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GABARITO DA LISTA SOBRE ONDAS, FLUIDOS E TERMODINÂMICA Prof. Pedro Dorneles ONDAS 15.9 – (A) a) e b); (B) v(x,t)y = Awcos(kx+wt) . 15.10 – Tabela de dados X Y(x) Vy(x) Ay(x) Velocidade 0 A 0 Aw2 Nula π/4k 0,7A Aw -0,7AW2 Diminuindo π/2k 0 Aw 0 Constante 3π/4k -0,7A 0,7Aw 0,7 Aw2 Aumentando π/k -A 0 Aw2 Nula 5π/4k -0,7A -0,7Aw 0,7 Aw2 Diminuindo 3π/2k 0 -A 0 Constante 7π/4k 0,7A -0,7A -0,7 Aw2 Aumentando Gráfico qualitativo 15.40 – (a) 409 Hz; (b) 24. 15.41 – (b) 2,8 cm; (c) 277,20 cm; (d) 184,80 cm, 7,96 Hz, 0,13 s, 14,71 m/s; (e) 2,8 m/s; (f) (0,056 m) sen[(9,07 rad/m)x]sen[(133,37 rad/s)t]. Teste sua compreensão da Seção 5.2. iv) item correto. Teste sua compreensão da Seção 5.3. (a) 2/8 T; (B) 4/8 T; (C) 3/8 T. Onda na corda de um varal. (a) 0,075 m, 20 Hz, 0,05 s, 12,6 rad/s, 6,0 m, 1,05 rad/m; (b) (0,075 m) cos[(1,05 rad/m)x-(12,6 rad/s)t]; (c) 0,075 m) cos[(12,6 rad/s)t], (0,075 m) cos[(1,05 rad/m)3-(12,6 rad/s)t]= (0,075 m) cos[π-(12,6 rad/s)t]= -(0,075 m) cos[(12,6 rad/s)t]. 15.6 – (a) 6,5 mm; (b) 28,0 cm; (c) 27,78; (e) perpendicular a Y(x,t); (f) nas posições em que y(x,t) é maior que zero [y(x,t)>0] a aceleração de translação é menor que zero [ay(x,t)=-Y(x,t)/w 2] e nas posições em que a derivada parcial de y(x,t) em relação a x é positiva a velocidade de translação é negativa. 15.19 – (a) 10 m/s; (b) 0,25 m; (c) 0,03 m) cos[(8π rad/m)x-(80 π rad/s)t]; (d) 1894,96 m/s2; (e) sim (1894,96 >> 9,8). MECÂNICAS DOS FLUIDOS Equação de Bernoulli. (a) Vazão constante nas quatro regiões; (b) v1>v2=v3>v4; (c) P1<P2<P3<P4; (d) v4 = 0,023 m/s, 244x10 3 Pa; (e) 0,1 m/s > 0,023 m/s, 170x103 Pa < 244x103 Pa. Um tanque de armazenamento ... (a) 2,19x105 Pa = 2,16 atm; (b) 1,18x105 Pa = 1,16 atm. Uma esfera de plástico oca ... (a) 6,37x103 N; (b) 558 kg; (c) 0,858. TERMODINÂMICA Quanto vale em graus Fahrenheit uma leitura de 20 °C? TF = 3,6 °F. Quanto vale em graus Celsius uma variação de temperatura de 5 K? 5 °C Qual é a energia necessária para transformar 1 kg de gelo a -25 °C em vapor a 125 °C? QT = 310,5 KJ Uma estudante de física deseja resfriar 0,25 kg de Coca-Cola Diet (constituída basicamente de água), inicialmente a uma temperatura de 25 °C, adicionando gelo a -20 °C. Qual quantidade de gelo que ela deve usar para que a temperatura final seja igual a 0 °C, sabendo que todo gelo se funde e que o calor específico do recipiente pode ser desprezado? mgelo = 0,069 kg = 69 g. (a) Dois cubos de gelo de 50 g são jogados em 200 g de água em um recipiente termicamente isolado. Se a água está inicialmente a 25 °C e o gelo vem direto de um freezer a – 15 °C, qual é a temperatura final no equilíbrio térmico? (b) Qual é a temperatura final se for usado apenas um cubo de gelo? (a) 0 °C (Qlatente de fusão = 36550 J > Q sensível (25 °C para 0 °C) = - 20950 J – Apenas 53 gramas de gelo são fundidas; (b) 2,5 °C. 21.11 – (a) 0,0 J (pressão e volume constante). 85 – (a) 1,5 mol; (b) 1,8x103 K; (c) 600 K; (d) 5x103 J. 87 – (a) -5x103 J (ΔEint = (5/2)nRΔT – gás ideal diatômico); (b) 2x10 3 J; 5x103 J.
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