exercicios resolvidos fisica V

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EXERCÍCIOS RESOLVIDOS DE FÍSICA V
	01) Para se proteger do apagão, o dono de um bar conectou uma lâmpada a uma bateria de automóvel (12,0 V). Sabendo que a lâmpada dissipa 40,0 W, os valores que melhor representam a corrente l que a atravessa e sua resistência R são, respectivamente, dados por: 
       a)     ( ) l = 6,6 A e R = 0,36        b)     ( ) l = 6,6 A e R = 0,18         c)     ( ) l = 6,6 A e R = 3,6 
d)     ( ) l = 3,3 A e R = 7,2          e)     ( ) l = 3,3 A e R = 3,6 
      Resolução: 
P = V.i 40 W = (12 V).i i 3,3 A 
 
            Alternativa: E
  02)  Numa prática de laboratório, um estudante conectou uma bateria a uma resistência, obtendo uma corrente i1. Ligando em série mais uma bateria, idêntica à primeira, a corrente passa ao valor i2. Finalmente, ele liga as mesmas baterias em paralelo e a corrente que passa pelo dispositivo torna-se i3. Qual das alternativas abaixo expressa uma relação existente entre as correntes i1, i2 e i3?    
a) ( ) i2,i3 = 2i1.( i2 + i3)       b) ( ) 2i2,i3 = i1.( i2 + i3)      c) ( ) i2,i3 = 3i1.( i2 + i3)
          d) ( ) 3i2,i3 = i1.( i2 + i3)       e) ( ) 3i2,i3 = 2i1.( i2 + i3)
Resolução:
Como situação se passa em um laboratório, tomemos a bateria com fem e resistência interna r, ligadas a uma resistência R.Desta forma, os circuitos das três montagens fica assim:
Montagem I
Montagem II
Montagem III Tem - se que: 
 Assim: 3i2.i3 = 2i1.(i2+i3)
Alternativa: E
	03) Um capacitor de capacitância igual a 0,25.10-6 F é carregado até um potencial de 1,00.105 V, sendo então descarregado até 0,40.105 V num intervalo de tempo de 0,10 s, enquanto transfere energia para um equipamento de raios X. A carga total, Q e a energia, fornecidas ao tubo de raios – X, são melhor representadas respectivamente por: 
       a)     ( ) Q = 0,005 C e = 1250 J      b)     ( ) Q = 0,025 C e = 1250 J 
c)     ( ) Q = 0,025 C e = 1050 J      d)     ( ) Q = 0,015 C e = 1250 J
e)     ( ) Q = 0,015 C e = 1050 J
     
       Resolução:
    
Alternativa: E
	04) Uma máquina térmica reversível opera entre dois reservatórios térmicos de temperaturas 100ºC e 127ºC, respectivamente, gerando gases aquecidos para acionar uma turbina. A eficiência dessa máquina é melhor representada por: 
       a)     ( ) 68%   b)     ( ) 6,8%    c)      ( ) 0,68%       d)     ( ) 21%          e)     ( ) 2,1% 
    Resolução: 
      Sendo o processo reversível, com variação de entropia nula, tem-se que a eficiência é dada por:
               
 Alternativa: B 
	
	05) Um pedaço de gelo flutua em equilíbrio térmico com uma certa quantidade de água depositada em um balde. À medida que o gelo derrete, podemos afirma que: 
      a)     ( ) O nível da água no balde aumenta, pois haverá uma queda de temperatura da água. 
     b)     ( ) O nível da água no balde diminui, pois haverá uma queda de temperatura da água. 
     c)      ( ) O nível da água no balde aumenta, pois a densidade da água é maior que a densidade do gelo. 
     d)     ( ) O nível da água no balde diminui,pois a densidade da água é maior que a densidade do gelo.  
    e)     ( ) O nível da água no balde não se altera. 
  Resolução: 
  Como o gelo e a água se encontram em equilíbrio térmico, a temperatura de ambos é igual a 0ºC. Sendo mG a massa de gelo, Vi o volume de gelo imerso e d a densidade da água, temos no equilíbrio de forças para o gelo: 
  P = E
Quando o gelo derrete, ocupará um volume VA, onde:
  Assim, de ( 1 ) e ( 2 ):
  Ou seja, o volume de água proveniente do gelo derretido é igual ao volume de gelo que estava imerso. Portanto, o nível da água no balde não se altera. 
Alternativa: E
	06) Um pequeno tanque, completamente preenchido com 20,0 L de gasolina a 0ºF, é logo a seguir transferido para uma garagem mantida à temperatura de 70ºF. Sendo , o coeficiente de expansão volumétrica da gasolina, a alternativa que melhor expressa o volume de gasolina que vazará em conseqüência do seu aquecimento até a temperatura da garagem é: 
  a)     ( ) 0,507 L      b)     ( ) 0,940 L    c)      ( ) 1,68 L 
d)     ( ) 5,07 L        e)     ( ) 0,17 L
         Resolução: 
  Desprezando –se a dilatação do tanque no aquecimento, o volume de gasolina que vazará em conseqüência do aquecimento é a dilatação real sofrida pela gasolina. 
  Sabendo-se que: 
Temos que a variação da temperatura é dado por : 
  Alternativa: E 
	07) Deseja-se enrolar um solenóide de comprimento z e diâmetro D, utilizando-se uma única camada de fio de cobre de diâmetro d enrolado o mais junto possível. A uma temperatura de 75ºC, a resistência por unidade de comprimento de fio é r. Afim de evitar que a temperatura ultrapasse os 75ºC, pretende-se restringir a um valor P a potência dissipada por efeito Joule. O máximo valor do campo de indução magnética que se pode obter dentro do solenóide é:  
a)     ( )     
b)     ( )  
c)      ( ) 
d)     ( ) 
e)     ( ) 
         Resolução: 
  O solenóide pode ser visto em corte como se segue: 
    
O campo no interior do solenóide produzido por uma corrente i é:     
Onde n é o número de espiras por unidade de comprimento e i é a corrente. 
Pela figura, observamos que há uma espira a cada diâmetro do fio, ou seja, e a corrente i é limitada pela potência P, ou ainda:   P=R.i2 
Mas R = L.r, onde r é a resistência por unidade de comprimento e L é o comprimento do fio, que vale:
     Portanto:     
             
Desta forma:        
Alternativa: E 
	08) Um pesquisador percebe que a freqüência de uma nota emitida pela buzina de um automóvel parece cair de 284 hz à medida que o automóvel passa pro ele. Sabendo que a velocidade do som no ar é 330 m/s, qual das alternativas melhor representa a velocidade do automóvel? 
 a)     ( ) 10,8 m/s     b)     ( ) 21,6 m/s       c)      ( ) 5,4 m/s      d)     ( ) 16,2 m/s       e)     ( ) 8,6 m/s   
        Resolução: 
  De acordo o efeito Doppler: 
       Na aproximação o som percebido é mais agudo que o som real 
 f percebida = 284 hz 
       No afastamento o som percebido é mais grave que o som real 
 f percebida = 266 hz 
  Portanto: 
       Na aproximação:       
       No afastamento:       
      Substituindo os valores, temos:      
                                                            
Dividindo (1) por (2), temos:
  Logo:              
Alternativa: A  
	09) A figura mostra uma espira condutora que se desloca com velocidade constante v numa região com campo magnético uniforme no espaço e constante no tempo.Este campo magnético forma um ângulo com o plano da espira. A força eletromotriz máxima produzida pela variação de fluxo magnético no tempo ocorre quando: 
                 
 a)     ( ) = 0º     b)     ( ) = 30º     c)      ( ) = 45º      d)     ( ) = 60º      e)     ( ) = n.d.a. 
Resolução: 
  Como todas as grandezas são constante, não haverá variação do fluxo na espira, qualquer que seja o ângulo . 
Portanto, a força eletromotriz será sempre nula. 
 Alternativa: E 
  Observação: Como a espira é dotada somente de velocidade translacional, tem-se que o número de linhas de campo que atravessam a espira é constante com o decorrer do tempo. 
  Assim:
De forma que o valor do ângulo não influirá na indução de fem, desde que constante ao longo de toda trajetória
	10)Um trecho da música “Quanta”de Gilberto Gil, é reproduzido no destaque ao lado. As fases “Quantum granulado no mel” e “Quantum ondulado" do sal relacionam-se, na Física, com:                                                                                           
a)     ( ) Conservação de Energia 
b)     ( ) Conservação da Quantidade de Movimento. 
c)     ( ) Dualidade Partícula-onda.d)    ( ) Princípio da Causalidade. 
      e)  ( ) Conservação do Momento Angular
Resolução: 
  
O termo “Quantum”, associado às palavras granulado e ondulado remete à associação de energia ora em partícula, ora em ondas. Assim, a relação destas frases é com a dualidade partícula-onda de De Broglie
 Alternativa: C
Fonte: microsciense