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TÓPICO DE FISICA GERAL / EXPERIMENTAL Questão 1 - A Física é uma ciência que se desenvolveu ao longo dos séculos, com a contribuição de grandes cientistas como Arquimedes, Galileu Galilei, Isaac Newton e Johanes Kepler. Associe as figuras abaixo aos nomes listados nos itens a, b, c e d. a) 1.a 2.c 3.b 4.d b) 1.b 2.d 3.c 4.a c) 1.b 2.d 3.a 4.c d) 1.a 2.d 3.b 4.c e) 1.c 2.b 3.a 4.d Alternativa C Justificativa: De acordo com estudos a alternativa correta é a C. Questão 2 - O raio é uma descarga elétrica que se produz entre nuvens ou entre nuvem e o solo. A primeira parte que notamos do raio é o relâmpago, sob a forma luminosa. Em seguida notamos o trovão, que é a onda sonora provocada pelo raio. Temos esta diferença de tempo porque a velocidade da luz (c = 3.108 m/s) é muito superior a velocidade do som no ar (vsom = 340 m/s). Podemos então considerar que vemos o relâmpago no mesmo instante em que o raio acontece. Considerando uma diferença de tempo de 5 segundos entre o relâmpago e o trovão, estime a distância do observador até a tempestade em quilômetros. a) 7,0 km b) 3,4 km c) 15,0 km d) 1,7 km e) 0,5 km Alternativa D Justificativa: 340m/s X 5 Segundos = 1700 metros => 1,7km Questão 3 - Analise as afirmações e assinale a alternativa correta: I- O período de translação de Mercúrio (planeta mais próximo do Sol) é menor que o período de translação da Terra. II- A velocidade de translação de um planeta é constante ao long o de sua órbita. III- Segundo a Primeira Lei de Kepler, os planetas descrevem órbitas elípticas ao redor do Sol, estando este no centro da elipse. a) Apenas I b) Apenas I c) Apenas lll d) Apenas l e ll e) l, ll e lll Alternativa A Justificativa: De acordo com questão acima, é possível afirmar que apenas I está correta. Questão 4 - Dois sólidos mergulhados no mesmo líquido apresentam iguais perdas aparentes de peso. Podemos afirmar que: a) Os sólidos possuem a mesma massa especifica b) Os sólidos possuem o mesmo peso c) As perdas aparentes de peso só será iguais sse os sólidos forem ocos d) É impossível os sólidos apresentarem a mesma perda de peso e) Os sólidos possuem o mesmo volume Alternativa: E Justificativa: Todo corpo mergulhado num fluido (líquido ou gás) sofre um perda aparente de peso, igual à metade do peso que ela apresenta fora do líquido. Questão 5 - Relacione os conceitos Físicos com os seus respectivos estudiosos e assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: a) 5,1,6,4,3,7,3 b) 1,6,2,5,3,7,4 c) 5,1,6,4,2,3,7 d) 5,6,1,4,7,2,3 e) 1,6,5,2,7,3,4 Alternativa: A Justificativa: De acordo com conteúdo exposto para estudos, a questão correta é a letra A Questão 6 - Segundo o princípio de Arquimedes “Um corpo total ou parcialmente imerso num fluido sofre a ação de uma força de módulo igual ao peso do fluido deslocado pelo corpo e que aponta para cima”. Assim, podemos concluir que um corpo rígido completamente submerso, em comparação com a superfície: a) Possui uma massa menor b) Sua densidade é maior c) Tem peso aparente menor d) Não flutua devido ao empuxo que é dirigido para baixo e) Fica mais difícil de ser erguido Alternativa: C Justificativa: O princípio de Arquimedes (ou teorema de Arquimedes) diz que todo corpo totalmente imerso ou parcialmente imerso em um líquido qualquer fica sujeito a uma força vertical de baixo para cima, igual ao peso da porção de líquido deslocado pelo corpo. Esta força é denominada força de empuxo, ou seja E = P = m, logo a resposta correta é a letra C. Questão 7 - Segundo a teoria aristotélica, os movimentos dos corpos poderiam ser classificado como: a) Movimento natural e movimento violento b) Movimento inercial e movimento resistivo c) Movimento gravitacional e movimento horizontal d) Movimento uniforme e movimento variado e) Movimento circular e movimento retilíneo Alternativa: A Justificativa: Os movimentos, segundo a ótica aristotélica, podem ser naturais, quando o corpo busca seu lugar natural no universo (hipótese utilizada para a explicação da queda dos corpos), e violentos, quando os corpos são afastados de seu local de origem mediante a aplicação de uma força. Questão 8 - Um bloco de gelo possui seção transversal de área A e altura H e está em equilíbrio parcialmente submerso em água, conforme ilustrado a seguir. A altura submersa é representada por h. As densidades do gelo e da água são respetivamente dG e dA. A altura h vale, em m: Dados: dG = 920 kg/m3 dA = 1000 kg/m3 H = 0,40 m g = 10 m/s2 A = 5×10-4 m² a) 0,500 b) 0,123 c) 0,256 d) 0,300 e) 0,368 Alternativa: E Justificativa: p = € dg.g.Vg= da.g.Vsub dg.S.Sg.H = da.S.Sg.h dg.H = da.h = 0,368 Questão 9 - Um bloco de gelo possui seção transversal de área A e altura H e está em equilíbrio parcialmente submerso em água, conforme ilustrado a seguir. A altura submersa é representada por h. As densidades do gelo e da água são respectivamente d G e dA. A força de empuxo que atua sobre o bloco de gelo vale, em N: Dados: dG = 920 kg/m3 dA= 1000 kg/m3 H = 0,40 m g = 10 m/s2 A = 5×10-4 m2 a) 1,28 b) 1,84 c) 2,22 d) 3,13 e) 0,25 Alternativa: B Justificativa: Força empuxo = dAGUA*(Vsub)*g Força empuxo = dAGUA*(Area*h)*g Força empuxo = 1000*(5x10^-4 * 0,368)*10 Força empuxo = 1,84 Questão 10 - Uma coroa foi confeccionada com ouro e prata, cujas densidades são respectivamente douro e dprata. Sabe-se que a massa da caroa é m e o seu volume é V. Determine a massa de ouro contida na coroa, em gramas. Dados: douro = 19,3 g/cm3, dprata = 10,5 g/cm3, m = 2000 g e V = 120 cm3 Alternativa: E Justificativa: mo + mp = M do.vo + dp.vp = M 19,3.vo + 10,5.vp = 2000 O volume da coroa - volume do ouro = volume da prata, logo: 19,3.vo + 10,5.(120-vo) = 2000 19,3.vo + 1260 - 10,5.vo = 2000 8,8vo = 740 vo ≈ 84,1cm³ 20 - 84,1 = vp vp = 35,9 cm³ mo = do.vo → mo = 19,3.84,1 ≈ 1623g Questão 11 - Uma coroa foi confeccionada com ouro e prata, cujas densidades são respectivamente douro e dprata. Sabe-se que a massa da caroa é m e o seu volume é V. Determine a porcentagem de prata contida na coroa. Dados: douro = 19,3 g/cm3, dprata = 10,5 g/cm3, m = 2000 g e V = 120 cm3 a) 25,5% b) 55,8% c) 11,3% d) 18,8% e) 7,5% Alternativa: D Justificativa: mp + mo = M dp * vp + do * vo = M 10,5 * vp + 19,3 * vo = 2000 [equação 1] vp + vo = 120 ---> vo = 120 – vp substituindo na eq uação 1: 10,5 * vp + 19,3 * vo = 2000 10,5 * vp + 19,3 * (120 - vp) = 2000 10,5 * vp + 2316 - 19,3 * vp = 2000 2316 - 2000 = (19,3 - 10,5) * vp 316 = 8,8 * vp vp = 35,91 cm³ Assim, a massa de prata será de: d = m / v m = d * v mp = dp * vp mp = 10,5 * 35,91 mp = 377g Logo, a porcentagem em massa de prata na coroa vale: %p = mp / M %p = 377 / 2000 %p = 0,1885 = 18,85% Questão 12 - Um rapaz deseja mover um objeto de massa m = 500 kg. Ele possui uma barra de 3 m de comprimento, apoiada conforme a figura a seguir. Sabendo que o rapaz apoiou a barra a 0,5 m da pedra, qual a força F aproximadamente que ele terá que fazer para movimentar a pedra? Despreze a altura do apoio. a) F= 1000 N b) F= 2500 N c) F= 3000 N d) F= 3500 N e) F= 5000 N Alternativa: A Justificativa: Mp= momento do peso Mf= momento da força Σm=0 Mp- Mf=0 Mp=MF como o momento é o produto da força pela distância ( M=F.d) Fp.d = F.d' m.g.d = F.d' 500.10.0,5 = F.2,5 5000.0,5 = F.2,5 2500 = F.2,5 F= 2500/ 2,5 F= 1000 N Questão 13 - Uma esfera de volume 0,6 cm3 tem massa de 1,0 g. Ela está completamente mergulhada em água e presa, por um fio fino, a um dos braços de uma balança, conforme a figura. A massa específica da água é 1,0 g/cm3. Então, a massa m2 que deve ser suspensa no outro braço da balança, para mantê-la em equilíbrio é, em gramas: a) 0,2 b) 0,3 c) 0,4 d) 0,5 e) 0,6 Alternativa: C Justificativa: T1 + E = P1 T1 = P1 - E T1 = m1 x g - Da.Ve.g Da =densidade da água=1g/cm³, Ve é o volume da esfera 0,6 cm³. Para que os braços da balança fiquem equilibrados: T2 = T1 m2 x g = m1 x g - Dax Ve x g Dividindo ambos os membros da equação por g. m2 = m1 - Da x Ve m2 = 1,0 - 1,0 x 0, 6 m2 = 0,4 g Questão 14 - Um engenheiro deseja determinar a massa específica de um líquido e para isso dispõe de um dinamômetro, uma esfera de massa 1,0 kg e volume 0,6 m3. Ele mergulha a esfera, presa ao dinamômetro por um fio ideal, no líquido que deseja determinar a massa específica, e obtém a leitura de 3 N. A massa específica do líquido vale em, kg/m3: a) 0,63 b) 0,80 c) 1,17 d) 2,32 e) 1,86 Alternativa: C Justificativa: m.g= T+dl.Vesf.g (divide tudo por g) m= (T/g) + dl.Vesf m - (T/g) = dl.Vesf [ m- (T/g) ]/ Vesf = dl (considerando g=10m/s2) dl = [1 - (3/10) ] / 0,6 dl=1,17g/cm3 Questão 15 - Um objeto de madeira flutua em água com dois terços de seu volume V submerso. Calcule a densidade da madeira. Dado: dágua = 1000 kg/m³ Observação: na condição de equilíbrio, o peso equivale ao empuxo. a) 666,7 kg/m³ b) 530,5 kg/m³ c) 430,1 kg/m³ d) 257,8 kg/m³ e) 720,0 kg/m³ Alternativa: A Justificativa: Considerando P=E P = dm.g.Vm E = da.g.Vsub Sabe-se que Volume Madeira = V e Volume Submerso = 2/3V P = E dm.g.Vm = da.g.Vsub dm.10.Vm = 1000.10. Vsub Substituindo os valores de Vm e V sub dm.10.V = 1000.10.2/3V dm.10V = 10000.2/3V dm.10V = 6.666,67V dm = 6.666,67V/10V dm = 666,67 kg/m³ Questão 16 - O bloco de massa m = 50 kg está em equilíbrio, e é sustentado por três fios ideais como indica a figura. Determine a força de tração no fio preso à parede vertical e no fio preso ao teto. a) 0 N e 500 N b) 327,8 N e 125,4 N c) 288,7 N e 577,4 N d) 158,9 N e 487,2 N e) 500 N e 1000 N Alternativa: C Justificativa: Peso do bloco é de 500N y x/sen 150º = y/sen 120º x/0,5 = 500/0,866 x = 577,4*0,5 x = 288,7 N Fy = F*sen 60º 500 = F * 0,866 F = 500/0,866 F = 577,4 N Questão 17 - O bloco de peso P = 200 N ilustrado a seguir está apoiado em um piso horizontal sem atrito. Ao bloco estão conectados dois fios ideais. O fio (1) está preso em uma parede vertical e o fio (2) passa por uma polia e sustenta um bloco de peso Q = 50 N em sua extremidade. Nestas condições, sabendo que o sistema encontra-se em equilíbrio, determine: a) A força de tração no fio (1); b) A forção de reação normal ao piso horizontal sobre o bloco. a) 0 e 200 b) 57,4 e 158,2 c) 178,5 e 62,9 d) 180 e 59,7 e) 43,3 e 175 Alternativa: E Justificativa: a) SOMAT ORIA EIXO X Ftf1 = 50 * COS (30) Tf1 = 43,3 N b) SOMATORIA EIXO Y Fr = 200 = 50 * SEN (30) Fr = 200 – 25 = 175 N Questão 18 - Um corpo de massa m está suspenso no campo de gravidade terrestre por meio de cabos, conforme ilustrado. As forças de trações nos cabos (1), (2) e (3) valem, respectivamente, em newtons (N): a) 50, 50 e 25 b) 100, 50, 8 e 96 c) 50, 25, 4 e 47,7 d) 25,12 5 e 50 e) 200, 25 e 80 Alternativa: C Justificativa: T1 = P T1 = m x g -> 5 x 10 = 50 N T2x = T2.cos20° T2y = T2.sen20° T3x = T3.cos60° T 3y = T3.sen60° T2x = T3x T2.cos20° = T3.cos60° T2.0,939 = T3.0,5 T3 = 1,878.T2 T2y + T3y = T1 T2.sen20° + T3.sen60° = 50 T2.0,342 + 1,878.0,866 = 50 0,342.T2 + 1,626 = 50 1,968.T2 = 50 T2 = 50 / 1,968 -> T2 = 25,4 T3 = 1,878.T2 -> T3 = 1,878.25,4 -> T3 = 47,7 Questão 19 - Nos projetos de novas indústrias, há a necessidade de instalação de sistemas de combate a incêndio. Um Engenheiro foi encarregado da instalação deste sistema em uma indústria na Grande São Paulo, para posterior aprovação do bombeiro. O sistema é composto de uma bomba movida por um motor diesel, uma bomba movida por um motor elétrico, uma bomba de pequeno porte para pressurização da linha e um reservatório de água (Fig. 1). Visando o projeto do pavimento que sustentará estes equipamentos o Engenheiro contratou uma empresa terceira, que com os dados de sondagem do terreno e peso que será aplicado em cima desta área elaborará o projeto. Com base na massa do reservatório e no volume de água que será armazenado, quais seriam os dados de peso ( em N e kgf) que deverão ser encaminhados para a empresa responsável por este projeto? a) 5070000N e 517347 kgf b) 600000N e 580347 kgf c) 6500000N e 600000 kgf d) 7000000N e 750000 kgf e) 4500000N e 450000 kgf Alternativa: A Justificativa: Da (massa especifica da agua) =1g/ml.10^3 Da=1000 kg/m³ Ptotal = m x g + Da x Vr x g Ptotal=7000 x 10 + 1000 x 500 x 10 Ptotal= 5.070.000 N Convertendo para Kgf 1N = 9,81 Kgf 5.070.000 / 9,81 = 517.347 Kgf Questão 20 - A barra AO possui 10 m de comprimento. Determine o Momento Polar em relação ao ponto O das forças F e P representadas na figura a seguir. Considere os dados: sen θ = 0,6 cos θ = 0,8 CG é o Centro de Gravidade da barra, ou seja, posição onde concentra-se o peso do corpo e, nesse caso, considere o CG o centro geométrico da barra. a) MF = -100 N.m; MP = 40 N.m b) MF = 120 N.m; MP = 40 N.m c) MF = 100 N.m; MP = 40 N.m d) MF = -120 N.m; MP = 20 N.m e) MF = -120 N.m; MP = 60 N.m Alternativa: D Justificativa: MF = -1 20 N .m; M P = 20 N.m UNIVERSIDADE PAULISTA UNIP ERIKA SENA SOARES B8928E-3 TURMA 10/WF0941 Tópicos de Física Geral Atividades Disciplina Online Santos 2022 = 2 0 N.m