Buscar

Física 01 exercícios resolvidos

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Faça como milhares de estudantes: teste grátis o Passei Direto

Esse e outros conteúdos desbloqueados

16 milhões de materiais de várias disciplinas

Impressão de materiais

Agora você pode testar o

Passei Direto grátis

Você viu 3, do total de 3 páginas

Prévia do material em texto

sites.google.com/site/profafguimaraes 
 
1 
 Prof. A.F.Guimarães 
Física 1 – Questões 1 
Questão  1  
 
O  raio  da Terra  vale  aproximadamente  6,4  x  106 m. Determine  o  raio  da Terra  em milhas.  Para 
obter o fator de conversão de milhas para metros use a seguinte sequência de conversões: 1 milha = 
5280 pés, 1 pé=12 pol, 1 pol=2,54 cm. 
 
Resolução: 
 
Polegadas para metros: 
2
2
1 2,54 10
12
30,48 10
pol m
pol x
x m
−
−
= ⋅
=
= ⋅
 
 
Pé para metros: 
 
21 12 1 30,48 10 .pé pol pé m−= ⇒ = ⋅  
 
Milhas para metros: 
 
21 30,48 10
5280
1609,3 .
pé m
pés y
y m
−= ⋅
=
=
 
 
Assim, como 1 5280 1609,3 :milha pés m= =  
 
6
1609,3 1
6,4 10
3976,9 .
m milha
m z
z milhas
=
⋅ =
∴ =
Questão  2  
 
As  distâncias  astronômicas  são  muito  maiores  do  que  as  distâncias  medidas  na  Terra.  Assim 
sendo,  é  necessário  definir  unidades  convenientes  para  que  as  distâncias  astronômicas  não  sejam 
indicadas com um número muito grande de zeros. Uma unidade astronômica é equivalente à distância 
média entre o Sol e a Terra, ou seja, cerca de 1,49 x 108 km. Um parsec é a distância para a qual uma 
unidade astronômica subtende um ângulo de 1 segundo. Um ano‐luz é a distância percorrida pela luz 
no vácuo durante 1 ano; a velocidade da luz no vácuo vale aproximadamente 300 000 km⋅s‐1.  
a) Determine a distância da Terra ao Sol em parsecs e em anos‐luz; 
b) Expresse um ano‐luz em quilômetros e em milhas; 
c) Expresse um ano‐luz em unidades astronômicas; 
d) Quanto tempo a luz do Sol leva para chegar até a Terra? 
Resolução: 
 
Parsecs: 
 
6
6
1 . .1 4,848 10
1 sec
1 . . 4,848 10 sec.
u a rad
par
u a par
−
−
′′ = = ⋅
∴ = ⋅
 
 
Anos‐luz: 
7
12
1 . . 300000 1 . 300000 3,16 10
1 . . 9, 48 10 .
a l a s
a l km
= ⋅ = ⋅ ⋅
= ⋅  
 
 
 
sites.google.com/site/profafguimaraes 
 
2 
Assim, 
12
8
5
5
1 . . 9, 48 10
1,49 10
1,57 10 . .
1 . . 1,57 10 . .
a l
x
x a l
u a a l
−
−
= ⋅
= ⋅
= ⋅
∴ = ⋅
 
 
Anos‐luz em milhas: 
12
12
1 1,61
9,48 10
5,89 10 .
milha km
y km
y milhas
=
= ⋅
= ⋅
 
Anos‐luz em u.a.: 
8
12
4
4
1 . . 1, 49 10
9,48 10
6,4 10 . .
1 . . 6, 4 10 . .
u a km
y km
y u a
a l u a
= ⋅
= ⋅
= ⋅
∴ = ⋅
 
 
Questão  3  
 
Suponha que a distância média entre a Terra e o Sol seja “Y” vezes a distância entre a Lua e a Terra. 
Num eclipse total do Sol é possível obter a razão entre o raio do Sol “RS” e o raio da Lua “RL” em função 
de  “Y”.  Analogamente,  sendo  “R”  o  raio  de  uma  moeda  que  produza  eclipse  total  da  Lua  Cheia,  é 
possível determinar a distância média entre a Terra e a Lua medindo‐se a distância “x” entre a moeda 
e o olho do observador ou o ângulo do cone da observação.  
a) Obtenha uma relação entre o raio do sol e o raio da Lua em função de Y; 
b) Deduza uma expressão para a determinação da distância “d” em função de “x”, de “RL” e de “R”. 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Utilizando semelhança de triângulos, teremos: 
S
S L
L
R Y D R Y R
R D
/⋅= ⇒ = ⋅/  
 
De forma semelhante para a moeda e a Lua, teremos: 
.L LR x RD D
R x R
⋅= ⇒ =  
 
 
 
 
   
D
Y⋅D
RS 
RL 
Sol 
Lua Terra 
 
 
sites.google.com/site/profafguimaraes 
 
3 
Questão  4  
 
O  número  de  Avogadro  é  dado  por  NA  =  6,02  x  1023  moléculas⋅mol‐1.  Considere  a  massa 
molecular do gás oxigênio O2 igual a 32 g⋅mol‐1. Calcule a massa em quilogramas equivalente a 6,02 x 
1027 moléculas de O2. 
Resolução: 
 
23
27
4
32 6,02 10
6,02 10
32 10 320 .
g moléculas
x
x g kg
⋅
⋅
∴ = ⋅ =
∼
∼  
 
Questão  5  
 
Suponha que a massa específica  (massa/volume) da água  seja  exatamente  igual  a um grama 
por cm3. Expresse a massa específica da água  em kg⋅m‐3 e em kg⋅l‐1. Em um recipiente de 15 litros de 
água ocorre uma vazão que  leva 5 horas para esvaziar completamente o recipiente. Calcule a vazão 
mássica (massa/tempo) da água em kg⋅s‐1. 
Resolução: 
 
( )
3 3
3 3 6 32
3
3 3
1 10 10
1010
1 10
g kg kg
cm mm
g kg
cm m
− −
−−= =
∴ =
 
 
Sabemos que  3 31 10 .l cm= Logo, 
3
3 3 3
1 10 1 .10
g g kg
lcm cm= =  
 
Se o recipiente leva 5 horas para ser esvaziado completamente, podemos concluir que: 
115 3 .
5
lZ l h
h
−= = ⋅  
Porém, 1 litro corresponde a 1kg. Logo, a vazão mássica é de 3kg⋅h‐1.

Outros materiais