Lista Física ondulatória

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Disciplina: Física
 
Período: 
Professor: Edcarlos Antônio Nunes Coura Curso: Engenharia de Civil
Assunto: PROVA Semestre: 1° 
 EXERCÍCIO 
Nome: Nº: NOTA
Turma: Turno: Noite Data: 
Faculdade Doctum de João Monlevade
1) A figura abaixo mostra arranjos de partículas de mesma massa. Coloque-as em ordem, da
maior para a menor, da força gravitacional líquida agindo sobre a partícula m.
2) Na figura a seguir, quatro esferas estão nos vértices de um quadrado de lado 2,0cm. Qual o
módulo e a direção da força gravitacional resultante sobre uma esfera colocada no centro do
quadrado com massa m5 = 250kg?
3) Uma barra fina de massa M é deformada até adquirir a forma de um semicírculo de raio R ,
como na figura à seguir. 
a) Qual é a força gravitacional (em módulo e direção) sobre uma partícula de massa m
e colocada no centro de curvatura da barra?
b) Qual seria a força gravitacional sobre m se a barra tivesse a forma de um círculo
completo?
4) As órbitas do planeta Vênus e da Terra são aproximadamente circulares quando giram em
torno do Sol. O período de Vênus é 0,615 anos e o da Terra é 1 ano. Qual a relação entre os
raios das órbitas da Terra e de Vênus?
5) Sabendo-se que o raio médio orbital da Terra é 1,4961011m, calcule a massa do Sol.
6) Um astronauta está em uma espaçonave com uma órbita circular de raio 9,6103 km ao
redor da Terra. Em um ponto da órbita ele faz a nave impulsionar para frente e reduz sua
velocidade. Isto coloca a nave em uma nova órbita elíptica com apogeu igual ao raio da
órbita velha, mas com perigeu menor. Suponha que o perigeu da nova órbita é 7,0103 km.
Compare os períodos da nova e velha órbita.
7) Um ‘meteoróide’ está inicialmente em repouso no espaço interplanetário a uma grande
distância do Sol. Devido à influência da gravidade, ele começa a cair em direção ao Sol ao
longo de uma linha radial. Com qual velocidade ele colide com o Sol?
8) Um satélite de comunicações tem uma órbita circular equatorial ao redor da Terra. O
período da órbita é exatamente um dia, pois o satélite sempre permanece numa posição fixa
relativa a rotação da Terra. Qual deve ser o raio de tal órbita geoestacionária?
9) Um corpo de massa m é lançado verticalmente da Terra. Despreze a resistência do ar, a
rotação da Terra e a atração da Lua.
a) Qual a velocidade mínima necessária para atingir uma altura igual ao raio da Terra?
b) Qual a velocidade de escape desse corpo?
10) Determine o módulo da aceleração da gravidade de Marte, sabendo que seu raio médio é de
3400 km e que a sua massa é 6,4.1023 kg. Dados: G = 6,7.10-11 Nm²/kg².
11) Se houvesse um planeta no sistema solar 25% mais afastado do Sol que a Terra, qual seria o
seu período de revolução em anos terrestres?
12) Determine a qual distância um satélite precisa estar em relação à superfície da Terra, para
que a gravidade que atue sobre ele seja igual a 7,5 m/s². Dados: Raio da Terra: 6,4.10³ km,
Massa da Terra: 5,9.1024 kg.
13) Calcule aproximadamente o período de rotação de um satélite artificial da Terra cujo raio da
órbita é 4 vezes menor que o raio da órbita da Lua. Considere que o período de rotação da
Lua ao redor da Terra é igual a 28 dias.
14) Dois planetas A e B descrevem suas respectivas órbitas em torno do Sol de um sistema
solar. O raio médio da órbita de B é o dobro do raio médio da órbita de A. Relacione os
períodos de revolução de A e B.
15) Dois fluídos, 1 e 2, miscíveis entre si e de densidades iguais a 2 g/cm3 e 4,5 g/cm3, são
misturados em iguais proporções de volume. Qual a densidade resultante da mistura desses
fluidos?
16) Uma piscina é preenchida com água até uma altura de 6m. Qual das alternativas a seguir
apresenta corretamente a pressão exercida pela coluna de água nas paredes da piscina nas
unidades Pa e atm?
17) Em uma competição esportiva, um halterofilista de 100 kg, levantando uma barra metálica
de 120 kg, apoia-se sobre os seus pés, cuja área de contato com o piso é de 25 cm2.
Considerando g = 10m/s² e lembrando-se de que a pressão é o efeito produzido por uma
força sobre uma área, e considerando que essa força atua uniformemente sobre toda a
extensão da área de contato, a pressão exercida pelo halterofilista sobre o piso, em Pascal, é?
18) Um cubo oco de alumínio apresenta 100g de massa e volume de 50 cm³. O volume da parte
vazia é de 10 cm³. Quais a densidade do cubo e a massa específica do alumínio?
19) Um tanque contendo 5,0 x 103 litros de água, tem 2,0 metros de comprimento e 1,0 metro de
largura. Qual a pressão hidrostática exercida pela água, no fundo do tanque?
20) Um corpo de massa específica 0,800 g/cm3 é colocado a 4,00m de profundidade, no interior
de um líquido de massa específica 1,0 g/cm3. Abandonando-se o corpo, cujo volume é 100
cm3, qual será a altura máxima acima da superfície livre do líquido alcançada pelo corpo?
21) Um bloco de madeira de 1,5 kg flutua sobre a água com 60% de seu volume imerso. Um
bloco de ouro é colocado sobre o bloco de madeira, fazendo com que este fique submerso,
mas o bloco de ouro permanece totalmente emerso. Qual a massa do bloco de ouro?
22) A cidade de Rio Branco, AC, está aproximadamente a 160 m de altitude, sendo a pressão
atmosférica em torno de 9,9 x 104 Pa. Em épocas de cheias, a pressão no fundo do Rio Acre
quadruplica esse valor. Qual é a profundidade do Rio Acre nessa época?
23) Um grande tanque próprio para o depósito de combustíveis possui 10m de altura e armazena
gasolina. Qual é a pressão, em N/m2, gerada pela gasolina em um ponto que corresponde a
três quintos da altura do tanque? Considere que o tanque está fechado. Dado: ρGASOLINA = 700
Kg/m3.
24) Um elevador hidráulico de um posto de gasolina é acionado por um pequeno êmbolo de área
igual a 4x10 –4 m2. O automóvel a ser elevado tem peso de 2x104 N e está sobre o êmbolo
maior, de área 0,12 m2. Qual a intensidade mínima da força que deve ser aplicada ao êmbolo
menor para conseguir elevar o automóvel?
25) Uma prensa hidráulica é composta por dois cilindros de áreas A1 e A2. Um objeto de 1000
kg foi colocado sobre a maior área. Determine a força mínima necessária que deve ser
aplicada sobre a menor área para que o objeto seja levantado. A área A2 é o triplo da área A1.
26) Considere o arranjo da figura a seguir onde um líquido está confinado na região delimitada
pelos êmbolos A e B, de áreas a = 80 cm2 e b = 20 cm2, respectivamente. O sistema está em
equilíbrio. Despreze os pesos dos êmbolos e os atritos. Se mA = 8,0 kg, qual o valor de mB?
27) No macaco hidráulico representado na figura a seguir, sabe-se que as áreas das seções
transversais dos vasos verticais são A1 = 30 cm2 e A2 = 0,06 m2. Qual é o peso máximo que
o macaco pode levantar quando fazemos uma força de 50N em A1?
28) O esquema seguinte ilustra o funcionamento de uma espingarda de ar comprimido. O pistão
dessa espingarda, de área de seção igual a 10πcm2, ao ser empurrado por uma força
constante de 2000 N, comprime o ar no cilindro e impulsiona, através do cano de 1,00 m de
comprimento dessa arma, um projétil, conhecido como chumbinho, de massa igual a 1,0 g e
área de seção igual a 0,05πcm2. Admitindo que perdas de pressão e o atrito entre o
chumbinho e o cano sejam desprezíveis, calcule a velocidade do projétil, em m/s,
imediatamente após ser expelido dessa arma.
29) Assumindo o fluxo de um fluido incompressível como o sangue, se a velocidade medida
num ponto dentro de um vaso sanguíneo é 40 m/s, qual é a velocidade num segundo ponto
que tem dois terços do raio original?
30) Em uma cultura irrigada por um cano que tem área de secção reta de 100 cm2, passa água
com uma vazão de 7500 litros por hora. Qual a velocidade de escoamento da água nesse
cano, em m/s?
31) Uma piscina, cujas dimensões são 18x10x2m, está vazia. O tempo necessário para enchê-la
é 10 h, através de um conduto de seção A = 40cm2. Qual a velocidade da água, admitida
constante, aosair do conduto?
32) O sistema de abastecimento de água de uma rua, que possui 10 casas, está ilustrado na figura
abaixo. A vazão do tubo principal é de 0,01 m3/s. Supondo que cada casa possui uma caixa
d’água de 2000 litros de capacidade e que estão todas inicialmente vazias, em quantos
minutos todas as caixas-d’água estarão cheias? Suponha que durante o período de
abastecimento nenhuma caixa estará fornecendo água para as suas respectivas casas.
33) Uma caixa-d’água com volume de 1000 litros coleta água da chuva à razão de 10 litros por 
hora.
a) Por quanto tempo deverá chover para encher completamente essa caixa d’água?
b) Admitindo-se que a área da base da caixa é 0,50 m2, com que velocidade subirá o 
nível da água na caixa, enquanto durar a chuva?
34) A velocidade de um líquido no ponto 1 é 2m/s, qual a pressão manométrica neste ponto
sabendo que a pressão manométrica no ponto 2 é 5x105 Pa. A área do ponto 2 é um terço da
área do ponto 1. O líquido é água.
35) No ponto 1 de uma instalação hidráulica que escoa água a pressão é de 2,5x105 Pa e a
velocidade 1m/s. No ponto 2 a pressão é de 1,2x105 Pa e a velocidade 2m/s. Qual a altura h?
	NOTA