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1 CAPÍTULO 1 EXERCÍCIOS Fundamentos de Física (Halliday, Resnick, Walker) 8a. edição, capítulo 1 2 1. Um micrômetro (1,0 μm) é também chamado de mícron. a) Quantos mícrons tem 1,0 km? b) Que fração do centímetro é igual a 1,0 μm? c) Quantos mícrons tem 1,0 jarda? (uma jarda = 0,9144 m) Resp.: a) b) c) 1,0 x 109 μm. 1,0 x 104 μm. 9,1 x 105 μm. 3 5. A Terra tem a forma aproximada de uma esfera com raio igual a 6,37 x 106 m. Determine: a) a circunferência da Terra em quilômetros; b) a área da superfície da Terra em quilômetros quadrados; c) o volume da Terra em quilômetros cúbicos. Resp.: a) b) c) 4,00 x 104 km. 4 9. Os engenheiros hidráulicos dos Estados Unidos usam frequentemente, como unidade de volume de água, o acre-pé, definido como um volume de água suficiente para cobrir 1 acre de terra até uma profundidade de um pé. Uma forte tempestade despejou 2,0 polegadas de chuva em 30 min em uma cidade com uma área de 26 km2. Que volume de água, em acres-pé, caiu sobre a cidade? Resp.: 1,1 x 103 acres-pé. 5 10. A planta de crescimento mais rápido que se tem notícia é uma Hesperoyucca whipplei, que cresceu 3,7 m em 14 dias. Qual foi a velocidade de crescimento da planta em micrômetros por segundo? Resp.: 6 12. O físico Enrico Fermi uma vez chamou a atenção para o fato de que a duração de uma aula padrão (50,0 min) está próxima de 1,00 microsséculo. a) Qual a duração de um microsséculo em minutos? b) Usando a relação: determine o erro percentual dessa aproximação. 100 real aproximadoreal percentualerro Resp.: a) 52,6 min b) 5% 7 16. Até 1913, cada cidade do Brasil tinha sua hora local. Atualmente os viajantes acertam o relógio apenas quando a variação de tempo é igual a 1,0 h (o que corresponde a um fuso horário). Que distância, em média, uma pessoa deve percorrer, em graus de longitude, para passar de um fuso horário a outro e ter que acertar o relógio? (Lembrar que a Terra gira 360o em aproximadamente 24 horas) Resp.: 15 graus Pergunta adicional: o quanto isso corresponde em quilômetros, se a pessoa está caminhando sobre a linha do equador? (raio da Terra: 6,37 x 106 m) Resp.: 1,67 x 103 km 8 20. O ouro, que possui uma massa de 19,32 g para cada centímetro cúbico de volume, é o metal mais dúctil e pode ser comprimido formando uma folha fina ou esticado formando uma fibra longa. a) Se uma amostra de ouro, com uma massa de 27,63 g, for prensada até se tornar uma folha de l,000 m de espessura, qual é a área da folha? b) Se, em vez disso, o ouro é transformado em um fio cilíndrico de raio 2,500 m, qual é o comprimento do fio? Resp.: a) b) 9 23. A Terra tem uma massa de 5,98x1024 kg. A massa média dos átomos que compõe a Terra é de 40 u. Quantos átomos existem na Terra? (Obs.: 1u = 1,661x10-27 kg) Resp.: 9,0x1049 átomos 10 25. O ferro possui uma massa de 7,87 g por centímetro cúbico de volume, e a massa de um átomo de ferro é 9,27 10-26 kg. Se os átomos são esféricos e firmemente dispostos uns contra os outros: a) Qual o volume de um átomo de ferro? b) Qual a distância entre os centros de dois átomos vizinhos? Resp.: a) b) 11 29. Durante uma tempestade, parte da encosta de uma montanha , com 2,5 km de largura, 0,80 km de altura ao longo da encosta e 2,0 m de espessura, desliza até um vale em uma avalanche de lama. Suponha que a lama fique distribuída uniformemente em uma área quadrada do vale com 0,40 km de lado e que ela tenha uma massa específica de 1900 kg/m3. Qual é a massa de lama existente em uma área de 4,0 m2 do vale? Resp.: