Questões de Física - Aula 1 e 2

Prévia do material em texto

AULA 1 
	Um gás, durante uma transformação isotérmica, tem seu volume aumentado 3 vezes quando sua pressão final é de 6 atm.  Qual deverá ser o valor de sua pressão inicial?
		
	 
	 2 atm
	
	6 atm
	
	1 atm
	
	 4 atm
	
	3 atm
	2) Quantos litros de água cabem em um cubo de aresta 8 dm?
		
	
	215 litros
	 
	512 litros
	
	452 litros
	
	302 litros
	
	312 litros
	
	3) A tensão de cisalhamento é definida como:
		
	
	Quociente entre a força aplicada e a  força gravitacional.
	
	Quociente entre a força aplicada e a temperatura do ambiente na qual ela está sendo aplicada.
	 
	Quociente entre a força aplicada e a área na qual ela está sendo aplicada.
	
	Diferença entre a força aplicada e a área na qual ela está sendo aplicada.
	
	Produto entre a força aplicada e a área na qual ela está sendo aplicada.
	
	
	
	
	4) Assinale a alternativa que expressa CORRETAMENTE as unidades do S.I. (Sistema Internacional de Unidades) para medir as grandezas comprimento, massa e tempo, respectivamente.
		
	
	Centímetro (cm), grama (g) e segundo (s).
	
	Metro (m), grama (g) e segundo (s).
	
	Quilômetro (km), quilograma (kg) e hora (h).
	
	Quilômetro (km), tonelada (t) e hora (h).
	 
	Metro (m), quilograma (kg) e segundo (s).
	
	
	
	
	5) A viscosidade absoluta, também conhecida como viscosidade dinâmica, é uma propriedade física característica de um dado fluido. Analisando-se a influência da temperatura sobre a viscosidade absoluta de líquidos e gases, observa-se que a(s)
		
	
	viscosidade de líquidos aumenta e a de gases decresce com o aumento da temperatura.
	
	viscosidades de líquidos e gases decrescem com o aumento da temperatura.
	 
	viscosidade de líquidos decresce e a de gases aumenta com o aumento da temperatura.
	
	viscosidades de líquidos e gases aumentam com o aumento da temperatura.
	 
	variação da viscosidade com a temperatura é função da substância em si e não de seu estado físico.
	
	
	
	6) 192 litros de água são colocados em um reservatório cujo interior tem a forma de um cubo com uma das faces na horizontal, o nível da água sobe 30 cm. Qual é a capacidade desse reservatório?
		
	
	308 litros
	 
	512 litros
	
	675 litros
	
	286 litros
	
	648 litros
	
	
	
	
	7) Considerando as dimensões L, M e T, respectivamente, de comprimento, massa e tempo, a dimensão de força é:
		
	
	[MLT^-1]
	
	[ML^-1T]
	 
	[MLT]
	 
	[MLT^-2]
	
	[ML.^-2T^-1]
	
	
	
	8) Qual o valor de 340 mm Hg em psi?
		
	
	3,0 psi
	
	3,3 psi
	 
	6,6 psi
	 
	6,0 psi
	
	2,2 psi
	
	
	
	AULA 2
Uma prancha de isopor, de densidade 0,20 g/cm3, tem 10 cm de espessura. Um menino de massa 50 kg equilibra-se de pé sobre a prancha colocada numa piscina, de tal modo que a superfície superior da prancha fique aflorando à linha d¿água. Adotando densidade da água = 1,0 g/cm3 e g = 10 m/s2, a área da base da prancha é, em metros quadrados, de aproximadamente:
	
	
	 
	1,6
	
	
	0,8
	
	
	0,4
	
	
	1,2
	
	 
	0,6
Um depósito de água possui no fundo uma válvula de 6 cm de diâmetro. A válvula abre-se sob ação da água quando esta atinge 1,8 m acima do nível da válvula. Supondo a massa específica da água 1g/cm3 e a aceleração da gravidade 10 m/s2, calcule a força necessária para abrir a válvula.
	
	
	
	 
	50,9
	
	
	70
	
	
	30
	
	
	60
	
O Barômetro de Mercúrio é um instrumento que mede a: 
	
	
	 
	A velocidade do vento
	
	
	
	temperatura local
	
	
	
	A força normal
	
	
	 
	pressão atmosférica local.
	
	
	
	força gravitacional
	
Sabe- se que as esteiras rolantes são superfícies móveis que transportam pessoas e objetos e são muito utilizadas em indústrias, escadas rolantes e aeroportos. Especificamente em linhas de produção, são amplamente aplicadas no transporte de todo tipo de material para facilitar o trabalho de operários e economizar tempo, garantindo assim rapidez e menos defeitos por carregamento indevido. Considere a seguinte situação, onde tem se uma linha de produção com esteiras que transportam blocos cúbicos homogêneos de alumínio, de 2m de aresta. Sendo a densidade do alumínio 2.7x 103 Kg/m3, podemos afirmar que a pressão exercida pelo cubo sobre a esteira rolante, em N/m2 é de:
	
	 
	7x104 N/m2
	
	 
	5.4x104 N/m2
	
	
	8x104 N/m2
	
	
	4x104 N/m2
	
	
	2.4x104 N/m2
	
Certo propriedade física ocorre a partir das forças de coesão entre partículas vizinhas em um fluido. Tal propriedade é capaz de modificar o comportamento da superfície de um fluido, gerando uma espécie de membrana elástica nessa superfície. Este efeito é o grande responsável pelo caminhar de insetos sobre a superfície da água, por exemplo, assim como a causa pela qual a poeira fina não afunde sobre líquidos, além da imiscibilidade entre líquidos polares e apolares (como a água e o óleo). De que fenômeno estamos falando? 
	
	 
	Tensão superficial.
	
	
	Massa específica.
	
	
	Densidade.
	
	
	Tensão de cisalhamento.
	
	
	Viscosidade.
	
Duas placas são lubrificadas e sobrepostas. Considerando que o líquido lubrificante as mantém afastadas de 0,2 mm, e que uma força por unidade de área de 0,5 kgf/m2 aplicada em uma das placas imprime uma velocidade constante de 10 m/s, determine a viscosidade dinâmica do lubrificante. Dado: 1 kgf = 9,8 N. 
	
	 
	1,20 . 10-4 N.s/m2
	
	 
	9,8 . 10-5 N.s/m2
	
	
	0,905 N.s/m2
	
	
	9,8 . 10-3 N.s/m2
	
	
	0,98 N.s/m2
	Uma coroa contém 579 g de ouro (densidade 19,3 g/cm3), 90 g de cobre (densidade 9,0 g/cm3), 105 g de prata (densidade 10,5 g/cm5). Se o volume final dessa coroa corresponder à soma dos volumes de seus três componentes, a densidade dela, em g/cm3, será:
	
	 
	38,8
	
	
	10,5
	
	
	19,3
	
	 
	15,5
	
	
	12,9
	
   Empuxo: Um corpo que está imerso num flluido ou flutuando na superfície livre de um líquido está submetido a uma força resultante divida à distribuição de pressões ao redor do corpo, chamada de
	
	 
	força gravitacional
	
	
	força magnética
	
	
	força elétrica
	
	
	força tangente 
	
	 
	força de empuxo.
AULA 3
	
		Fluido é uma substância que
	
	 
	não pode permanecer em repouso, sob a ação de forças de cisalhamento.
	
	
	não pode ser submetida a forças de cisalhamento.
	
	
	não pode fluir.
	
	
	tem a mesma tensão de cisalhamento em qualquer ponto, independente do movimento.
	
	
	sempre se expande até preencher todo o recipiente.
Um navio petroleiro foi projetado para operar com dois motores a diesel, que juntos possuem a potência de 8000 cv. Deseja-se construir um modelo reduzido com uma potência de 10 cv. Qual a relação entre as velocidades máximas alcançadas pela embarcação real e pelo modelo?
	
	
	 
	vr/vm = 9,38
	
	 
	vr/vm = 2,6
	
	
	vr/vm = 800
	
	
	vr/vm = 80
	
	
	vr/vm = 3457
	
	
	Um avião supersônico atinge a velocidade máxima de 3000 km/h. Um modelo reduzido deste avião alcança a velocidade de 200 km/h. Qual a relação de comprimentos entre o avião real e o modelo? 
	
	
	 
	compr. real / compr. mod = 2,957
	
	
	compr. real / compr. mod = 1,987
	
	
	compr. real / compr. mod = 1000
	
	
	compr. real / compr. mod = 10
	
	 
	compr. real / compr. mod = 3,9
	
Para lubrificar uma engrenagem, misturam-se massas iguais de dois óleos miscíveis de densidades d1 = 0,60g/cm3 e d2 = 0,7 g/cm3. A densidade do óleo lubrificante resultante da mistura é, aproximadamente, em g/cm3:
	
	
	 
	0,72
	
	
	0,75
	
	
	0,70
	
	
	0,82
	
	 
	0,65
	
O Princípio de Arquimedes,conceito fundamental no estudo da hidrostática, pode ser enunciado da seguinte forma: "Um corpo total ou parciamente imerso em um fluido recebe desse fluido um empuxo igual e contrário ao peso da porção do fluido deslocado e aplicado no centro de gravidade do mesmo".
 
Com base nesse princípio, se um cubo de gelo flutua sobre água gelada num copo, estando a temperatura dessa água próxima a 0ºC, o gelo derrete sem que haja mudança apreciável de temperatura. Nesse contexto, analise as afirmações a seguir.
 
I : Se o cubo de gelo for uniforme, o nível da água no copo não se altera.
II : Se o cubo de gelo estiver com um volume de ar aprisionado, o nível de água no copo desce.
III : Se o cubo de gelo possuir uma pequena massa de ferro em seu interior, o nível de água no copo sobe.
 
	Está correto o que se afirma em: 
	
	
	 
	I e II, apenas
	
	
	I, II e III
	
	
	II e III, apenas
	
	
	I e III, apenas
	
	
	I, apenas
	A viscosidade absoluta, também conhecida como viscosidade dinâmica, é uma propriedade física característica de um dado fluido. Analisando-se a influência da temperatura sobre a viscosidade absoluta de líquidos e gases, observa-se que:
	
	 
	Viscosidade de líquidos e gases decrescem com o aumento da temperatura.
	
	
	Viscosidade de líquidos aumenta e a de gases decresce com o aumento da temperatura.
	
	
	Variação da viscosidade com a temperatura é função da substância em si e não de seu estado físico.
	
	 
	Viscosidade de líquidos decresce e a de gases aumenta com o aumento da temperatura.
	
	
	Viscosidade de líquidos e gases aumentam com o aumento da temperatura.
	Um fluido é uma substância que se deforma continuamente sob a aplicação de uma tensão de cisalhamento e baseando-se nisto, eles podem ser classificados como newtonianos ou não newtonianos. Em relação aos fluidos newtonianos é verdadeiro afirmar:
	
	 
	O aumento da força aplicada sobre o fluido, diminui diretamente a sua viscosidade aparente.
	
	
	O aumento da força aplicada sobre o fluido, aumenta diretamente a sua viscosidade aparente.
	
	
	A tensão de cisalhamento é inversamente proporcional a taxa de deformação.
	
	
	O fluido somente se deforma quando atingida uma tensão de cisalhamento inicial.
	
	 
	A relação entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação é diretamente proporcional.
	A equação dimensional da viscosidade cinemática [ν] é
	
	
	
	 
	L^-2 M T^-1
	
	
	L^2M^0 T^-2
	
	
	L^2 M^0 T^2
	
	
	L^-2 M T
	
	 
	L^2 M^0 T^-1
AULA 4
	
	
	
		1.
		Determinar a pressão em A, de acordo com o manômetro em U da figura abaixo. Considere: ρHg=13600kg/m³, ρH2O=1000kg/m³, Patm=105 Pa e g=9,8m/s². 
 
	
	
	
	
	 
	300744 Pa
	
	
	100500 Pa
	
	
	355100 Pa
	
	
	200000 Pa
	
	 
	200744 Pa
	Numa tubulação horizontal escoa água através com uma vazão de 0,2m3/s. O diâmetro da tubulação é igual a 150mm. O fator de atrito da tubulação é igual a 0,0149. Considere que para a temperatura de 200C a água tem uma massa específica igual a 999kg/m3 e viscosidade dinâmica igual a 1,0x10-3 Pa.s. Para um comprimento de tubulação de 10 metros determinar a variação de pressão na tubulação e a tensão de cisalhamento na parede.
	 
	.DELTAP=16 kPa W = 60 N/m2
	
	
	DELTAP=17 kPa W = 65 N/m2
	
	
	DELTAP=16 kPa W = 70 N/m2
	
	
	DELTAP=18kPa W = 60 N/m2
	
	
ar escoa num tubo convergente. A área da maior seção (1) do tubo é 20 cm² e a da menor (2) é 10 cm² . A massa específica na seção 1 é 1,2 kg/m³ , enquanto na seção 2 é 0,9 kg/m³ . Sendo a velocidade na seção 1 de 10 m/s , determine as vazões em massa, em volume, em peso e a velocidade média na seção 2.
	
	 
	a) 2x10-2m3/s b) 2,4x10-2hg/s c) 0,24N/s
	
	
	a) 2x10-2m3/s b) 2,4x10-4hg/s c) 0,34N/s
	
	
	a) 6x10-2m3/s b) 4,4x10-2hg/s c) 1,24N/s
	
	
	a) 3x10-2m3/s b) 1,4x10-2hg/s c) 0,44N/s
	O fluxo em um tubo é laminar quando o número de Reynolds é:
	
	
	é maior que 4000
	
	 
	menor que 2000
	
	
	Nenhuma das alternativas
	
	
	é maior que 2000
	Quando aproximamos a mão e tocamos uma parede que ficou exposta ao sol em um dia de verão e sentimos calor estamos experimentando o mecanismo de transferência de calor por:
	
	 
	Condução
	
	
	Difração
	
	
	Convecção
	
	
	Radiação
	
	
	Reflexão
	m isolante térmico deve ser especificado para uma determinada tubulação. O fluxo máximo de calor tolerado é de 2500 kcal.h-1, com uma diferença de temperatura entre a camada interna e a externa de 70oC. O material isolante disponível apresenta uma condutividade térmica de 0,036 kcal.h-1.m-1.oC-1. O raio interno do isolante térmico é 22 cm. O comprimento da tubulação é de 12 metros. Determine a espessura mínima do isolante que a tende as especificações dadas.
	
	 
	15,24 cm
	
	
	2,54 cm
	
	
	2,45 cm
	
	
	12,54 cm
	
	 
	1,74 cm
	
Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta R$ 12,60 de energia elétrica por mês (30 dias). Se a tarifa cobrada é de R$ 0,42 por quilowatt-hora, então a potência desse aparelho elétrico é:
	
	 
	4 kW
	
	
	8 kW
	
	
	2 kW
	
	
	0,5 kW
	
	 
	1 kW
Um tubo de 10 cm de raio conduz óleo com velocidade de 20 cm/s . A densidade do óleo é 800 kg/m³ e sua viscosidade é 0,2 Pa.s . Calcule o número de Reynolds.
	
	
	 
	Re = 120
	
	
	Re = 180
	
	
	Re = 240
	
	 
	Re = 160
	
	
	Re = 150
AULA 5 
	Um duto, de 5 cm de diâmetro interno, escoa um óleo de densidade igual a 900 kg/m3, numa taxa de 6 kg/s. O duto sofre uma redução no diâmetro para 3 cm, em determinado instante da tubulação. A velocidade na região de maior seção reta do duto e na menor seção reta do duto serão, respectivamente:
	
	
	 
	5,2 e 10,4 m/s
	
	
	3,8 e 15,2 m/s
	
	
	Nenhum desses valores
	
	 
	3,4 e 9,5 m/s
	
	
	4,2 e 9,6 m/s
	
O frasco de Dewar é um recipiente construído com o propósito de conservar a temperatura das substâncias que ali forem colocadas, sejam elas quentes ou frias. O frasco consiste em um recipiente de paredes duplas espelhadas, com vácuo entre elas e de uma tampa feita de material isolante. A garrafa térmica que temos em casa é um frasco de Dewar. O objetivo da garrafa térmica é evitar ao máximo qualquer processo de transmissão de calor entre a substância e o meio externo. É CORRETO afirmar que os processos de transmissão de calor são:
	
	 
	indução, condução e irradiação
	
	
	condução, emissão e irradiação
	
	 
	condução, convecção e irradiação
	
	
	emissão, convecção e indução.
	
	
	indução, convecção e irradiação
Determine a velocidade crítica para (a) gasolina a 200C escoando em um tubo de 20mm e (b) para água a 200 escoando num tubo de 20mm. Obs. Para gasolina a 200C a massa específica é igual a 6,48x10-7 m2/s
	
	
	 
	(a) V=0,0065m/s (b) V=0,01m/s.
	
	 
	(a) V=0,065m/s (b) V=0,1m/s.
	
	
	(a) V=0,075m/s (b) V=0,1m/s.
	
	
	(a) V=65m/s (b) V=0,100m/s.
	
	
	(a) V=0,075m/s (b) V=0,10m/s.
Óleo escoa por um tubo horizontal de 15mm de diâmetro que descarrega na atmosfera com pressão de 88 kPa. A kpgre/mss3ã o μa=b0s,o2l4u t ak ga/ m15 sm. antes da saída é 135 kPa. Determine a vazão do óleo através do tubo. Propriedades: =876
	
	
	 
	R: 4,83x10-5 m3/s
	
	
	R: 3,93x10-5 m3/s
	
	
	R: 3,89x10-5 m3/s
	
	
	R:5,73x10-5 m3/s
	
	 
	R: 1,63x10-5 m3/s
Em qual dos meios o calor se propaga por convecção:
	
	
	 
	plástico
	
	 
	água
	
	
	madeira
	
	
	vidro
	
	
	metal
	
A tubulação de aço para a alimentação de uma usina hidrelétrica deve fornecer 1300 litros/s. Determinar o diâmetro da tubulação de modo que a velocidade da água não ultrapasse 2,6 cm/s. 
	
	 
	maior que7,98 m
	
	
	menor que 25,2 m
	
	
	igual a 0,798m
	
	
	menor que 7,98 m
	
	
	maior que 25,2 m
Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por:
	
	
	 
	radiação e convecção
	
	 
	condução e convecção
	
	
	convecção e radiação
	
	
	condução e radiação
	
	
	radiação e condução
	
Uma placa infinita move-se sobre uma Segunda placa, havendo entre elas uma camada de líquido, como mostrado na figura. Para uma pequena largura da camada d, supomos uma distribuição linear de velocidade no líquido. A viscosidade do líquido é de 0,65 centipoise A densidade relativa é igual a 0,88 Determinar: (a) A viscosidade absoluta em Pa s e em (kg/ms) (b) A viscosidade cinemática do líquido (c) A tensão de cisalhamento na placa superior (Pa) (d) A tensão de cisalhamento na placa inferior em (Pa) (e) Indique o sentido de cada tensão de cisalhamento calculado em c e d.
	
	 
	µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65Pa
	
	
	µ=7,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65Pa
	
	
	µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 8,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65Pa
	
	
	µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,75Pa
	
	
	µ=6,5x10*-4 Kg/ms; v = 7,39x10*-3 m2/s; Ƭxy=0,65KPa