Exercícios: Inércia; Momentum; Temperatura, calor e dilatação. Física Conceitual – Paul G. Hewitt

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Universidade Católica de Pernambuco. 
Fundamentos de Física para Biologia – Prof. Ricardo Amorim 
Ciências biológicas/noite 
 
 
 
Mireli de Santana Rego 
 
 
 
 
Exercícios: Inércia; Momentum; Temperatura, calor e dilatação. 
Física Conceitual – Paul G. Hewitt 
11° edição 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Recife – PE 
2013 
Questões de Revisão - Inércia 
Pág 31 
 
1. Compare as ideias de Aristóteles sobre o movimento natural e o movimento 
violento. 
R: Aristóteles acreditava que os movimentos naturais, se davam devido a 
natureza dos átomos que compunham o corpo em relação aos 4 elementos, se 
a matéria do corpo em questão fosse a terra, esse elemento naturalmente seria 
sempre forçado para a superfície da terra. O movimento violento, por sua vez, 
dependiam de agentes externos, movimentos impostos. O movimento violento 
não era algo natural, era algo forçado. 
 
2. Em que classe de movimento, natural ou violento, Aristóteles classificou o 
movimento da Lua? 
R: Segundo Aristóteles, leis diferentes se aplicavam aos corpos celestes, esses 
eram constituídos por um outro elemento, chamado quintessência. Mas a lua 
era a uma exceção devido a sua proximidade com a terra, ele classificou seu 
movimento como violento, pois acreditava que lua movia-se de acordo com 
uma força externa, que era desconhecida. 
 
 
 
Exercícios – Inércia 
Pág 32 
 
1. Uma bola está rolando sobre o tampo de uma mesa de bilhar cada vez mais 
lentamente até parar. Como Aristóteles interpretaria essa observação? Como 
Galileu a interpretaria. 
R: A tendência de uma bola que rola na ausência de uma força é continuar 
rolando. Na interpretação de Aristóteles a bola continuaria rolando até 
encontrar seu lugar apropriado na terra, devido a natureza dos seus átomos. 
Galileu diria, que o fato de que ela desacelera se deve provavelmente a 
existência de forças de atrito. 
 
 
6. Os asteróides estão se movendo pelo espaço a bilhões de anos. O que os 
mantém em movimento? 
R: Não há nada que os mantenha em movimento. Como descrito pela lei da 
Inércia, um corpo em movimento tende a manter-se com velocidade constante 
(em linha reta) até que uma força resultante atue sobre ele. Dessa maneira, 
não é necessária a presença de alguma força para que um corpo permaneça 
em movimento. 
 
7. Uma sonda espacial pode ser levada por um foguete até o espaço exterior. 
O que mantém a sonda em movimento após o foguete parar de impulsioná-la. 
R: Nada mantem a sonda em movimento. Como na questão anterior, na 
ausência de uma força propulsora ou desviante, a sonda manterá seu 
movimento em linha reta. 
 
8. Em resposta à questão “o que mantem a Terra se movendo em torno do 
Sol”, um colega afirma que é a inércia. Corrija a alternativa errônea do colega. 
R: Se não houvesse nenhuma força desviante, a terra se manteria em linha 
reta, mas os corpos celestes possuem forças, que mantem os satélites girando 
em torno de si mesmos. O que mantem a terra (e os outros planetas), na órbita 
do sol, tem origem na força gravitacional. 
 
 
 
Questões de revisão - Momentum 
Pág 96 
 
1. Qual tem o maior momentum, um caminhão pesado em repouso ou uma 
prancha de skate em movimento? 
R: O momentum é definido como o produto da massa de um objeto pela sua 
velocidade. O caminhão apesar de possuir uma massa maior, não possui 
velocidade, e seu momentum é igual a zero. A prancha de skate possui as 
duas propriedade, por isso, possui um maior momentum. 
 
8. Porque é uma boa ideia estender sua mão à frente quando está se 
preparando para apanhar uma bola veloz de beisebol com as mãos 
desprotegidas? 
R: Em curtos tempos de impacto, as forças de impacto são mais fortes, com a 
mão estendida, haverá mais tempo para reduzir o momentum da bola até zero, 
resultando numa força de impacto menor sobre sua mão. 
 
9. Por que uma garrafa de vinho pode sobreviver a uma queda sobre um piso 
atapetado mas não sobre um piso de concreto? 
Para atingir o repouso, no piso de concreto ou no tapete, a garrafa de vinho 
precisa sofrer o mesmo impulso. O mesmo impulso significa o mesmo produto 
da força pelo tempo. Quando a garrafa colide com o piso atapetado em vez do 
piso de concreto, o tempo durante o momentum da garrafa de vinho é levado a 
zero é prolongado. Esse intervalo de tempo maior, reduz a força, de diminui a 
desaceleração. 
 
10. No caratê, por que é vantajoso um curto tempo de aplicação da força? 
Porque a potencia da força, é proporcional ao tempo de aplicação dessa força. 
Num curto tempo de aplicação, a força do golpe será maior. O impulso dado é 
a própria força multiplicada pelo tempo do golpe. Numa execução rápida, o 
tempo de contato é mínimo, resultando numa maior força de impacto. 
 
 
Exercícios – Momentum 
Pág 98 
 
11. Em termos de impulso e momentum, porque é importante que as lâminas 
do helicóptero desviem o ar para baixo? 
R: As laminas jogam o ar para baixo e assim comunicam um impulso nesse 
sentido, produzindo uma variação orientada para baixo do momentum do ar. 
Nesse mesmo tempo, o ar exerce um impulso para cima sobre as laminas 
fornecendo sustentação. Nesse caso, a terceira lei de newton se aplica. 
48. Se um caminhão e um Ford Escort colidem frontalmente , qual dos veículos 
experimentará maior força de impacto? O maior Impulso? A maior variação de 
momentum? A maior desaceleração? 
R: Na colisão entre o caminhão e o Ford Escort, o Ford experimentará maior 
força de impacto e maior impulso, devido a sua massa menor em relação a 
massa do caminhão. Independente da velocidade que o caminhão esteja e de 
seu momentum, ele terá maior força sobre o Ford. A maior variação de 
momentum será observado pelo caminho, devido sua massa. E o Ford terá 
uma maior desaceleração, pois ele colidirá em um corpo com maior massa, e 
por isso diminuirá sua velocidade abruptamente, enquanto o caminho ainda 
poderá se mover. 
 
 
Questões de revisão – Temperatura, calor e dilatação. 
Pág 282 
 
14. O que aquece mais rápido quando lhe é fornecido calor – ferro ou prata? 
R: O calor específico da prata é menor que o do ferro. O calor específico do 
ferro é de 0,11, e o calor específico da prata é de 0,056. Para aumentar em 
1°C a temperatura de ambos, é necessário 0,11 cal para cada grama de ferro e 
0,056 para cada grama de prata, logo a prata aquece mais rápido que o ferro. 
 
 
Exercícios – Temperatura, calor e dilatação. 
Pág 283 
 
28. A areia do deserto é muito quente durante o dia e muito fria durante a noite. 
O que isso lhe diz acerca do calor específico da areia? 
R: O calor específico da areia é baixo, é de cerca de 0,19 Cal. Para variar sua 
temperatura em 1°C, a área necessita de uma quantidade pequena de energia. 
O Sol fornece uma quantidade muito grande de energia para areia, como ela 
não necessita de muito, esquenta rápido, e aquece muito. Quando está de 
noite, a areia perde o calor para o ambiente rapidamente, pois ela precisa de 
pouco tanto para aquecer, ou esfriar. 
34. Em noites frias, frequentemente se escutam ruídos de estalos vindos do 
sótão de casas antigas de uma explicação para isso em termos de dilatação 
térmica. 
R: Todas as substâncias, sofrem dilatação com o aumento de temperatura, e 
se contraem em temperaturas mais baixas. Quando a temperatura do sóton 
aumenta os átomos que o constituem se agitam mais, com isso a distância 
média entre eles aumenta, assim, o corpo ganha novas dimensões, ou seja, ele 
se dilata. Quando sua temperatura é reduzida ele se contrai. Os estalos de 
sótonde casas antigas, acontecem devido a essa variação de temperatura, ou 
seja, sofrem aumento ou diminuição nas suas dimensões. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referências 
 
 HEWITT, Paul G.; Física Conceitual. Ed. 11 (2012) ; Editora Bookman 
 
 http://crv.educacao.mg.gov.br/sistema_crv/banco_objetos_crv/Forca_e_I
nercia.pdf 
 
 http://www4.pucsp.br/pos/cesima/schenberg/alunos/paulosergio/ciencia_
explicacao.html