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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA ENGENHARIA DE PRODUÇÃO #ATIVIDADE - 1 DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL Prof.Dr. Wilson Espindola Passos ANO: 2020 Respostas das atividades acima 1) Transforme; a) 2 km em m = 2000 m b) 1,5 m em mm = 1500 mm c) 1,5 m em mm = 1500 mm d) 5,8 km em cm = 580.000 cm e) 0,4 m em mm = 400 mm f) 27 mm em cm = 2,7 cm g) 126 mm em mm = 0,126 m h) 12 m em km = 0,012 km 2) Agora converta as unidades da área; a) 8,37 dm ² em mm² = 83.700 mm² b) 3,1416 m² em km² = 31.416 cm² c) 2,14 m² em mm² = 2.140.000 mm² d) 125,8 m²em km² = 0,0001258 km² e) 12,9 km² em m² = 12.900.000 m² f) 15,3 m² em mm² = 15.300.000 mm² 3) Depois converta as de volume; a) 8,132 km³ em hm³ = 8132 hm³ b) 180 hm³ em km³ = 0,18 km³ c) 1 m³ em mm³ = 1.000.000.000 mm³ d) 5 cm³ em m³ = 0,000005 m³ e) 78,5 m³ em km³ = 0.0000000785 km³ f) 12 m³ em cm³ = 12.000.000 cm³ g) 139 mm³ em m³ = 0,000000139m² 4) Converta em litros; a) 3,5 dm³ = 3,5L d) 28 cm³ = 0,028 L b) 5 m³ = 5.000L e) 4,3 km³ = 4.300.000.000.000L c) 3.400.000 mm³ = 3,4 L f)13 dam³ = 13.000.000L 5) Expresse em metros cúbicos o valor da expressão; 3.540 dm³ + 340.000 cm³ 3.54 M³ + 0,34 m³ = 3.88 m³ 6) Um aquário tem o formato de um paralelepípedo retangular, de largura de 50 cm, comprimento de 32 cm e altura de 25 cm. Para encher ¾ dele com agua, quantos litros de água serão usados? a) 0,03L b) 0,3L c) 3L d) 30L 50 x 32 x 25 = 40.000cm³ = 40 L 40 x ³/4 = 120/4 = 30 L 7) Converta; a) 45 km/h em m/s = 12,5 m/s 1000m 45000m 45 ______ □ _______ □12,5m/s 3600s 3600s Ou usar fator de conversão que é 3,6 = 45/3,6 = 12,5 m/s □ para transformar de km/h para m/s divide-se por 3,6 ao contrário, multiplica-se b) 100 m/s em km/h = 100x 3,6=360 km/h c) 600 W em HP = 600 x 0,00134102 = 0,804612 hp d) 35 HP em W = 35 /0,00134102 = 26.099,5 W e) 35 HP em Btu/h = 35x2544,4337 = 89.055.18 Btu/h f) 500mmHg em Kgf/cm2 = 500x0,0014=0,7kgf/cm² g) 1000 pol em km = 1000x0,0254m = 25,4 m= 0,0254 km h) 3.0x10⁸ m/s em UA/min= 0,12UA/min Transformar a velocidade da luz de m/s para m/min multiplicando por 60 1min= 60s): 3x 10⁸ m/s = 3x60 x 10⁸ m/min= 180 x 10⁸ m/min 18 x 10⁹ m/min A unidade astronômica é dada em km, vamos transformar em metros multiplicando Por 10³ = 1000m: 1 UA = 1,5 x 10⁸ km = 1,5 x 10¹¹ m Agora podemos usar uma regra de três: 1 UA/min---------1,5 x 10¹¹ m/min X UA/min ---------18 x 10⁹ m/min 1,5 x 10¹¹ x = 18 x 10⁹ X = 18x10⁹/1.5x10¹¹ X = 18/1,5 x 10 ̄² X = 12x10̄ ̄² X = 0,12UA/min I ) 2000 g/cm³ em kg/m³ = 2x 10⁶ regra de três: 1 g/cm³ equivale a 1000 kg/m³ X = 2000 x 1000 = 2.000.000 kg/m³ X = 2 x 10⁶ 8) A constante de gravitação universal em unidade do SI é 6,67 x 10 ̄¹¹ N.m²/kg². Expresse esse valor em dyn.cm²/g. 6,67 x 10 ̄⁸ dyn.cm2/g Resolva as questões 1- 2-∆t = ∆x/v = 600m/1,5m/min = 400min ∆t = 600m/30km/h = 0,6km / 30km/h = 0,02h = 1,2 min ∆t = 400 – 1,2 = 398,8 min ∆t = 6h 38 min 48 seg 3-55,6 metros 4-50km/h 5-18,46 metros a profundidade do poço Um ponto material obedece à função horária: (no SI), t > 0. Determine: a) o instante em que passa pela origem; X (t) = -30 ₊ 5t ₊ 5t² 0 = -30 ₊ 5t ₊ 5t² 0 = -6 ₊ 1t ₊1t² A = 1 B = 1 C = -6 T= -b₊ -Vb² -4.a.c/2.a T = -(1) ₊ - V(1)² - 4.1.(-6) /2.1 T = -1 ₊- V1 ₊24/2 T= -1₊ V25/2 t= 1 ₊-5/2 t¹= -1 ₊5/2 = 4/2=2s t¹¹= -1 -5/2= -6/2= -3 t= 2s b) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração; x(t)= -30 ₊5t ₊5t² 0 = -30 ₊5t ₊ 5t² 0 = -6 ₊ 1t ₊ 1t² A= 1 b =1 C = -6 T= -b ₊- Vb² - 4.a.c /2.a T= -(1)₊-v(1)² - 4.1.(-6) /2.1 T= -1 ₊-V1 ₊24/2 T=-1₊-V25/2 T= -1 ₊-5/2 T¹= -1₊5/2=4/2=2s T¹¹=-1-5/2=-6/2=-3 T=2s c) a função horária da velocidade escalar; v= VO ₊ at v= 5 ₊ 10 t d) a posição no instante 2s. t= 2s, S = ? x(t) = -30 ₊ 5t ₊ 5t² x (t) = -30 ₊10₊5.2² x(t) = -30 ₊10₊5.4 x (t)= -30₊10₊20 x(t)=0 6- É dado um movimento cuja equação horária do espaço é ( unidades do SI). A equação horária da velocidade em função do tempo é? X(t)= 8 - 4t ₊t² X(t)= so₊vo.t ₊at²/2 Vo= -4 m/s e a = 2m/s² X(t)= vo ₊at X(t)= -4 ₊2t 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? F= m.a 50=(4 ₊6).a 50= 10 . a A= 50/10 A=5m/s² F= 6x5 30n 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 Pbpeso de B: N= normal) A:t-fat-ma.a B:pb-t=mb.a Mb.g.u.na = (ma₊mb).a 2.10-u.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₊91.2²)/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? 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; a = 10 = 2,5 m/s² 4 b) a intensidade da força que traciona a corda. T= m a = 2.2,5 = 5n 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. A amplitude dada com referencia ao gráfico acima é de 2 m. A frequência é 2 hz 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. H=0,5/10=0,05=5cm 3- questões: a) O que é crista de uma onda? O que é vale? É o ponto, mais alto da onda enquanto o valo é a parte mais baixa. b) O que é o período de uma onda? E frequência? Período de uma onda é o tempo necessário para a fonte produzir uma onda por completa, já a frequência é o numero de oscilação da onda por um período de tempo. c) O que é amplitude de uma onda? É a altura da onda, ou seja, a distância entre eixo da onda até a crista. Sendo que quanto maior for a amplitude maior será a quantidade de energia transportada. d) Como podemos produzir uma onda? Através do impacto ou pressão repentina sobre algo. e) Explique os principais fenômenos ondulatórios, reflexão, refração, difração e interferência. REFLEXÃO – sempre haverá uma onda a atingir uma determinada superfície e voltar a propagar-se ao meio de origem. REFRAÇÃO – ocorre quando a onda muda seu meio de propagação. DIFRAÇÃO – refere-se a capacidade das ondas em contornar os obstáculos. INTERFERÊNCIA – ocorre quando a o encontro entre duas cristas e ambas aumentam suas amplitudes. 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? F¹ □ v □ 500 □ 250 hz 2.1 2.1 5- Uma corda esticada apresenta o padrão de vibração mostrado na figura abaixo. Sendoo 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. F³ 360 120 hz F¹ □ 3□ 3 □ f5 □5 f¹ □ 5x 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? Reduzindo a corda pela metade do tamanho a frequência dobra passando de 500hz para 1000hz. V=z.f 500=0,5f 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: ALTERNATIVA CORRETA 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. A frequência para o 5º harmônico é de 50hz. 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. Acredito que adiabática pois praticamente não temos troca de calor do ar com o meio exterior devido ao acionamento 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 geladeira é uma máquina térmica cujo funcionamento ao revés, ou seja, ao contrário sendo assim o calor do refrigerador (fonte fria) transfere para o ambiente (fonte quente). a) No interior da geladeira, o motor elétrico retira calor dos alimentos e o gás que circula bombeia o calor para fora. c) 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. (alternativa 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. 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=400-q2 Q2=3200 j É o calor da fonte fria No ciclo de Carnot N=1- q2/q1 Na temperatura N=1-t2/t1 Ou seja 1-t2/t1=1-t2 Portanto Q2/q1=t2/t1 Ou T1 = t2(q1/q2) Substituindo as valores T1=30094000/3200) 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. Alternativa A. A saída do gás é rápida adiabática sua expansão para sair se da custas de sua própria energia interna que reduz e esta ligada a temperatura que baixa. 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. (Alternativa 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.
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