Prévia do material em texto
Capítulo 138 a) 5 2π c) 1 2π e) 50 π b) 50 π d) 25 π 74. (Enem-MEC) Já são comercializados no Brasil veículos com motores que podem funcionar com o chamado combustível flexível, ou seja, com gasolina ou álcool em qualquer proporção. Uma orientação prática para o abastecimento mais econômico é que o motorista multiplique o preço do litro da gasolina por 0,7 e compare o resultado com o preço do litro de álcool. Se for maior, deve optar pelo álcool. A razão dessa orientação deve-se ao fato de que, em média, se com um certo volume de álcool o veículo roda dez quilômetros, com igual volume de gasolina rodaria cerca de: a) 7 km d) 17 km b) 10 km e) 20 km c) 14 km 75. (Enem-MEC) Em uma praça pública, há uma fonte que é formada por dois cilindros, um de raio r e altura h 1 , e o outro de raio R e altura h 2 . O cilin- dro do meio enche e, após transbordar, começa a encher o outro. R r Z A P T Se R = r 2 e h 2 = h 1 3 e, para encher o cilindro do meio, foram necessários 30 minutos, então, para se conseguir encher essa fonte e o segundo cilin- dro, de modo que fique completamente cheio, serão necessários a) 20 minutos. d) 50 minutos. b) 30 minutos. e) 60 minutos. c) 40 minutos. 76. (Unicamp-SP) Uma torneira enche um tanque em 12 minutos, enquanto uma segunda torneira gasta 18 minutos para encher o mesmo tanque. Com o tanque inicialmente vazio, abre-se a primeira torneira durante x minutos: ao fim desse tempo, fecha-se essa torneira e abre-se a segunda, a qual termina de encher o tanque em (x + 3) minutos. Calcule o tempo gasto para encher o tanque. estrela Terra Sol D θ 1 UA1 UA Z A P T Calcule o valor do parsec em metros e compare com o valor dado na tabela 5. (Use uma calcula- dora eletrônica.) 70. (PUC-MG) Uma caixa cúbica tem aresta medin- do um metro e está totalmente cheia de água. Retirando-se dez litros, o nível da água baixará: a) 0,01 dm c) 1,00 dm b) 0,10 dm d) 10,0 dm 71. (UF-GO) Pois há menos peixinhos a nadar no mar Do que os beijinhos que eu darei na sua boca Vinicius de Moraes Supondo que o volume total de água nos ocea- nos seja de cerca de um bilhão de quilômetros cúbicos e que haja em média um peixe em cada cubo de água de 100 m de aresta, o número de beijos que o poeta beijoqueiro teria que dar em sua namorada, para não faltar com a verdade, seria da ordem de: a) 1010 b) 1012 c) 1014 d) 1016 e) 1018 72. (UF-AL) Um reservatório tem a forma de um cubo e a água em seu interior ocupa 2 3 de sua capa- cidade. Um objeto, cujo volume é de 7 200 cm3, é jogado em seu interior, fazendo com que o nível da água suba 2 cm. Determine, em litros, a capacidade desse reservatório. 73. (UF-GO) Um produtor de suco armazena seu produto em caixas, em forma de paralelepípedo, com altura de 20 cm, tendo capacidade de 1 litro. Ele deseja trocar a caixa por uma embalagem em forma de cilindro, de mesma altura e mesma capacidade. Para que isso ocorra, o raio da base dessa embalagem cilíndrica, em centímetros, deve ser igual a: Capítulo 138 Introdução à Física 39 77. (Fuvest-SP) No leite tipo C vendido no comércio, o conteúdo de gordura corresponde a 3% da massa. Isso significa que, em 1 litro de leite, a massa da gordura, medida em grama, é, aproxi- madamente: a) 0,003 c) 3 e) 300 b) 0,03 d) 30 78. (Enem-MEC) O capim-elefante é uma designação genérica que reúne mais de 200 variedades de capim e se destaca porque tem produtividade de aproximadamente 40 toneladas de massa seca por hectare por ano, no mínimo, sendo, por exemplo, quatro vezes maior que a da madeira de eucalip- to. Além disso, seu ciclo de produção é de seis meses, enquanto o primeiro corte da madeira de eucalipto é feito a partir do sexto ano. (Disponível em: www.rts.org.br/noticias/destaque-2/i-seminario-madeira- energetica-discute-producao-de-carvaovegetal-a-partir-de-capim. Acesso em: 18 dez. 2008. Com adaptações.) Considere uma região R plantada com capim- elefante que mantém produtividade constante com o passar do tempo. Para se obter a mesma quantidade, em toneladas, de massa seca de eucalipto, após o primeiro ciclo de produção dessa planta, é necessário plantar uma área S que satisfaça à relação a) S = 4R c) S = 12R e) S = 48R b) S = 6R d) S = 36R 79. Vimos que o quilograma-padrão é um cilindro feito de uma liga de platina com um pouco de irídio. Sabe-se ainda que o diâmetro da base do cilindro é igual a sua altura, como indica a figura. x x Z A P T Consultando a tabela 7, dada no texto teórico, calcule o valor aproximado de x em centímetros. 80. (FGV-SP) Uma peça maciça é formada de ouro (den- sidade = 20 g/cm3) e prata (densidade = 10 g/cm3). O volume e a massa da peça são, respectivamen- te, 625 cm3 e 10 kg. Podemos então afirmar que a massa de ouro contida na peça é igual a: a) 5 000 g d) 7 250 g b) 6 250 g e) 7 500 g c) 6 900 g 81. (U. E. Londrina-PR) Dois líquidos miscíveis têm, respectivamente, densidades d = 3,0 g/cm3 e d = 2,0 g/cm3. Qual é a densidade, em g/cm3, de uma mistura homogênea dos dois líquidos composta, em volume, de 40% do primeiro e 60% do segundo? a) 1,5 b) 2,2 c) 2,4 d) 2,8 e) 3,4 82. (PUC-SP) A densidade de determinada substância no estado líquido é 6,90 g/cm3. Ao solidificar-se, sua densidade passa para 7,25 g/cm3. A porcen- tagem de contração de seu volume tem valor aproximado: a) 4,4% d) 5,6% b) 4,8% e) 6,0% c) 5,2% 83. (Enem-MEC) Pelas normas vigentes, o litro do álcool hidratado que abastece os veículos deve ser constituído de 96% de álcool puro e 4% de água (em volume). As densidades desses componentes são dadas na tabela. Substância Densidade (g/L) água 1 000 álcool 800 Um técnico de um órgão de defesa do consumidor inspecionou cinco postos suspeitos de venderem álcool hidratado fora das normas. Colheu uma amostra do produto em cada posto e mediu a densidade de cada uma obtendo: Posto Densidade do combustível (g/L) I 822 II 820 III 815 IV 808 V 805 A partir desses dados, o técnico pôde con- cluir que estavam com o combustível adequado somente os postos: a) I e II d) III e V b) I e III e) IV e V c) II e IV Introdução à Física 3939 CAPÍTULO 2Introdução à Mecânica Capítulo 240 Neste volume estudaremos a primeira parte da Física: a Mecânica. Conforme já vimos no capítulo anterior, a Mecânica é o estudo do movimento. Esse estudo é muito importante do ponto de vista prático: é utilizado por mé- dicos para mapear o fl uxo sanguíneo; por engenheiros das equipes de Fórmula 1 para verifi car o desempenho dos carros; por um aluno para medir o tempo gasto entre sua casa e a escola. Exemplos é o que não falta. galileu galilei (1564-1642) foi um dos primeiros físicos a introduzir a expe- rimentação e a Matemática na Física. Com ele nasceram as equações de alguns movimentos. Contemporaneamente Johannes Kepler (1571-1630) apresentou seus estudos sobre o movimento dos planetas em torno do Sol. No entanto, foi o físico e matemático inglês Isaac Newton (1642-1727) o primeiro a apresentar uma teoria que explicava satisfatoriamente os movimentos. Seu trabalho estava baseado nos trabalhos de galileu e de Kepler e foi intitulado Princípios Matemá- ticos da Filosofi a Natural, publicado em 1687. o sucesso da Mecânica Newtoniana foi imediato e duradouro, dada a consis- tência da obra. Por mais de duzentos anos ela reinou. Houve, é verdade, necessi- dade de certos aperfeiçoamentos, feitos mais tarde por alguns físicos; no entanto, a sua base permaneceu inalterada até o início do século XX, quando surgiram duas novas teorias — a Mecânica relativística e a Mecânica Quântica — para explicar alguns fenômenos que a Mecânica Newtoniana não conseguia explicar. Com o surgimento dessas duas novas teorias, a Mecânica Newtoniana passou a ser chamada Mecânica Clássica, a qual abordaremos neste volume. A Mecâ-nica Quântica e a relativística serão abordadas no volume 3 desta coleção. A Mecânica Clássica estuda os movimentos de baixa velocidade e a Me- cânica relativística só terá interesse para movimentos de altíssima velocidade (v > 3 000 km/s). A Mecânica Quântica somente será necessária para o estudo dos fenômenos atômicos e nucleares. veremos em nosso curso que as leis da Mecânica Clássica são dadas por equações que envolvem duas grandezas: velocidade e aceleração. Para estudar as leis da Mecânica, precisamos conhecer com profundidade esses dois concei- tos e por isso costumamos dividir a Mecânica em duas partes: a Cinemática e a Dinâmica. Na Cinemática estudamos a trajetória, a posição do móvel, a velocidade e a aceleração. Na Dinâmica relacionamos essas grandezas com a massa, a for- ça, a energia e a quantidade de movimento. o nosso estudo começará com a Cinemática. 1. Movimento e repouso 2. Sistemas de referência 3. Trajetória 4. Translação e rotação 5. Ponto material 6. Grandezas escalares e vetoriais 2