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Lista de Exercícios Lista de Exercícios Lista de Exercícios Lista de Exercícios 01 01 01 01 ---- SISTEM SISTEM SISTEM SISTEMAS DE UNIDADESAS DE UNIDADESAS DE UNIDADESAS DE UNIDADES Disciplina: Física Aplicada (SAGRODisciplina: Física Aplicada (SAGRODisciplina: Física Aplicada (SAGRODisciplina: Física Aplicada (SAGRO 003003003003)))) Prof: Tadeu CarvalhoProf: Tadeu CarvalhoProf: Tadeu CarvalhoProf: Tadeu Carvalho 1. A Lei de Newton para a Gravitação Universal estabelece que duas partículas de massas m e m‚ e separadas por uma distância r se atraem com uma força f dada por: f = G (m . m‚)/r£ onde G é uma constante denominada constante universal de gravitação. A unidade de G no S.I. é: a) N . kg£/m£ b) kg£/(N . m£) c) kg . m/s£ d) kg . m¤/s£ e) m¤/(kg . s£) 2. A força que atua sobre um móvel de massa m, quando o mesmo descreve, com velocidade v constante, uma trajetória circular de raio R, é dada por F = mgv£/aR, onde g representa a aceleração da gravidade. Para que haja homogeneidade, a unidade de a no Sistema Internacional de Unidades é: a) m . s−¢ b) m . s−£ c) m . s d) m . s£ e) m£ . s 3. Alguns experimentos realizados por virologistas demonstram que um bacteriófago (vírus que parasita e se multiplica no interior de uma bactéria) é capaz de formar 100 novos vírus em apenas 30 minutos. Se introduzirmos 1000 bacteriófagos em uma colônia suficientemente grande de bactérias, qual a ordem de grandeza do número de vírus existentes após 2 horas? a) 10¨ b) 10© c) 10ª d) 10¢¡ e) 10¢¢ 4. Centrifugador é um aparelho utilizado para separar os componentes de uma mistura, a ela imprimindo um movimento de rotação. A sua eficiência (G) é uma grandeza adimensional, que depende da freqüência do movimento de rotação (f) e do seu raio (r). Sendo esta eficiência definida por G = K.r.f£, então, a constante K, no Sistema Internacional, será: a) adimensional. b) expressa em m−¢. c) expressa em m−¢.s£. d) expressa em m.s−£. e) expressa em s£. 5. Em um sistema de unidades em que as grandezas fundamentais são massa, comprimento e tempo; usando todas as grandezas em unidades do Sistema Internacional (S.I.), qual é a afirmação a seguir que contém as unidades de Trabalho de uma força, aceleração e energia cinética, respectivamente? a) kgm£/s£; km/h£; kg/cm£ b) kgf.cm/s; m/s£; kgf/h c) kg.s/m; m/s£; kgfm£/s£ d) kg.m£/s£; m/s£; kg.m£/s£ e) kgf.s£; m/s£; kgf.m£ 6. No Sistema Internacional, as unidades de Força, Trabalho, Energia Cinética e Velocidade Angular são, respectivamente: a) kgf, J, kg m£/s£, m/s b) N, J, J, rd/s c) kgf, kgf.m, J. m/s d) N, N.m, J, m/s e) N, J, kgf.m£, rd/s 7. A massa do sol é cerca de 1,99.10¤¡kg. A massa do átomo de hidrogênio, constituinte principal do sol é 1,67.10−£¨kg. Quantos átomos de hidrogênio há aproximadamente no sol? a) 1,5 . 10−¦¨ átomos b) 1,2 . 10¦¨ átomos c) 1,5 . 10¦¨ átomos d) 1,2 . 10−¦¨ átomos e) 1,2 . 10¤ átomos 2 8. Numa aula prática de Física, três estudantes realizam medidas de pressão. Ao invés de expressar seus resultados em pascal, a unidade de pressão no Sistema Internacional (SI), eles apresentam seus resultados nas seguintes unidades do SI. I) Nm−£ II) Jm−¤ III) Wsm−¤ Podem ser considerados corretos, de ponto de vista dimensional, os seguintes resultados: a) Nenhum. b) Somente I. c) Somente I e II. d) Somente I e III. e) Todos. 9. Um estudante está prestando vestibular e não se lembra da fórmula correta que relaciona a velocidade v de propagação do som, com a pressão P e a massa específica › (kg/m¤), num gás. No entanto, ele se recorda que a fórmula é do tipo vò=C . Pö/›, onde C é uma constante adimensional. Analisando as dimensões (unidades) das diferentes grandezas físicas, ele conclui que os valores corretos dos expoente a e b são: a) a = 1, b = 2 b) a = 1, b = 1 c) a = 2, b = 1 d) a = 2, b = 2 e) a = 3, b = 2 10. Os valores das grandezas físicas: - volume igual a 45 dm¤, - velocidade igual a 54 km/h, - densidade igual a 13,6 × 10¤ kg/m¤, transformando-se suas unidades, respectivamente, para cm¤, m/s e g/cm¤, ficarão: a) 4,5 × 10¥cm¤, 15m/s e 13,6g/cm¤ b) 4,5 × 10¤cm¤, 15m/s e 13,6g/cm¤ c) 4,5 × 10¥cm¤, 25m/s e 13,6g/cm¤ d) 4,5 × 10¤cm¤, 15m/s e 136g/cm¤ e) 4,5 × 10£cm¤, 1,5 × 10£m/s e 1,36 × 10£g/cm¤ 11. Um fumante compulsivo, aquele que consome em média cerca de 20 cigarros por dia, terá sérios problemas cardiovasculares. A ordem de grandeza do número de cigarros consumidos por este fumante durante 20 anos é de: a) 10£ b) 10¤ c) 10¦ d) 10¨ e) 10ª 12. O empuxo sobre um corpo mergulhado em um líquido é a força, vertical e para cima, que o líquido exerce sobre esse corpo e tem valor igual ao peso do volume de líquido deslocado. No sistema internacional de unidades, o empuxo é medido em a) kg.m¤ b) N / m¤ c) N.m / s d) kg.m / s£ 13. Associe a unidade da primeira coluna com a respectiva grandeza da segunda coluna: ( 1 ) joule ( 2 ) pascal ( 3 ) newton ( 4 ) kelvin ( ) força ( ) pressão ( ) trabalho ( ) temperatura A ordem correta de numeração que relaciona corretamente a segunda coluna com a primeira é: a) 3 - 2 - 1 - 4. b) 3 - 1 - 2 - 4. c) 2 - 3 - 1 - 4. d) 1 - 2 - 3 - 4. e) 1 - 4 - 2 - 3. 14. A velocidade de uma onda transversal em uma corda depende da tensão F a que está sujeita a corda, da massa m e do comprimento d da corda. Fazendo uma análise dimensional, concluímos que a velocidade poderia ser dada por: a) F/md. b) (Fm/d)£. c) Ë(Fm/d). d) Ë(Fd/m). e) (md/F)£. 15. Os valores de x, y e n para que a equação: (força)Ñ (massa)Ò = (volume) (energia)¾ seja dimensionalmente correta, são, respectivamente: a) (-3, 0, 3). b) (-3, 0, -3). c) (3, -1, -3). d) (1, 2, -1). e) (1, 0, 1). 3 16. Uma certa grandeza física A é definida como o produto da variação de energia de uma partícula pelo intervalo de tempo em que esta variação ocorre. Outra grandeza, B, é o produto da quantidade de movimento da partícula pela distância percorrida. A combinação que resulta em uma grandeza adimensional é a) AB b) A/B c) A/B£ d) A£/B e) A£B 17. Durante a apresentação do projeto de um sistema acústico, um jovem aluno do ITA esqueceu-se da expressão da intensidade de uma onda sonora. Porém, usando da intuição, concluiu ele que a intensidade média (I) é uma função da amplitude do movimento do ar (A), da freqüência (f), da densidade do ar (›) e da velocidade do som (c), chegando à expressão I=AÑfÒ›òc. Considerando as grandezas fundamentais: massa, comprimento e tempo, assinale a opção correta que representa os respectivos valores dos expoentes x, y e a. a) -1, 2, 2 b) 2, -1, 2 c) 2, 2, -1 d) 2, 2, 1 e) 2, 2, 2 18. As grandezas físicas A e B são medidas, respectivamente, em newtons (N) e em segundos (s). Uma terceira grandeza C, definida pelo produto de A por B, tem dimensão de: a) aceleração. b) força. c) trabalho de uma força. d) momento de força. e) impulso de uma força. 19. Considerando as dimensões L, M e T, respectivamente, de comprimento, massa e tempo, a dimensão de força é: a) [MLT−£] b) [MLT−¢] c) [MLT] d) [ML−£T] e) [ML.−¢T−£] 20. Nas transformações adiabáticas, podemos relacionar a pressão p de um gás com o seu volume V através da expressão p . VÒ= K onde y e K são constantes. Para que K tenha dimensão de trabalho, y: a) deve ter dimensão de força. b) deve ter dimensão de massa. c) deve ter dimensão de temperatura. d) deve ter dimensão de deslocamento. e) deve ser adimensional. 21. Na equação dimensionalmente homogênea × = at£ - bt¤, em que x tem dimensão de comprimento (L) e t tem dimensão de tempo (T), as dimensões de a e b são, respectivamente: a) LT e LT−¢ b) L£ T¤ e L−£ T−¤ c) LT−£ e LT−¤ d) L−£ T e T−¤ e) L£ T¤ e LT−¤ 22. Considerando as grandezas físicas A e B de dimensões respectivamente iguais a MLT−£ e L£, onde [M] é dimensãode massa, [L] é dimensão de comprimento e [T] de tempo, a grandeza definida por A.B−¢ tem dimensão de: a) potência. b) energia. c) força. d) quantidade de movimento. e) pressão. 23. Você está viajando a uma velocidade de 1km/min. Sua velocidade em km/h é: a) 3600. b) 1/60. c) 3,6. d) 60. e) 1/3600. 24. Uma caixa mede 1,5 cm × 40,00 m × 22 mm. O seu volume é: a) 132,0 litros b) 23,10 × 10¥ litros c) 1320 × 10−£ litros d) 2310 × 10−¥ litros e) 132,0 × 10−£ litros 25. Todas as grandezas a seguir são expressas na mesma unidade, EXCETO: a) trabalho b) energia potencial gravitacional c) energia mecânica d) calor e) temperatura 26. Assinale a alternativa que expressa CORRETAMENTE as unidades do S.I. (Sistema Internacional de Unidades) para medir as grandezas comprimento, massa e tempo, respectivamente. a) Quilômetro (km), tonelada (t) e hora (h). b) Quilômetro (km), quilograma (kg) e hora (h). c) Metro (m), grama (g) e segundo (s). d) Metro (m), quilograma (kg) e segundo (s). e) Centímetro (cm), grama (g) e segundo (s). 4 27. O nanograma é um submúltiplo do grama eqüivalente a: a) 10−¢£ g b) 10−ª g c) 10−§ g d) 10−¤ g 28. A densidade média da Terra é de 5,5 g/cm¤. Em unidades do Sistema Internacional ela deve ser expressa por a) 5,5 b) 5,5 . 10£ c) 5,5 . 10¤ d) 5,5 . 10¥ e) 5,5 . 10§ 29. São unidades de medida de energia: a) cal e kWh b) N e kgf c) kW e cal/s d) Pa e atm e) N/m e dina/cm 30. Considere um cilindro de diâmetro d, altura h e volume V. Dobrando-se o diâmetro e a altura tem-se um cilindro de volume a) 2 V b) 4 V c) 6 V d) 8 V e) 16 V 31. Uma das fórmulas mais famosas deste século é: E = mc£ Se E tem dimensão de energia e m de massa, c representa a seguinte grandeza: a) força b) torque c) aceleração d) velocidade 32. Suponho que a velocidade de uma onda de água que chega à praia dependa só da profundidade h e da aceleração da gravidade g, e, sendo k uma constante adimensional, poderíamos concluir que a velocidade da onda teria a forma: a) kgh b) kg/h c) kË(gh) d) kË(g/h) e) kgËh 33. O sistema internacional de unidades e medidas utiliza vários prefixos associados à unidade-base. Esses prefixos indicam os múltiplos decimais que são maiores ou menores do que a unidade-base. Assinale a alternativa que contém a representação numérica dos prefixos: micro, nano, deci, centi e mili, nessa mesma ordem de apresentação. a) 10−ª, 10−¢£, 10−¢, 10−£, 10−¤ b) 10§, 10−ª, 10, 10£, 10¤ c) 10− −§, 10−¢£, 10−¢, 10−£, 10−¤ d) 10−¤, 10−¢£, 10−¢, 10−£, 10−§ e) 10−§, 10−ª, 10−¢, 10−£, 10−¤ 34. A energia relativística do fóton é dada por E = Xc, onde c indica a velocidade da luz. Utilizando conhecimentos de física moderna e análise dimensional, assinale a alternativa correta no tocante à dimensão de X . a) Força. b) Massa. c) Velocidade. d) Comprimento. e) Quantidade de movimento. 35. A conta de luz de uma residência indica o consumo em unidades de kWh (quilowatt-hora). kWh é uma unidade de a) energia. b) corrente elétrica. c) potência d) força. 36. É correto afirmar que representam unidades de medida da mesma grandeza a) volts e watts. b) m/s£ e newton/quilograma. c) joule/m£ e celsius. d) atmosfera e quilograma/m¤. e) joule e kelvin. 37. Em um hotel com 200 apartamentos o consumo médio de água por apartamento é de 100 litros por dia. Qual a ordem de grandeza do volume que deve ter o reservatório do hotel, em metros cúbicos, para abastecer todos os apartamentos durante um dia? a) 10¢ b) 10£ c) 10¤ d) 10¥ e) 10¦ 5 38. Qual a grandeza física correspondente à quantidade Ë(5RT/M), onde R é dado em joule.mol−¢.K−¢, T em K e M em kg/mol? a) Volume b) Energia c) Pressão d) Aceleração e) Velocidade 39. A nossa galáxia, a Via Láctea, contém cerca de 400 bilhões de estrelas. Suponha que 0,05% dessas estrelas possuam um sistema planetário onde exista um planeta semelhante à Terra. O número de planetas semelhantes à Terra, na Via Láctea, é: a) 2 × 10¥ b) 2 × 10§ c) 2 × 10© d) 2 × 10¢¢ e) 2 × 10¢£ 40. Ao resolver um problema de Física, um estudante encontra sua resposta expressa nas seguintes unidades: kg.m£/s¤. Estas unidades representam a) força. b) energia. c) potência. d) pressão. e) quantidade de movimento. 41. A intensidade física (I) do som é a razão entre a quantidade de energia (E) que atravessa uma unidade de área (S) perpendicular à direção de propagação do som, na unidade de tempo (Ðt), ou seja, I = E/(S Ðt). No sistema internacional (S.I.) de unidades, a unidade de I é a) W/s. b) dB. c) Hz. d) W/m£. 42. O intervalo de tempo de 2,4 minutos equivale, no Sistema Internacional de unidades (SI), a: a) 24 segundos. b) 124 segundos. c) 144 segundos. d) 160 segundos. e) 240 segundos. 43. No SI (Sistema Internacional de Unidades), a medida da grandeza física trabalho pode ser expressa em joules ou pelo produto a) kg.m.s−¢. b) kg.m.s−£. c) kg.m−£.s−£. d) kg.m£.s−£. e) kg.m−£.s£. 44. Para o movimento de um corpo sólido em contato com o ar foi verificado experimentalmente que a força atrito, Fat, é determinada pela expressão Fat=k.v£, na qual v é a velocidade do corpo em relação ao ar, e k, uma constante. Considerando a força medida em newtons, N, e a velocidade em m/s, a unidade da constante k será: a) N.s£ / m£ b) N.s£ c) N.s d) N / m£ e) N.m 45. As unidades de comprimento, massa e tempo no Sistema Internacional de unidades são, respectivamente, o metro(m) o quilograma(kg) e o segundo(s). Podemos afirmar que, nesse sistema de unidades, a unidade de força é: a) kg.m/s. b) kg.m/s£. c) kg£.m/s. d) kg.m£/s. e) kg.s/m. 6 GABARITOGABARITOGABARITOGABARITO 1. [E] 2. [B] 3. [E] 4. [C] 5. [D] 6. [B] 7. [B] 8. [E] 9. [C] 10. [A] 11. [C] 12. [D] 13. [A] 14. [D] 15. [B] 16. [B] 17. [D] 18. [E] 19. [A] 20. [E] 21. [C] 22. [E] 23. [D] 24. [C] 25. [E] 26. [D] 27. [B] 28. [C] 29. [A] 30. [D] 31. [D] 32. [C] 33. [E] 34. [E] 35. [A] 36. [B] 37. [A] 38. [E] 39. [C] 40. [C] 41. [D] 42. [C] 43. [D] 44. [A] 45. [B]