1ª AS de Física II 2017

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DISCIPLINA: FÍSICA II – CP/IME
TUTORES: Prof André, Prof Jayme, Prof Gerson, Prof Daniel
ANO / CURSO: 2017/ CP/IME DATA DA REALIZAÇÃO: 14/ 07/ 2017
TIPO DE PROVA: AS - 1 DURAÇÃO:180 min HORA: 09:00 h
CONSULTA: ( ) LIVRE ( ) RESTRITA (X ) PROIBIDA
1a QUESTÃO (2,0 pontos) Um trabalho de 200 J é realizado sobre um sistema
e uma quantidade de calor de 70,0 cal (1cal=4,2J) é removida do sistema.
Calcule os valores (incluindo o sinal) de: 
a) W(trabalho); b) Q; c) Eint (energia interna). 
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2a QUESTÃO (2,0 pontos) Determine a equação fundamental de um gás
monoatômico na sua representação entrópica.
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3a QUESTÃO (2,0 pontos) Um mol de um certo gás real com equação de
estado p(V-b)=RT e capacidade calorífica Cv=a+cT, onde a,b e c são
constantes, comprime-se reversivelmente e de forma adiabática desde o estado
inicial (T1,V1) até o estado final (T2,V2). Calcule uma equação que permita
determinar a temperatura final.
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4a QUESTÃO (2,0 pontos) Calcule o potencial elétrico e o campo elétrico no
ponto P a uma distância x do extremo esquerdo de uma barra uniformemente
carregada. A carga total na barra é igual a q. 
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5a QUESTÃO (2,0 pontos) Uma partícula de massa m encontra-se sobre o eixo
de simetria de um anel (eixo perpendicular ao plano do anel e que passa pelo
seu centro) de raio R e massa M. 
a) Determine a força gravitacional entre a partícula e o anel, quando a
partícula encontra-se a uma distância x do centro do anel. Deduza a expressão
a partir da força gravitacional entre duas partículas.
b) Quando x << R a força pode ser aproximada pela expressão de um
oscilador harmônico simples, F = -kx. Determine o valor de k para esse
problema. Considerando o anel fixo, calcule o período de oscilação da massa
m em torno do centro do anel.