonte secundária, a Terra.
4 Enuncie os princípios da ótica geométrica. 
R.: Princípio de propagação em linha reta; princípio da independência dos 
raios luminosos; princípio da reversibilidade dos raios luminosos.
5 Qual é a velocidade da luz? 
R.: A luz viaja com velocidade de c = 3.108 m/s em linha reta.
6 Um feixe de luz monocromático, ao atravessar um meio, possui 
velocidade de 2.108 m/s. Considerando a velocidade que a luz tem 
no vácuo igual a 3.108 m/s, determine o índice de refração do meio. 
R.:
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7 Explique o fenômeno de difração da luz.
R.: Propriedade da luz de contornar obstáculos.
8 Qual é a velocidade da luz em um diamante com índice de refração 
igual a 2,42?
R.: Sendo a velocidade c da luz igual a 300.000 km/s, podemos encontrar a 
velocidade da luz no diamante pela definição de índice de refração,
9 Ache a altura h indicada na figura.
R.: O ângulo de incidência é igual ao ângulo de reflexão θi = θr, ou seja, θi = 
900 – 300 = 600. 
E pela trigonometria,
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TÓPICO 4 
1 Quando você anda em um velho ônibus urbano é fácil perceber que, 
dependendo da frequência do giro do motor, diferentes componentes 
do ônibus entram em vibração. O fenômeno físico que está sendo 
produzido nesse caso é conhecido como: 
a) ( ) Eco.
b) ( ) Dispersão.
c) ( ) Refração.
d) (x) Ressonância.
2 O radar é um dos equipamentos utilizados para controlar a velocidade 
dos veículos nas estradas. Ele é fixado no chão e emite um feixe de 
micro-ondas que incide sobre o veículo e, em parte, é refletido para 
o aparelho. O radar mede a diferença entre a frequência do feixe 
emitido e a do feixe refletido. A partir dessa diferença de frequências 
é possível medir a velocidade do automóvel. O que fundamenta o uso 
do radar para essa finalidade é o(a): 
a) ( ) Lei da refração.
b) ( ) Lei da reflexão.
c) (x) Efeito Doppler.
d) ( ) Efeito fotoelétrico.
3 O alarme de um automóvel está emitindo um som de uma determinada 
frequência. Para um observador que se aproxima rapidamente desse 
automóvel, esse som parece ser de _____________ frequência. Ao se 
afastar, o mesmo observador perceberá um som de _____________ 
frequência. 
a) ( ) maior – igual.
b) (x) maior – menor.
c) ( ) igual – igual.
d) ( ) menor – maior.
4 Defina as qualidades fisiológicas do som. 
R.: A altura do som permite ao ouvido distinguir entre um som agudo ou grave. 
A intensidade permite ao ouvido distinguir entre um som fraco, de pequena 
intensidade, e um som forte, de grande intensidade. O timbre caracteriza 
sons com a mesma frequência, mas provenientes de instrumentos musicais 
diferentes.
52 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI
NEAD
F
Í
S
I
C
A
 
G
E
R
A
L
Selecionando o sinal negativo do lado direito da igualdade porque a fonte 
está se aproximando, encontramos:
6 Um automóvel, movendo-se a 30 m/s, passa próximo a uma pessoa 
parada junto ao meio-fio. A buzina do carro está emitindo uma nota 
de frequência 3,0 kHz. O ar está parado e a velocidade do som em 
relação a ele é 340 m/s. Que frequência o observador ouvirá:
a) quando o carro estiver se aproximando?
R.: Selecionando o sinal negativo do lado direito da igualdade porque a fonte 
está se aproximando, encontramos:
b) quando o carro estiver se afastando?
R.: Como a fonte sonora (carro) está se afastando, sua velocidade será 
positiva.
5 Uma fonte sonora que emite um som de frequência 550Hz se aproxima 
de um observador em repouso, com velocidade de 20 m/s. Sendo 
a velocidade do ar de 340 m/s, calcule a frequência recebida pelo 
observador.
R.: Utilizando a expressão matemática para o efeito Doppler, temos:
53UNIASSELVI
NEAD
GABARITO DAS AUTOATIVIDADES
F
Í
S
I
C
A
 
G
E
R
A
L
Resolvendo a proporção:
TÓPICO 5 
1 Uma barra rígida de 2 m de largura é medida por dois observadores: o 
primeiro em repouso e o segundo se movendo numa direção paralela 
à barra. A que velocidade deve-se deslocar o segundo observador 
para ver a barra contraída de 2 mm? E de 100 cm?
R.: Das relações a seguir,
54 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI
NEAD
F
Í
S
I
C
A
 
G
E
R
A
L
2 Determine as dimensões e a forma de uma placa quadrada de 1 m2 
que se move afastando-se de um observador numa direção paralela 
à sua base, com velocidade de 0,9c. 
R.:
55UNIASSELVI
NEAD
GABARITO DAS AUTOATIVIDADES
F
Í
S
I
C
A
 
G
E
R
A
L
3 Um feixe de luz, de certa frequência, incide sobre uma placa metálica 
arrancando elétrons. Sabendo-se que a função trabalho do metal da 
placa é 8,6 eV, determine a frequência mínima da luz que consegue 
arrancar elétrons. Dados: 1eV = 1,6 x 10-19J.
R.:
4 Determine a função trabalho do sódio, sabendo que a frequência 
mínima para ejetar elétrons é de 5,5 x 1014 Hz.
5 As funções trabalho do potássio e do césio são 2,25 e 2,14 eV, 
respectivamente. Como o efeito fotoelétrico será observado em 
alguns destes elementos (a) com uma luz incidente cujo comprimento 
de onda é 565 nm? (b) Com uma luz incidente cujo comprimento de 
onda é 518 nm?
R.: a) Podemos encontrar a frequência através da relação a seguir,
Com esse valor na equação da energia, temos:
56 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI
NEAD
F
ÍS
I
C
A
 
G
E
R
A
L
Podemos concluir que será observado apenas para o césio porque hf > W, 
no caso do potássio hf < W e o elétron não pode escapar.
b) Podemos encontrar a frequência através da relação a seguir,
Podemos concluir que será observado tanto para o césio quanto para o 
potássio, porque nesse caso a energia fornecida é maior que a função 
trabalho dos dois.
6 Determine a energia cinética máxima dos elétrons ejetados de certo 
material, se a função trabalho do material é 4,6 eV e a frequência da 
radiação incidente é 6,0 x 1015 Hz.
R.:
7 Necessita-se escolher um elemento para uma célula fotoelétrica 
que funcione com luz visível. Quais dos elementos a seguir são 
apropriados: alumínio (W = 4,2 eV), tungstênio (W = 4,5 eV), bário ((W 
= 2,5 eV) ou o lítio (W = 2,3 eV)?
R.: A energia da luz visível está entre 2 e 3 eV, portanto, podemos concluir 
que apenas o bário e o lítio podem ter seus elétrons ejetados pela luz.