QUESTÕES FÍSICA

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VELOCIDADE MEDIA, TORRICELLI, ACELERAÇÃO, ESPAÇO....
TORRICELLI : v 2  = vo2 + 2aΔs e VELOCIDADE MEDIA Vm=▲s/▲t
1. Uma motocicleta tem velocidade inicial de 20 m/s e adquire uma aceleração constante e igual a 2m/s². Calcule sua velocidade em km/h ao percorrer 100 m.
2. Sabendo que a velocidade de uma aeronave no momento de decolagem é 300m/s, com aceleração constante de 50 m/s², calcule quantos metros sobre a pista ela percorre a partir do repouso.
3. Um carro com velocidade de 72 Km/h é freado com uma aceleração constante, contrária ao movimento, de 10m/s² até parar. A distância em metros percorrida pelo carro desde o instante da aplicação dos freios até parar vale:
4. Um motorista está viajando de carro em uma estrada a uma velocidade constante de 90 km/h, quando percebe um cavalo a sua frente e resolve frear, imprimindo uma desaceleração constante de 18km/h por segundo. Calcule a distância mínima de frenagem em metros. 
5. Um móvel percorre uma distância de 1200m em 4 min. Qual a sua velocidade escalar média em m/s?
6. Uma partícula percorre 30m com velocidade escalar média de 36 km/h. Em quanto tempo faz este percurso?
7. (UFAC) Um carro com uma velocidade de 80 km/h passa pelo km 240 de uma rodovia às 7h30 min. A que horas este carro chegará à próxima cidade, sabendo-se que a mesma está situada no km 300 dessa rodovia?
8. Um percurso de 310 km deve ser feito por um ônibus em 5h. O primeiro trecho de 100 km é percorrido com velocidade média de 50 km/h, e o segundo trecho de 90 km, com velocidade média de 60 km/h. Que velocidade media deve ter o ônibus no trecho restante para que a viagem se efetue no tempo previsto?
9. Um trem com comprimento de 200m gasta 20s para atravessar um túnel com comprimento de 400m. Determine a velocidade escalar média do trem
TERMODINAMICA : CALOR
CALOR SENSÍVEL Q1 = m . c . ΔT ; CALOR LATENTE Q2 = m . L
POTENCIA FORNECIDA P = Q 
      Δt
1 Determine a quantidade de calor em Kcal necessária para um bloco de gelo com 2 kg de massa, inicialmente a -5°C, seja aquecido até a temperatura de 5°C. DADOS: Calor específico do gelo = 0,5 cal/g°C / Calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g 
2 (MACKENZIE) Uma fonte calorífica fornece calor continuamente, à razão de 150 cal/s, a uma determinada massa de água. Se a temperatura da água aumenta de 20ºC para 60ºC em 4 minutos, sendo o calor especifico sensível da água 1,0 cal/gºC, pode-se concluir que a massa de água aquecida, em gramas, é:
3 Em um recipiente termicamente isolado, 200 g de água recebem calor de uma fonte térmica e elevam a sua temperatura de 10°C para 90°C. Sabendo que a massa de água ficou exposta à fonte por 3,5 minutos, determine a potência aproximada fornecida pela fonte em cal/s. DADO: Calor específico da água = 1 cal/g°C
4 Determine o calor específico em cal/g°C de uma substância com massa de 1 kg que, ao receber 5000 cal de calor de uma fonte térmica, teve a sua temperatura elevada em 20 °C.
5 (Unifor-CE) Um cubo de gelo de massa 100 g, inicialmente à temperatura de - 20 °C, é aquecido até se transformar em água a 40 °C (dados: calor específico do gelo 0,50 cal/g °C; calor específico da água 1,0 cal/g °C; calor de fusão do gelo 80 cal/g). As quantidades de calor sensível e de calor latente trocados nessa transformação, em calorias, foram, respectivamente:
6 Uma barra de ferro de massa de 4kg é exposta a uma fonte de calor e tem sua temperatura aumentada de 30 ºC para 150 ºC. Sendo o calor específico do ferro c = 0,119 c/g.ºC, a quantidade de calor recebida pela barra é aproximadamente:
OPTICA: LENTES
1 - Uma lente convergente fornece, de um objeto situado a 20 cm de seu centro óptico, uma imagem real, invertida e maior, localizada a 60 cm da lente. Determine:
 a) a distância focal e a vergência da lente; 
b) o aumento linear transversal da imagem.	
2 - Um objeto tem altura de 20 cm e está localizado a uma distância de 30 cm de uma lente. Esse objeto produz uma imagem virtual de altura i = 40 cm. Calcule a distância da imagem a lente, a distância focal da lente e determine o tipo de lente (justifique).
3 - Um objeto real está situado a 10 cm de uma lente delgada divergente de 10 cm de distância focal. Calcule a que distância da lente a imagem desse objeto se formará e diga quais as suas características.
4 - Uma lente esférica produz uma imagem real de um objeto distante 30cm da lente. Sabendo que o objeto encontra-se a 50 cm de sua imagem, determine: a)Se a lente é convergente ou divergente. b) A distância focal da lente.
MAQUINAS TERMICAS: RENDIMENTO
Calculando o calor da fonte quente:
Calculando o trabalho:
Rendimento: n=t/Q1
1 Uma máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot entre as temperaturas de 500K e 300K, recebendo 2 000J de calor da fonte quente. O calor rejeitado para a fonte fria e o trabalho realizado pela máquina, em joules, são, respectivamente:
a) 500 e 1 500
b) 700 e 1 300
c) 1 000 e 1 000
d) 1 200 e 800
e) 1 400 e 600
2 Uma máquina térmica cíclica recebe 5000 J de calor de uma fonte quente e realiza trabalho de 3500 J. Calcule o rendimento dessa máquina térmica.
3 Uma máquina térmica recebe 800 J de calor de uma fonte quente, em uma temperatura de 400 K, e rejeita 300 J para uma fonte fria. Calcule a temperatura da fonte fria e o trabalho realizado pela máquina.
1 Calculando o calor da fonte quente:
Por aproximação, podemos considerar a resposta como 1200 J.
Calculando o trabalho:
2 O rendimento é dado pela razão entre o trabalho realizado e o calor recebido:
N = T
     Q1
N = 3.500
       5000
N= 0,7 ou 70%
3 A temperatura da fonte fria:
Q2 = T2
Q1    T1
300 = T2
800   400
0,375 . 400 = T2
T2 = 150 K
O trabalho realizado:
T = Q2 - Q1
T = 800 – 300
T = 500 J
LANÇAMENTO VERTICAL E QUEDA LIVRE
1 - Um corpo é abandonado a 80m do solo. Sendo g = 10m/s² e o corpo estando livre de forças dissipativas, determine o instante e a velocidade que o móvel possui ao atingir o solo.
Utilizando a equação horária do espaço, temos:
S = So + Vo.t  + gt²
                          2
2 - Um gato consegue sair ileso de muitas quedas. Suponha que a maior velocidade com a qual ele possa atingir o solo sem se machucar seja de 8 m/s. Então, desprezando a resistência do ar, a altura máxima de queda, para que o gato nada sofra, deve ser:
S = So + Vo.t + g.t²
                         2
S = 5.t²  (equação I)
V = Vo + g.t
 
8 = 0 + 10.t
t = 0,8
Substituindo t na equação I temos:
S = 5.(0,8)²
S = 5.0,64
S = 3,2m
3 -  Uma pulga pode dar saltos verticais de até 130 vezes sua própria altura. Para isto, ela imprime a seu corpo um impulso que resulta numa aceleração ascendente. Qual é a velocidade inicial necessária para a pulga alcançar uma altura de 0,2 m? adote g = 10m/s².
V² = Vo² + 2(-10).∆s
4 - Uma esfera de massa igual a 3 kg é solta do alto de um prédio, cuja altura é 40 m. Calcule a velocidade dessa esfera quando ela atinge o chão, considerando a aceleração da gravidade como 10 m/s2.
V²=2gh ou Torricelli: v2 = v02 + 2.g.Δs.
CARGAS ELETRICAS
1 - O cobalto é um elemento químico muito utilizado na medicina, principalmente em radioterapia. Seu número atômico é 27 e cada elétron tem carga elétrica de –1,6 . 10–19 C. A carga elétrica total dos elétrons de um átomo de cobalto é, em valor absoluto e em C, igual a
Q=n.e
2 - Determine a quantidade de elétrons que deve ser perdida por um corpo para que ele adquira uma carga positiva que corresponda a 2,56 . 10 – 10 C.
Dado: a carga elementar vale 1,6 . 10–19 C.
Q=n.e
3 - Suponha que a carga elétrica referente a um raio seja de 25 C. Determine a quantidade de elétrons que compõem essa descarga elétrica em termos de 10 20 partículas.
Dado: A carga elementar vale 1,6 . 10–19 C.
Q=n.e
REFLEXÃO E REFRAÇÃO
1 - A velocidade de propagação da luz em determinado líquido é 80% daquela verificada no vácuo. O índice de refração desse líquido é:
Utilizando a equação:
n = c
      v
2 - Um raio de luz atravessa a interface entre o ar e um líquido desconhecido, mudando sua direção conforme mostra a figura abaixo. Sabendo queo índice de refração do ar é 1, calcule o índice de refração do líquido. Dados: sen35º = 0,57 e sen20º = 0,34.
nar . Senθ = nliquido . Senθ2
equação de Taylor
01. Uma corda homogênea de 2,5 m de comprimento e 2,0 kg de massa está submetida a uma força tensora de 80 N. Suas extremidades são fixadas e produz-se na corda uma perturbação. Determine:
a) a densidade linear da corda;
b) a velocidade de propagação da onda na corda.
a) µ = m/l = 2/2,5 = 0,8 kg/m.
b) V2 = F/µ = 80/0,8 = 100
V2 = 100  ⇒ V = 10 m/s
Ou
V2 = F.l/m = 80.2,5/2 = 200/2 = 100
V2 = 100  ⇒ V = 10 m/s
02. Uma corda homogênea de densidade linear igual a 0,50 kg/m está tracionada com uma força de intensidade F. Uma perturbação aplicada na corda produz uma onda que se propaga por ela com velocidade de 6,0 m/s. Qual a intensidade F da força?
V2 = F/µ ⇒ 62 = F/0,5 ⇒ F = 36.0,5 = 18 N.
03. Traciona-se uma corda homogênea de 4,0 m de comprimento com uma força de intensidade 50 N. Ondas produzidas nessa corda propagam-se com velocidade de 10 m/s. Qual é a massa da corda?
V2 = F.l/m ⇒ 102 = 50.4/m ⇒ 100 = 200/m ⇒ m = 200/100 = 2 kg.
04. Uma pessoa sustenta uma vareta rígida por uma de suas extremidades, segundo a horizontal. Na outra extremidade, está presa uma corda homogênea, de secção transversal constante, de massa 1,00 kg e comprimento 5,00 m. Prendendo-se a outra
extremidade da corda a um ponto fixo de uma parede, a pessoa proporciona à vareta um MHS na direção vertical, de duas oscilações completas por segundo, e aplica à corda uma força tensora de intensidade 1,80 N. Sabendo-se que a velocidade de propagação de uma onda na corda é dada por v2 = T/A.μ, onde T é a tensão na
corda, A é a área da secção transversal e μ, sua densidade. As ondas cossenoidais que se propagam na corda possuem comprimento de onda de:
a) 5,00 m.     b) 4,50 m.     c) 3,00 m.      d) 1,50 m.      e) 0,75 m.
V2 = F.l/m = 1,8.5/1 = 9/1 = 9
V2 = 9  ⇒ V = 3 m/s.
V = λ.f ⇒ λ = 3/2 = 1,5 m.
05. Qual a velocidade de propagação de um pulso em uma corda de 4,0 m de comprimento, com massa de 800 g, sujeito a uma força de tração de 720 N?
V2 = F.l/m = 720.4/0,8 = 2880/0,8 = 3600
V2 = 3600  ⇒ V = 60 m/s.
06. Uma corda tem área de secção transversal 10 mm2 e densidade 6 g/cm3. A
velocidade de propagação de pulsos transversais no fio é 100 m/s. Determine
a intensidade da força que traciona a corda.
V2 = F/A.d ⇒ 1002 = F/10.10-6.6.103 ⇒ 10000 = F/6.10-2 ⇒ F = 1.104.6.10-2 = 6.102 = 600 N.
Obs.: 1 g/cm3 = 103 kg/m3 e 1 mm2 = 1.10-6 m2.
07. Um fio metálico de 2 m de comprimento e de 10 g de massa é tracionado mediante
uma força de 200 N. A velocidade de propagação de um pulso transversal nesse fio é de
V2 = F.l/m = 200.2/0,01 = 400/0,01 = 40000
V2 = 40000  ⇒ V = 200 m/s.
08. A velocidade de propagação v de um pulso transversal numa corda depende da
força de tração T com que a corda é esticada e de sua densidade linear d (massa por unidade de comprimento): v2 = T/d. Um cabo de aço, com 2,0 m de comprimento e 200 g de massa é esticado com força de tração de 40 N. A velocidade de propagação de um pulso nesse cabo é, em m/s,
V2 = F.l/m = 40.2/0,2 = 80/0,2 = 400
V2 = 400  ⇒ V = 20 m/s.
09. Pode-se definir onda como uma perturbação qualquer sobre uma condição de
equilíbrio, que se propaga de uma região para outra do espaço, no decorrer do
tempo. Na vida cotidiana e em todos os ramos da Física, existem exemplos de
fenômenos ondulatórios. Assim, se tracionar um arame de aço de 3 m de comprimento e massa de 30 g com uma força de 1.600 N, uma onda transversal se propagará ao longo dele e a velocidade de propagação dessa será igual a
V2 = F.l/m = 1600.3/0,03 = 4800/0,03 = 160000
V2 = 160000  ⇒ V = 400 m/s.