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Revisão AV2-AV3 – Física 2 1. Durante uma temporada de férias na casa de praia, em certa noite, o filho caçula começa a apresentar um quadro febril preocupante. A mãe, para saber, com exatidão, a temperatura dele, usa um velho termômetro de mercúrio, que não mais apresenta com nitidez os números referentes à escala de temperatura em graus Celsius. Para resolver esse problema e aferir com precisão a temperatura do filho, a mãe decide graduar novamente a escala do termômetro usando como pontos fixos as temperaturas do gelo e do vapor da água. Os valores que ela obtém são: 6 cm para o gelo e 30 cm para o vapor. Com essas aferições em mãos, a mãe coloca o termômetro no filho e observa que a coluna de mercúrio para de crescer quando atinge a marca de 15 cm. Com base nesse dado, qual é a temperatura da criança? 2. Os trilhos de aço (α = 31 x 10-6 ºC-1) de uma ferrovia foram colocados quando a temperatura era de 0ºC. Que vão deve ser deixado entre as seções dos trilhos para que eles apenas se toquem quando a temperatura subir para 42ºC? As seções têm 12,0 m de comprimento. 3. O coração de um bebê recém-nascido normalmente possui uma frequência igual a 4 Hz e período igual a 0,7 s. Maria é mãe pela primeira vez e nasce João com batimentos cardíacos de 150 vezes por minuto. João nasceu dentro dos padrões de frequência e período? Caso negativo forneça os valores corretos de frequência (em Hertz) e período (em segundos). 4. (UFCE) Um gás sofre uma série de transformações com estado inicial A e estado final B, como mostra a figura. A energia interna do estado A é UA= 2000 J e a do estado B é UB= 3000 J. 5. Um quadrado de lado 3m é feito de um material cujo coeficiente de dilatação superficial é igual a 0,6.10-4. Determine a variação de área deste quadrado quando aquecido em 50°C. 6. A frequência de uma onda que se desloca a uma velocidade de 600ms-1 é de 30Hz. O número de onda é aproximadamente: 7. Um mergulhador, em alto-mar, se encontra a uma profundidade de 20 m em relação a superfície d’água. Considere g=10 m/s2, a densidade da água do mar igual a 1,03 g/cm3 e a pressão atmosférica local 1,00 atm. Determinar a pressão hidrostática e a pressão total recebida pelo mergulhador nessa profundidade. Indicar sua resposta em Pa e atm. 8. Um oscilador harmônico simples consiste em um bloco ligado a uma mola de constante K = 300 N/m. O bloco oscila para frente e para trás ao longo de uma linha reta, numa superfície sem atrito, com ponto de equilíbrio em x = 0, e amplitude A = 30 cm. Determine (a) O período do MHS, a frequência e a frequência angular, (b) a massa do bloco 9. O quíntuplo de uma certa indicação de temperatura registrada num termômetro graduado na escala Celsius excede em 8 unidades o dobro da correspondente indicação na escala Fahrenheit. Esta temperatura, medida na escala Kelvin, é de: 10. Uma lata tem volume de 1500 cm3 e massa de 230 g. Quantas gramas de balas de chumbo ela poderia carregar, sem que afundasse na água? A densidade do chumbo é 11,4 g/cm3 e a da água é 998 kg/m3. 11. O dono de um posto de combustível consulta uma tabela de coeficientes de dilatação, obtendo para o coeficiente de dilatação volumétrica do etanol o valor de 10-3 °C-1. Calcule quantos litros ele estará ganhando se comprar 18000 litros do combustível em um dia em que a temperatura é de 20°C e revendê-lo num dia mais quente, em que esta temperatura seja de 40°C. 12. Qual é a 2ª lei da termodinâmica? 13. A água se move com uma velocidade de 2 m/s através de um cano com uma área de seção trans-versal de 4cm2. A água desce 15 m gradualmente, enquanto a área do cano aumenta para 10cm2. (a) Qual é a velocidade do escoamento no nível mais baixo? (b) Se a pressão no nível mais alto for 1,5 x 105 Pa, qual será a pressão no nível mais baixo? Considere a aceleração da gravidade 9,8m/s2 e a densidade da água 1000Kg/m3. 14. Sobre o calor, analise as afirmativas. I - Calor é a energia transferida de um corpo para outro em virtude de uma diferença de temperatura entre eles. II - O calor se propaga no vácuo por condução. III - Um pedaço de carne assará mais rapidamente se o espeto for metálico. IV - As roupas escuras refletem a maior parte da radiação que nelas incide. V - Uma pessoa sente frio quando perde calor rapidamente para o meio ambiente. VI - As máquinas térmicas, operando em ciclos, transformam em trabalho todo calor a elas fornecido. Estão corretas as afirmativas A I, III e V, apenas. B II, IV, V e VI, apenas. C III, IV, V e VI, apenas. D I, III e VI, apenas. E II, III, IV e V, apenas. 15. Um cientista está à procura de um material que tenha um coeficiente de dilatação alto. O objetivo dele é produzir vigas desse material para utilizá- las como suportes para os telhados das casas. Assim, nos dias muito quentes, as vigas dilatar- se-iam bastante, elevando o telhado e permitindo uma certa circulação de ar pela casa, refrescando o ambiente. Nos dias frios, as vigas encolheriam e o telhado abaixaria, não permitindo a circulação de ar. Após algumas experiências, ele obteve um composto com o qual fez uma barra. Em seguida, o cientista mediu o comprimento L da barra em função da temperatura T e obteve o gráfico a seguir: 16. Analisando o gráfico, é correto afirmar que o coeficiente de dilatação linear do material produzido pelo cientista, em °C-1, vale: 17. Ao ser derretido totalmente, 50g de gelo, passa a receber de uma fonte térmica calor a uma taxa de 1100 watt. Nessas condições, quanto tempo o a água (devido ao derretimento do gelo) gasta para ser totalmente vaporizada. (calor específico da água= 1cal/g°C, calor latente de vaporização da água= 540cal/g; 1 cal=4,2J) 18. Uma máquina térmica ideal opera recebendo 450 J de uma fonte de calor e liberando 300 J que é utilizado por uma segunda máquina. Esta por sua vez opera segundo um ciclo com rendimento de 45%. a) Determine o trabalho útil realizado por esta segunda máquina; b) Determine o trabalho total realizado por essas duas maquinas trabalhando em conjunto. 19. Uma parede de tijolos e uma janela de vidro de espessura 180mm e 2,5mm, respectivamente, têm suas faces sujeitas à mesma diferença de temperatura. Sendo as condutibilidades térmicas do tijolo e do vidro iguais a 0,12 e 1,00 unidades SI, respectivamente, então a razão entre o fluxo de calor conduzido por unidade de superfície pelo vidro e pelo tijolo é 20. A luz ao passar por meios com diferentes índices de refração sofre desvio. Um feixe de luz, proveniente do ar, atingiu a superfície calma de um riacho sob ângulo de 37° em relação à normal, considerando o índice de refração desse meio igual a 1,33, é correto afirmar que: 21. Uma onda se propagando ao longo de uma corda é descrita pela equação y(x,t) = 0,00327sen(72,1x - 2,72t) na qual as constantes numéricas estão em unidades do SI. a) Quais são o comprimento de onda, o período e a frequência desta onda? b) Qual a velocidade de propagação (velocidade de fase) da onda? c) Qual o deslocamento y em x = 22,5cm e t = 18,9s? 170 30
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