Atividade Fisica 1

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#ATIVIDADE - 1
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL
Prof.Dr. Wilson Espindola Passos					 ANO:	2020
Lista de Exercícios de Conversão de Unidades
1) Transforme:
CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
a) 2 km em m = 2x1000 = 2000m
b) 1,5 m em mm = 1,5x1000 = 1500mm 
c) 5,8 km em cm = 5,8x100000 = 580000cm
d) 0,4 m em mm = 0,4 x 1000 = 400mm
e) 27 mm em cm = 27/10 = 2,7cm
f) 126 mm em m = 126/1000 = 0,126m
g) 12 m em km = 12/1000 = 0,012km
2) Agora converta as unidades de área:
a) 8,37 dm² em mm² 
8,37x10000 = 83700 mm²
b) 3,1416 m² em cm² 
3,1416x1000000 = 3141600 cm²
c) 2,14 m² em mm² 
2,14x1000000 = 2140000 mm²
d) 125,8 m² em km² 
125,8/1000000 = 0,0001258 km²
e) 12,9 km² em m²
12,9x1000000 = 12900000 m² 
f) 15,3 m² em mm²
15,3x1000000 = 15300000 mm²
3) Depois converta as de volume:
a) 8,132 km³ em hm³
 8,132x1000 = 8132 hm³
b) 180 hm³ em km³ 
180/1000 = 0,18 km³
c) 1 m³ em mm³ 
1x1000000000 = 100000000 mm³
d) 5 cm³ em m³ 
5/1000000 = 0,000005 m³
e) 78,5 m³ em km³ 
78,5/1000000000 = 0,000000785 km³
f) 12 m³ em cm³ 
12x1000000 = 12000000 cm³
g) 139 mm³ em m³
139/1000000000 = 0,000000139 m³
4) Converta em litros:
a) 3,5 dm³ 
3,5x1 = 3,5 litros
b) 5 m³ 
5x1000 = 5000 litros
c) 3400000 mm³ 
3400000/1000000 = 3,4 litros
d) 28 cm³ 
28x0,001 = 0,028 litros
e) 4,3 km³ 
4,3x1000000000000 = 4300000000000 litros
f) 13 dam³
13x1000000 = 13000000 litros
5) Expresse em metros cúbicos o valor da expressão:
3540dm³ + 340.000cm³ =
Transformar em m³:
3540dm³ = 3540/1000 = 3,54m³
340000cm³ = 34000/1000000 = 0,34m³
3,54m³ + 0,34m³ = 3,88m³
6) Um aquário tem o formato de um paralelepípedo retangular, de largura 50 cm, comprimento 32 cm e altura 25 cm. Para encher 3/4 dele com água, quantos litros de água serão usados?
a) 0,03 l 
b) 0,3 l 
c) 3 l
d) 30 l(correta)
V = axbxc
V = 50x32x25
V = 40000cm³
Transformar em litros:
40000/1000 = 40 litros
Preencher 3/4
V = 3x40/4
V = 120/4
V = 30 litros
7) Converta:
a) 45 km/h em m/s 
45/3,6 = 12,5m/s
b) 100 m/s em km/h
100x3,6 = 360 km/h
c) 600 W em HP
1HP = 746w
X = 600W
X = 600/746 = 0,8HP
d) 35 HP em W 
35x746 = 26110W
e) 35 HP em Btu/h 
35x2,545 = 89075,06 Btu/h
f) 500 mmHg em kgf/cm² 
1mmHg = 0,0014 kgf/cm²
X = 0,0014*500
X = 0,7 kgf/cm²
g) 1000 pol em km 
1pol = 0,0000254
1000pol = X
X = 0,0254 km
h) 3,0 × 108 m/s em UA/min 
3x10⁸ = 300000000m/s
m/s em km/s
300000000/1000 = 300000km/s
Km/s em km/min
300000x60 = 18000000 km/mim (1,8x10⁷km/min)
1UA = 1,5x10⁸
Y = 1,8x10⁷
Y = (1,8x10⁷)/(1,5x10⁸)
Y = 0,12UA/min
i) 2000 g/cm³ em kg/m³
1g/cm³ = 1000 kg/m³
2000 g/cm³ = X
X = 2000000 kg/m³
8) A constante de gravitação universal em unidades do SI é 6,67 × 10̄¹¹ N.m² /kg² . Expresse esse valor em dyn.cm² /g² .
Constante de gravitação universal em dyn.cm² é de:6,67x10̄¹⁶ 
SL:
G = 6,67x10̄¹¹			Sendo: 1N = 100000 dyn = 10⁵dyn
						1m² = 10000 cm² = 10⁴ cm
						1kg² = 1000g² = 10⁶ g
Então:
6,67x10̄¹¹ x x x 
6,67x10 ̄⁸ 
Resolva as questões
1-Na célebre corrida entre a lebre e a tartaruga, a velocidade da lebre é de 30 km/h e a da tartaruga é de 1,5 m/min. A distância a percorrer é de 600 m, e a lebre corre durante 0,5 min antes de parar para uma soneca. Qual é a duração máxima da soneca para que a lebre não perca a corrida?
Tartaruga – percorrer 600m
 
Lebre – percorrer 600m
Portanto (Soneca da lebre):
O que equivale a 6 horas, 38 minutos e 48 segundos.
2-Um carro de corrida pode ser acelerado de 0 a 100 km/h em 4 s. Compare a aceleração média do carro com a aceleração da gravidade. Se a aceleração for constante, que distância o carro percorre até atingir 100 km/h?
Considerando aceleração da gravidade(ag) como 9,8m/s², temos
Distancia que o carro percorre ate atingir 100 km/h
3-Um motorista percorre 10km a 40km\h, os 10 km seguintes a 80km\h mais 10km a 30km\h. Qual a velocidade média do seu percurso? Compare-a com a média aritmética das velocidades.
Deslocamento
Tempo levado em cada deslocamento
Somando os tempos
Portanto
Média da velocidade
4-Deixa se cair uma pedra em um poço profundo. O barulho da queda e ouvido 2s depois. Sabendo que a velocidade do som no ar é 330m/s, calcule a profundidade do poço.
Movimento do som
Temos:
5-Um ponto material obedece à função horária:  (no SI), t > 0. Determine:
a) o instante em que passa pela origem;
(s = 0)
s(t) = -30 + 5t + 5t²
0 = -30 + 5t + 5t²
5t² + 5t - 30 = 0
t² + t - 6 = 0
Δ = b² - 4ac
Δ = 1² - 4.1.(-6)
Δ = 25
t = (-b ± √Δ)/2a
t = (-1 ± √25)/2.1
t = (-1 ± 5)/2
t1 = (-1 + 5)/2 = 2
t2 = (-1 - 5)/2 = -3
O enunciado diz que a função só é válida para t > 0, portanto temos t = 2 s como única resposta possível.
Em t = 2s, o móvel passa pela origem.
b) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração;
s = -30 + 5*0 + 5*0², ou seja, s = -30 
v = 5 + 10t, então velocidade inicial é: 5 m/s 
a = 10 m/s² 
c) a função horária da velocidade escalar;
Isso ocorre quando a velocidade instantânea é de 0 m/s:
0 = 5 + 10t
10t = -5
t = -2 s
Como t < 0 é impossível, o corpo não tem o sentido da velocidade alterado, portanto vemos um movimento acelerado durante todo o movimento.
d) a posição no instante 2s.
v = 5 + 10.2
v=5+20
v=20m/s
6-É dado um movimento cuja equação horária do espaço é  ( unidades do SI). A equação horária da velocidade em função do tempo é?
S = 8 -4t + t² 
s = so + vo.t + at²/2
logo:
vo= -4 m/s e a= 2m/s²
Eq. da velocidade
V = Vo + at 
V = -4 + 2 t
Resolva os problemas abaixo:
1. Um trabalhador empurra um conjunto formado por dois blocos A e B de massas 4 kg e 6 kg, respectivamente, exercendo sobre o primeiro uma força horizontal de 50 N, como representado na figura a seguir.
Admitindo-se que não exista atrito entre os blocos e a superfície, o valor da força que A
exerce em B, em newtons, é?
m= 4 kg
m= 6 kg
F= 50 N
Obtendo a aceleração:
F= m.a
50= (6+4).a
50= 10.a
a= 50/10
a= 5 m/s²
Intensidade de força exercida pelo corpo B para com o corpo A. 
F= m.a
F= 6.5
F= 30 
2. Dois corpos A e B, de massas MA = 3,0 kg e MB = 2,0 kg, estão ligados por uma corda de peso desprezível que passa sem atrito pela polia C, como mostra a figura a seguir.
Entre A e o apoio existe atrito de coeficiente (de valor 0,5), a aceleração da gravidade vale g = 10 m/s2 e o sistema é mantido inicialmente em repouso. Liberado o sistema, após 2 s de movimento, a distância percorrida por A, em metros, é de?
(Fat = força de atrito; mA = massa de A; mB = massa de B; PB peso de B; N = normal)
A: T - Fat = mA . a
B: PB - T = mB . a
mB . g - µ . NA = (mA + mB) . a
2 . 10 - µ . mA . g = (mA + mB) . a
20 - 0,5 .3 .10 = (3+2) . a
20 - 15 = 5 . a
a = 1m/s²
S = So + Vo.t + (a.t)²/2
S = 0 + 0 + (1.2²)/2
S = 4/2
S = 2 metros
3.   Dois blocos de massa M estão unidos por um fio de massa desprezível que passa por uma roldana com um eixo fixo. Um terceiro bloco de massa m é colocado suavemente sobre um dos blocos, como mostra a figura. Com que força esse pequeno bloco de massa m pressionará o bloco sobre o qual foi colocado?
T a tensão no fio
Tal que:
O sinal negativo indica apenas um sentido de baixo para cima. Portanto alternativa correta leta A.
4. No esquema da figura os fios e a polia são ideais e não se consideram resistência e o empuxo do ar. O sistema é abandonado do repouso. Os blocos A e B têm massa de 2,0kg. O módulo de aceleração de gravidade vale 10m/s2 e .
Supondo a inexistência de atrito, determine: 
a) o módulo da aceleração do sistema;
O corpo A tende a descer a rampa.
No corpo B apenas age a tração:
Somando:
b) a intensidade da força que traciona a corda. 
Resolva
1- A figura representa uma onda periódica que se propaga numa corda com velocidade . Determine a freqüência dessa onda e a amplitude. Escreva a função de onda.
(λ) é o comprimento da onda que é 5 m
Frequência da onda = 2 Hz
A amplitude (A) é a magnitude da onda, ou seja, a altura sendo de 2 m.
Logo
f= 2 Hz e A= 2m2- Num tanque pequeno a velocidade de propagação de uma onda é de 0,5 m/s. Sabendo que a frequência do movimento é de 10 Hz, calcule o comprimento da onda. Escreva o número de onda.
3- Questões:
a) O que é crista de uma onda? O que é vale?
- Crista: corresponde aos pontos mais alto de uma onda.
- Vale: corresponde aos pontos mais baixo de uma onda.
b) O que é o período de uma onda? E frequência?
- Período: é o tempo gasto para produzir uma oscilação completa (um ciclo), ou seja, é o tempo em que a fonte gera um ciclo de subida e um de descida.
- Frequência: número de oscilações completas (ciclos) geradas por unidade de tempo (minuto, segundo etc.).
c) O que é amplitude de uma onda?
- Amplitude: é a distância da posição da corda em repouso a uma crista ou a um vale.
d) Como podemos produzir uma onda?
	As ondas são geradas pelo impacto, gerando uma força que pode ser convertida em movimento, energia cinética, e se propagar pelo espaço, podendo se tornar um som.
e) Explique os principais fenômenos ondulatórios, reflexão, refração, difração e interferência.
Qualquer que seja o tipo de onda, ela está sujeita aos fenômenos da reflexão, refração e difração. 
- Reflexão: Ocorrerá reflexão sempre que uma onda atingir determinada superfície e voltar a propagar-se no meio de origem. A onda refletida manterá a velocidade, frequência e comprimento de ondas iguais aos da onda incidente.
- Refração: Ocorre refração quando a onda muda seu meio de propagação. A luz do Sol, por exemplo, vem da estrela através do vácuo e sofre refração ao entrar na atmosfera terrestre. Na refração, a velocidade de propagação da onda será alterada, pois a mudança de meio gera mudança no comprimento de onda. A frequência das ondas, por depender da fonte geradora, não é alterada na refração.
- Difração: A difração trata da capacidade das ondas de contornar obstáculos.
4- Uma corda (de aço) de piano tem comprimento de 1,0 m. Sua tensão é ajustada até que a velocidade das ondas transversais seja de 500 m/s. Qual a frequência fundamental desta corda?
5- Uma corda esticada apresenta o padrão de vibração mostrado na figura abaixo.
Sendo o comprimento l da corda igual a 60 cm e a frequência na qual ela está vibrando calcule a frequência em que esta corda, sobre a mesma tensão, vibraria em seu 5º harmônico.
6- Considere uma corda de violão com 50 cm de comprimento, que está afinada para vibrar com uma frequência fundamental de 500 Hz. Se o comprimento da corda for reduzido à metade, qual a nova frequência do som emitido?
V = λ.f 
500 = 0,5.f 
F = 1000Hz.
7- A figura abaixo representa três tubos acústicos de comprimento .
Com relação às frequências de seus modos de vibração fundamentais, é correto afirmar que: 
Os três tubos tem em comum D e v. Relacionando D com λ de cada tubo temos:
Sendo V = λ.f  e , fica
Então:
Alternativa C correta
8- Uma onda sonora se propaga em um instrumento de sopro formando o padrão mostrado abaixo.
Se a frequência da nota musical tocada é igual a 220 Hz, calcule a frequência do 5º harmônico deste instrumento.
Pelo desenho, vemos que se trata do 2º harmônico.
Logo:
Resolva
1. Uma bomba de encher pneus de bicicleta é acionada rapidamente, tendo a extremidade de saída do ar vedada. Consequentemente, o ar é comprimido, indo do estado (1) para o estado (2), conforme mostram as figuras a seguir.
Para qual transformação podemos aproximar o processo do estado (1) para o estado (2). Justifique sua resposta.
Fisicamente, a temperatura aumenta, pois trabalho foi realizado sobre o gás, e não houve tempo para trocas de calor. 
1ª Lei da Termodinâmica: ΔU = Q – T, e, como foi rápida, não troca calor.
⇒ ΔU = – T. 
A rapidez caracteriza as transformações adiabáticas.
2. A figura abaixo representa um esquema de uma geladeira. Marque entre as opções abaixo aquela que representa corretamente o funcionamento da geladeira:
Explique e justifique entre as opções abaixo aquela que representa corretamente o funcionamento da geladeira.
a) No interior da geladeira, o motor elétrico retira calor dos alimentos e o gás que circula bombeia o calor para fora.
b) A geladeira é uma máquina térmica funcionando ao contrário, retirando calor da fonte fria através da realização de trabalho externo do motor e liberando calor para fonte quente, o ambiente externo. (Correta).
c) O calor dos alimentos flui através do gás e o motor obriga o calor recolhido a expandir-se, liberando-o na parte traseira.
d) O calor passa naturalmente dos alimentos para um gás apropriado, capaz de atraí-lo, e o mesmo gás, pela ação do motor, repele o calor para o lado de fora da geladeira.
Justificativa
A geladeira corresponde a uma maquina termina de funcionamento ao contrario, conforme diz a letra B. As outras opções não apresentam nenhum fundamento físico.
3. O esquema a seguir representa trocas de calor e realização de trabalho em uma máquina térmica. Os valores de T1 e Q1 não foram indicados, mas deverão ser calculados durante a solução desta questão.
Considerando os dados indicados no esquema, se essa máquina operasse segundo um ciclo de Carnot, a temperatura T1, da fonte quente, seria, em Kelvins, igual a?
T = Q1 - Q2
800 = 4000 - Q2
 
Q2 = 3200 J
É o calor da fonte fria.
No ciclo de carnot
η = 1 - Q2/Q1
Na temperatura
η = 1 - T2/T1
Ou seja
1 - Q2/Q1 = 1 - T2/T1
Portanto
Q2/Q1 = T2/T1
ou
T1 = T2 (Q1/Q2)
Substituindo os valores
T1 = 300 (4000/ 3200)
T1 = 300 (1,25)
Então fica
T1 = 375 K
4. Quando pressionamos um aerossol e o gás sai, sentimos um abaixamento na temperatura do frasco. Veja a figura. Este resfriamento é explicado pelas leis da Termodinâmica. Escolha e Justifique entre as opções abaixo aquela que representa a melhor explicação para este fenômeno.
a) O gás está sofrendo uma expansão rápida, ou seja, adiabática ao realizar trabalho para se expandir, ele gasta sua energia interna e isto se manifesta no abaixamento de sua temperatura. (Correta)
b) A abertura da válvula do aerossol permite a troca de calor com o ambiente. Calor do gás sai pela válvula, reduzindo sua temperatura.
c) Ao apertarmos a válvula realizamos trabalho sobre o gás. De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica, este trabalho que realizamos tem o sinal positivo, que devido ao sinal negativo da equação, se traduz em um abaixamento de temperatura.
d) A temperatura de um gás está relacionada ao número de moléculas que sua amostra possui. Abrindo a válvula e perdendo moléculas, o gás perde também temperatura.
Justificativa:
A saída do gás é rápida: adiabática. Sua expansão, para sair, se da à custa de sua própria energia interna, que se reduz. E esta ligada à temperatura, que abaixa. Portanto alternativa A.