Questões de Física: Movimento, Ondas e Termodinâmica

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CENTRO UNIVERSITÁRIO DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E DA TERRA
 ENGENHARIA DE PRODUÇÃO
 
DISCIPLINA: FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL
Prof.Dr. Wilson Espindola Passos					 ANO:	2020
Resolva as questões
1-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;
S = So +vot + at2/2 So= -30 ms
S = -30 + 5t +5t2 Vo += 5m/s
 A = 10m/s2
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
2- 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 - 2t ₊t²
		X(t)= so₊vo.t ₊at²/2
		Vo= -2 m/s e a = 2m/s²
		X(t)= vo ₊at
		X(t)= -2 ₊2t
		
3. 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
4- 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 4 hz
5- Uma corda esticada apresenta o padrão de vibração mostrado na figura abaixo.
Sendo o comprimento l da corda igual a 40 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 80 hz
			F¹ □ 3□ 3 □ f5 □5 f¹ □ 5x 80
				□ 400 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- 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.
Adiabática pois praticamente não temos troca de calor do ar com o meio exterior devido ao acionamento rápido da bomba.
8. 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 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.
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. (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.
9. 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
10. 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. (Alternativa correta)
Justificando a alternativa correta concluímos que a saída do gás é rápida adiabática sua expansão para sair se das custas de sua própria energia interna que reduz e esta ligada a temperatura que diminui. 
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.