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#ATIVIDADE - 1 DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Prof.Dr. Wilson Espindola Passos ANO: 2020 Resolva as questões 1- 2- 3- 4- CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO g.t₁²/2 = Vsom.(2 - t₁) 9,8.t₁²/2 = 660 - 330t₁ 4,9.t₁² + 330t₁ - 660 = 0 t₁ = 1,944 segundos H = g.t₁²/2 H = 9,8. (1,944)²/2 H = 18,52 metros 5- Um ponto material obedece à função horária: (no SI), t > 0. Determine: a) o instante em que passa pela origem; b) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração; c) a função horária da velocidade escalar; d) a posição no instante 2s. 6- É dado um movimento cuja equação horária do espaço é ( unidades do SI). A equação horária da velocidade em função do tempo é? So = 8 Vo= -4 a= 2 Então a equação da velocidade será V = Vo + a.t V (t) = -4+2 t A-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? 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? 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? Alternativa correta letra 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; b) a intensidade da força que traciona a corda. B-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. 2- 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? R: Crista é o ponto mais alto da onda, enquanto o vale é a parte mais baixa. b) O que é o período de uma onda? E frequência? R: Período é o tempo necessário para a fonte produzir uma onda completa. No SI, é representado pela letra “T” e medido em segundos. Frequência é o número de oscilação da onda por um certo período de tempo. No SI é representado pela letra “f”, sendo a unidade o Hertz (HZ), que equivale a 1 segundo. c) O que é amplitude de uma onda? R: É a “altura” da onda. É a distância entre o eixo da onda até a crista. Quanto maior for à amplitude, maior será a quantidade de energia transportada. d) Como podemos produzir uma onda? R: Através de impacto ou pressão repentina sobre algo. Exemplos: tacar pedra na água, navio navegando no mar, bater palmas (ondas sonoras). e) Explique os principais fenômenos ondulatórios, reflexão, refração, difração e interferência. 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? = = 250 Hz 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. = = 120 Hz F1= 5. F3 F1= 5. 120 = 600 Hz 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= 500=0,5f F= = 1000 Hz 7- A figura abaixo representa três tubos acústicos de comprimento . Com relação às frequências de seus modos de vibração fundamentais, é correto afirmar que: LETRA C. 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. F 2 = 220HZ F1 = 110 Hz (f2/2) F5 = 550 HZ (5xf1) A frequência é de 50H C-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. R – Adiabática Porque praticamente não há troca de calor do ar com o meio exterior, devido aciona mento rápido da bomba. 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. R - A geladeira é uma máquina térmica com funcionamento ao revés (contrário). Retira-se o calor do refrigerador (fonte fria) e transfere para o ambiente externo (fonte quente). 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. 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 3200 Joules 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) Logo temos T1 = 375 K A temperatura de T₁ seria igual a 375 Kelvins 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. b) A abertura da válvula do aerossol permite a troca de calor com o ambiente. Calor do gás sai pela válvula, reduzindo sua temperatura. R- A saída do gás é rápida: adiabática. Sua expansão, para sair, se dá à custa de sua própria energia interna, que reduz e está ligada a temperatura que abaixa. c) Ao apertarmos a válvula realizamostrabalho 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.