Estudo Ativo Vol 4 - Ciências da Natureza-307-309

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exercícios de sala
1. (Enem PPL 2021)
Para gerar energia elétrica em uma hidrelétrica é 
necessário integrar a vazão do rio, a quantidade de 
água disponível em determinado período de tempo e 
os desníveis do relevo, sejam eles naturais, como as 
quedas-d’água, ou criados artificialmente. Existem 
dois tipos de unidades de geração de energia: acu-
mulação e fio-d’água. As unidades de acumulação 
são localizadas em locais com altas quedas-d’água 
e, dado o seu grande porte, permitem o acúmulo 
de grande quantidade de água. As unidades a fio-
d’água geram energia com o fluxo de água do rio, ou 
seja, pela vazão com mínimo ou nenhum acúmulo 
do recurso hídrico. Em uma região existem rios com 
potencial para geração de energia. No intuito de 
construir uma unidade de fio-d’água, deve-se com-
parar as características desses rios.
Atlas de energia elétrica do Brasil. Disponível em: www.fisica.net. 
Acesso em: 4 dez. 2018 (adaptado).
A principal grandeza física desses rios que deve ser 
observada é o(a) 
a) velocidade de correnteza maior. 
b) deslocamento vertical do relevo maior. 
c) área de secção transversal do leito menor. 
d) volume de água por unidade de tempo menor. 
e) quantidade de massa de água por unidade de tempo 
menor. 
2. (Ufrgs)
A figura abaixo mostra um fluido incompressível 
que escoa com velocidade 1v através de um tubo 
horizontal de seção reta 1A e atravessa, com velo-
cidade 2v , um trecho estrangulado de seção reta 
2 1A A 4.= 
Nessa situação, a razão entre os módulos das velo-
cidades 2 1v v é 
a) 4. 
b) 2. 
c) 1. 
d) 1 2. 
e) 1 4. 
3. (Unicamp 2021)
a) O rio Amazonas tem a maior vazão Z dentre todos 
os rios do planeta: 5 3Z 2,1 10 m s.≈ × Encontre a 
velocidade da água em um trecho do rio Amazonas 
que tem uma largura L 10 km= e uma profundidade 
p 50 m.= Observe que o volume de água que atra-
vessa a secção reta do rio num determinado ponto 
durante um intervalo de tempo ∆t é dado por L x 
p x ∆x sendo ∆x a distância que a água percorre 
durante ∆t
b) Cada turbina da Usina Hidrelétrica de Tucuruí, no 
rio Tocantins, recebe um volume de água 3V 900 m≈ 
em um intervalo de tempo ∆t =1,0s Considerando 
uma queda d’água do reservatório até a turbina de 
altura h 70 m,= que potência é transferida à tur-
bina proveniente da energia potencial gravitacional 
da água no reservatório?
Densidade da água: ρágua = 1000 kg/m³ 
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: 
Use quando necessário: g = 10 m/s²; sen (30°) = 1/2
4. (Ufjf-pism 2 2021)
Você está em um jardim, precisa regar as plantas e 
possui uma mangueira cilíndrica que tem o mesmo 
diâmetro ao longo de todo o seu corpo. Então, você 
conecta um lado da mangueira na torneira e aponta 
o outro lado dela (a sua saída) para as plantas. 
Após abrir a torneira, aperta a mangueira na saída, 
de modo que nesse estrangulamento a sua seção 
reta seja reduzida para um terço do valor que possui 
no restante da mangueira (sem estrangulamento). 
Considere a água um líquido incompressível. Dadas 
essas informações, é INCORRETO afirmar que: 
a) A vazão de água da mangueira se manterá cons-
tante. 
b) A velocidade do fluido na saída da mangueira aumen-
tará. 
c) O produto resultante da multiplicação da área da 
seção reta da mangueira pela velocidade da água na 
entrada da mangueira ou na extremidade de saída 
estrangulada será o mesmo. 
d) O volume de água por unidade de tempo que atra-
vessa a seção reta estrangulada na saída da man-
gueira será reduzido para um terço do valor. 
e) A densidade da água tanto na entrada da mangueira 
quanto em sua saída estrangulada será a mesma. 
5. (Uece 2022)
O atual regulamento da Fórmula 1 não permite que 
os modelos utilizados no campeonato façam uso de 
tração nas quatro rodas. Diferentemente da maioria 
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dos carros tradicionais utilizados nas ruas das cida-
des, que apresentam tração no eixo dianteiro, o 
modelo empregado na F1 é típico de veículos com 
alto rendimento projetados para o asfalto. Em um 
veículo de Fórmula 1 com tração traseira, que se 
move aceleradamente para frente, as rodas sofrem 
ação de forças de atrito. Em relação à orientação 
destas forças nas rodas traseiras e dianteiras, é cor-
reto dizer que, devido ao solo, se dá 
a) para trás tanto nas rodas dianteiras como nas trasei-
ras. 
b) para trás nas rodas traseiras e para frente nas dian-
teiras. 
c) para frente nas rodas traseiras e para trás nas dian-
teiras. 
d) para frente tanto nas rodas dianteiras como nas tra-
seiras. 
6. (Ifsc)
Ao saltar de paraquedas, os paraquedistas são ace-
lerados durante um intervalo de tempo, podendo 
chegar a velocidades da ordem de 200 km/h, depen-
dendo do peso e da área do seu corpo.
Quando o paraquedas abre, o conjunto (paraquedas 
e paraquedista) sofre uma força contrária ao 
movimento, capaz de desacelerar até uma velocidade 
muito baixa permitindo uma aterrissagem tranquila.
Assinale a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 
01) A aceleração resultante sobre o paraquedista é igual 
à aceleração da gravidade. 
02) Durante a queda, a única força que atua sobre o 
paraquedista é a força peso. 
04) O movimento descrito pelo paraquedista é um movi-
mento com velocidade constante em todo o seu tra-
jeto. 
08) Próximo ao solo, com o paraquedas aberto, já com 
velocidade considerada constante, a força resultante 
sobre o conjunto (paraquedas e paraquedista) é 
nula. 
16) Próximo ao solo, com o paraquedas aberto, já com 
velocidade considerada constante, a força resultante 
sobre o conjunto (paraquedas e paraquedista) não 
pode ser nula; caso contrário, o conjunto (paraque-
das e paraquedista) não poderia aterrissar. 
32) A força de resistência do ar é uma força variável, 
pois depende da velocidade do conjunto (paraque-
das e paraquedista). 
7. (Fuvest)
A aorta da baleia é de diâmetro maior do que o cano 
principal do sistema hidráulico da Torre de Londres, 
e a água que passa por ali tem menos ímpeto e velo-
cidade do que o sangue que jorra do seu coração.
Herman Melville, Moby Dick.
a) Calcule a vazão (volume/unidade de tempo) em 
cada um dos sistemas esquematizados a seguir.
Note e adote:
Suponha os sistemas como sendo cilindros circula-
res retos. Atrito na parede da aorta e do cano é 
desprezível.π = 3
b) A figura representa a pressão do sangue em seu per-
curso ao longo do sistema circulatório da baleia. As 
letras A, B, C, D e E correspondem a diferentes vasos 
sanguíneos.
Quais são as letras que correspondem, respectiva-
mente, à aorta e às grandes veias? 
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estudo indiVidualizado (e.i.)
1. (Ufpb)
Considere uma torneira mal fechada, que pinga com 
um fluxo volumétrico de meio litro por dia, embaixo 
da qual há um tanque de dimensões (40 cm) x (30 
cm) x (10 cm). Desprezando as perdas de água por 
evaporação, é correto afirmar que o tanque 
a) transbordará, se a torneira não for completamente 
fechada ao final do vigésimo quarto dia. 
b) atingirá a metade da sua capacidade total, se a tor-
neira for fechada no final do oitavo dia. 
c) atingirá ¼ da sua capacidade total, se a torneira for 
fechada no final do quarto dia. 
d) atingirá 4x103 cm3, se a torneira for fechada no final 
do quinto dia. 
e) atingirá 0,025 m3, se a torneira for fechada no final 
do décimo sexto dia. 
2. (Unioeste 2023)
Recentemente, nas Cataratas do Iguaçu, foi regis-
trada a segunda maior vazão de água desde 1997, 
quando a Companhia Paranaense de Energia (Copel) 
começou as medições. O valor medido foi de 16,5 
milhões de litros por segundo ou 16,5 . 106 L/s. 
Nesse contexto, considerando o Sistema Interna-
cional de Unidades (SI), qual das operações abaixo, 
que envolvem grandezas físicas, também resulta em 
umamedida de vazão? 
a) velocidade x tempo. 
b) velocidade x área. 
c) comprimento/aceleração. 
d) área/velocidade. 
e) comprimento x área x tempo. 
3. (Ufsm)
Movida pela energia solar, a água do nosso planeta 
é levada dos oceanos para a atmosfera e, então, para 
a terra, formando rios que a conduzem de volta ao 
mar. Em um rio ou tubulação, a taxa correspondente 
ao volume de água que flui por unidade de tempo é 
denominada vazão. Se a água que flui por uma man-
gueira enche um recipiente de 1L em 20s, a vazão 
nessa mangueira, em m3/s, é 
a) 5 x 10-2. 
b) 2 x 10-3. 
c) 5 x 10-5. 
d) 20. 
e) 50. 
4. (Pucrj 2019)
Uma mangueira fornece água a uma vazão de 400 
cm3 por segundo.
Em quanto tempo, com essa mangueira, é possível 
encher uma pequena piscina de capacidade 1800 L? 
a) 75 segundos 
b) 7 minutos e 30 segundos 
c) 1 hora e 15 minutos 
d) 7 horas e 30 minutos 
e) 12 horas e 30 minutos 
5. (Pucsp)
Quando necessário, adote os valores da tabela:
módulo da aceleração da gravidade: 10 m⋅s-2 
calor latente de vaporização da água: 540 cal⋅g-1
calor específico da água: 1,0 cal⋅g-1⋅°C-1 
densidade da água: 1 g⋅cm-3 
calor específico do cobre: 0,094 cal⋅g-1⋅°C-1
calor latente de fusão do cobre: 49 cal⋅g-1 
temperatura de fusão do cobre: 1.083 °C 
1 cal = 4,0 J
π = 3
sen 30° = 0,5
cos 30° = 0,8 
Por uma luva de redução de PVC, que fará parte de uma 
tubulação, passarão 180 litros de água por minuto. 
Os diâmetros internos dessa luva são 100 mm para a 
entrada e 60 mm para a saída da água. 
Determine, em m/s, a velocidade aproximada de 
saída da água por essa luva. 
a) 0,8 
b) 1,1 
c) 1,8 
d) 4,1 
6. (Ufjf-pism 2)
Na resolução, use quando necessário: 
g = 10 m/s2, 1 atm = 105 Pa, ρágua = 1.000 kg/m
3, π(pi) = 3 
Para economizar energia, você contratou uma bom-
beira hidráulica, chamada Maria Emmy, que instalou 
um sistema de aquecimento solar para um reservató-
rio de água. O reservatório é conectado ao chuveiro 
de sua casa por 12 metros de tubulação com diâmetro 
de 1 cm. Quando a torneira é aberta, o chuveiro apre-
senta uma vazão constante de 6 litros por minuto. 
Quanto tempo você deve esperar para começar a cair 
água quente no chuveiro? Utilize π(pi) ≈ 3.