Física: Questões de Termodinâmica e Óptica

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1a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Durante uma tempestade, um pesquisador buscou avaliar a pressão exercida sobre uma placa plana quadrada posicionada sobre o solo no exato momento que fora atingida por uma pedra de granizo. Após diversas avaliações, ele constatou que o grazino atingiu a placa com uma força de 50 N, formando um ângulo de 30° com a linha horizontal. Sabendo-se que a placa possui 20 cm de aresta, qual a pressão exercida pela pedra de granizo no exato momento do impacto?
		
	
	250 N/m²
	
	625 N/m²
	
	1250 N/m²
	
	2,5 N/m²
	
	125 N/m²
	Respondido em 27/10/2020 19:10:37
	
	Explicação: 
P = F / A
P = (50.sen30º) / (0,22)
P = 25 / 0,04 = 625 N / m2
	
		2a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um pêndulo simples possui no planeta Terra um período igual a 1,60s. Qual é o período na superfície do planeta Marte onde a aceleração da gravidade é g = 4 m/s²?
adote:
g= 10 m/s² no planeta  Terra e pi igual a 3,14.
		
	
	T = 1 s
	
	T = 1,4 s
	
	T = 0,41 s
	
	T = 2,5 s
	
	T = 2 s
	Respondido em 27/10/2020 19:19:22
	
	Explicação: 
na Terra, temos
T=2.pi.raiz(L/g)
1,6=2.3,14.raiz(L/10) elevando a equação ao quadrado
2,56 = 39,4384. L / 10
L = 0,65 m
Em Marte
T=2.pi.raiz(L/g)
T=2.3,14.raiz(0,65/4) = 2,5 s
	
		3a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	A faixa de comprimento de onda de um gato comum consegue ouvir é aproximadamente de 0,0053m até  7,6m. Sendo assim determine a faixa de frequência audível para um gato comum.
Dados: Velocidade do som no ar = 1224 km/h
		
	
	340 Hz  e  1224 Hz
	
	44,7 Hz  e  64150,9 Hz
	
	161,1 Hz  e  230943,4 Hz
	
	1,56.10^-5 Hz  e  0,022 Hz
	
	4,33.10^-6 Hz  e  6,21.10^-3 Hz
	Respondido em 27/10/2020 19:09:48
	
	Explicação: 
Solução:
V=λ.f
340 = 0,0053.f
f =64150,9 Hz
V=λ.f
340 = 7,6.f
f =44,7 Hz
	
		4a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Uma peça de zinco é constituída a partir de uma chapa quadrada de zinco com lados 30cm, da qual foi retirado um pedaço de área 500cm². Elevando-se de 50°C a temperatura da peça restante, qual será sua área final em centímetros quadrados? (Dado ).
		
	
	302
	
	397
	
	205 
	
	384
	
	401
	Respondido em 27/10/2020 19:10:23
	
	Explicação: 
sendo alfa = 2,5.10-5 ºC-1 (coeficiente de dilatação linear), então beta = = 5.10-5 ºC-1 (coeficiente de dilatação superficial)
delta_A = A0. beta. delta_T   onde A é área
área total é 302 = 900cm2
área restante é 900-500 = 400 cm2
logo A0 =  400 cm2
delta_A = A0. beta. delta_T 
delta_A = 400. 5.10-5. 50 =  1 cm2 de variação da área, logo a área final será 400 + 1 = 401 cm2
	
		5a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Determine a capacidade térmica de um corpo que recebeu 10000 calorias de calor de uma fonte térmica e sofreu uma variação de temperatura de 20 °C.
		
	
	500 cal/°C
	
	50 cal/°C
	
	0,002 cal/°C
	
	5000 cal/°C
	
	5 cal/°C
	Respondido em 27/10/2020 19:13:12
	
	Explicação: 
Resposta 
A capacidade térmica é o produto da massa do corpo pelo calor específico, portanto:
C = m.c
A partir da equação que determina a quantidade de calor sensível fornecida ou retirada de um corpo, temos:
Q = m.c.Δt
Q = C.Δt
Logo:
C = Q ÷ Δt
C = 10000 ÷ 20
C = 500 cal/°C
	
		6a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	A transmissão de calor por convecção só é possível: 
		
	
	nos líquidos 
	
	nos gases 
	
	nos fluidos em geral.
	
	nos sólidos 
	
	no vácuo 
	Respondido em 27/10/2020 19:13:41
	
	Explicação: 
Convecção é o tipo de propagação de calor que ocorre nos líquidos e gases (fluidos)
	
		7a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	O diagrama abaixo mostra uma série de processos termodinâmicos que ocorrem com 3 mols de gás ideal monoatômico. 
O processo ab ocorre a volume constante e 150J de calor são fornecidos ao sistema.
O processo bd ocorre a pressão constante e 600J de calor são fornecidos ao sistema.
O processo ac ocorre a pressão constante.
O processo cd ocorre a volume constante.
Informe a variação de energia interna no processo ab?
		
	
	600 J
	
	100 J
	
	0 J
	
	450 J
	
	150 J
	Respondido em 27/10/2020 19:11:26
	
	Explicação: 
no processo ab a transformação foi a volume constante, logo não houve trabalho.
 o calor recebido foi 150 J
 de acordo com a 1ª lei da termodinâmica, temos:
delta_Eint = Q - W
delta_Eint = 150 - 0 = 150 J
	
		8a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um raio de luz vindo do ar , incide sobre uma superfície ar-água, fazendo um ângulo de 15 ° com a reta normal à superfície. Calcule o ângulo refratado na água. Dados:
Índice de refração do ar é n1 = 1 e da água é n2 = 1,33
		
	
	11,2º
	
	38º
	
	25,5º
	
	0,195º
	
	0,75º
	Respondido em 27/10/2020 19:15:04
	
	Explicação: 
lei de Snell Descartes
n1.sen(teta1) = n2.sen(teta2)
1.sen(15) = 1,33.sen(teta2)
sen(teta2) = 0,195
teta2 =  arc sen (0,195) = 11,2º
	
		9a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um espelho convexo tem 60 cm de raio. Um objeto real é colocado a 5 cm de distância dele. A imagem produzida será:
		
	
	real, invertida e maior que o objeto.
	
	real, invertida e menor que o objeto.
	
	 virtual (atrás do espelho), direita e maior que o objeto.
	
	virtual, direita e menor que o objeto.
	
	real, invertida e do mesmo tamanho do objeto.
	Respondido em 27/10/2020 19:15:59
	
	Explicação: 
Qualquer imagem em um espelho convexo é "virtual, direita e menor que o objeto.".
	
		10a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um raio de luz propagando-se no ar incide na superfície de um vidro contido num recipiente. O índice de refração absoluto do ar é 1 e do líquido é 1,43. Sabendo-se que o ângulo de incidência é 60º, determine o ângulo de refração r.
		
	
	90°
	
	0,61°
	
	zero
	
	37,5°
	
	0,5°
	Respondido em 27/10/2020 19:17:07
	
	Explicação: 
 resposta
Vamos aplicar a lei de Snell-Descartes:
n1.sen i = n2.sen r
 1.sen 60° = 1,43.sen r
 1.(0,87) = 1,43.sen r
 sen r = 0,61
 r = 37,5°
	
	          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Durante uma tempestade, um pesquisador buscou avaliar a pressão exercida sobre uma placa plana quadrada posicionada sobre o solo no exato momento que fora atingida por uma pedra de granizo. Após diversas avaliações, ele constatou que o grazino atingiu a placa com uma força de 50 N, formando um ângulo de 30° com a linha horizontal. Sabendo-se que a placa possui 20 cm de aresta, qual a pressão exercida pela pedra de granizo no exato momento do impacto?
		
	
	1250 N/m²
	
	250 N/m²
	
	125 N/m²
	
	2,5 N/m²
	
	625 N/m²
	Respondido em 08/10/2020 20:48:01
	
	Explicação: 
P = F / A
P = (50.sen30º) / (0,22)
P = 25 / 0,04 = 625 N / m2
	
		2a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	(Unipa-MG) No fundo de um lago, de temperatura constante, um balão é preenchido com um certo gás ideal. O balão é então fechado e solto. Um mergulhador que acompanhou o movimento do balão fez as seguintes afirmações: I - O movimento do balão é do tipo acelerado uniforme. II O empuxo sobre o balão foi máximo quando a pressão sobre ele era máxima. III O balão poderia explodir quando atingisse a superfície. Em relação às afirmações feitas pelo mergulhador é correto dizer que:
		
	
	apenas I e II são corretas 
	
	todas são corretas
	
	apenas III é correta 
	
	apenas I e III são corretas
	
	apenas I é correta 
	Respondido em 08/10/2020 21:08:37
	
	Explicação: 
a alternativa correta é "apenas I e III são corretas".
	
		3a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Sobre a ressonância, é INCORRETO afirmar que:
		
	
	Causa diminuição na amplitude das oscilações dos corpos.
	
	Causa aumento na amplitude das oscilações dos corpos.
	
	Pode ocorrer com ondas mecânicas e com ondas eletromagnéticas.
	
	Causa elevação da energia das moléculas que constituem os corpos submetidos a esse fenômeno.
	
	Ocorre quando dois corpos vibram com a mesma frequência.
	Respondido em 08/10/2020 21:08:40
	
	Explicação: 
o fenômeno de ressonânciacausa um aumento na almplitude de oscilação, logo a alternativa "Causa diminuição na amplitude das oscilações dos corpos.". está incorreta
	
		4a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Uma peça de zinco é constituída a partir de uma chapa quadrada de zinco com lados 30cm, da qual foi retirado um pedaço de área 500cm². Elevando-se de 50°C a temperatura da peça restante, qual será sua área final em centímetros quadrados? (Dado ).
		
	
	205 
	
	397
	
	401
	
	302
	
	384
	Respondido em 08/10/2020 21:08:44
	
	Explicação: 
sendo alfa = 2,5.10-5 ºC-1 (coeficiente de dilatação linear), então beta = = 5.10-5 ºC-1 (coeficiente de dilatação superficial)
delta_A = A0. beta. delta_T   onde A é área
área total é 302 = 900cm2
área restante é 900-500 = 400 cm2
logo A0 =  400 cm2
delta_A = A0. beta. delta_T 
delta_A = 400. 5.10-5. 50 =  1 cm2 de variação da área, logo a área final será 400 + 1 = 401 cm2
	
		5a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um peça com 500 gramas à 25°C, é colocada em contato com outra peça, com a mesma composição, de 300 gramas à 60°C em um sistema adiabático. Após o contato, qual aproximadamente a temperatura do equilíbrio térmico em °C?
		
	
	38
	
	53
	
	35
	
	28
	
	42
	Respondido em 08/10/2020 21:11:17
	
	Explicação: 
Qrebedido  + Qcedido = 0
500.c.(Tf - 25) + 300.c. (Tf - 60) = 0
500.(Tf - 25) + 300.(Tf - 60) = 0
500.Tf - 12500 + 300.Tf - 18000= 0
800. Tf = 30500
Tf = 38,125 ºC
 
	
		6a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Marque a alternativa correta a respeito da Lei de Fourrier.
		
	
	Na lei de Fourier, o fluxo de calor e a espessura do material que compõe a superfície são diretamente proporcionais.
	
	A Lei de Fourier determina o fluxo de calor entre duas regiões de uma superfície em função de suas dimensões.
	
	Na lei de Fourier, o fluxo de calor e a condutividade térmica do material que compõe a superfície são inversamente proporcionais.
	
	A Lei de Fourier determina a quantidade de calor trocada entre duas regiões de uma superfície em função de suas dimensões.
	
	A Lei de Fourier mostra que o fluxo de calor entre duas regiões de uma superfície independe de suas dimensões.
	Respondido em 08/10/2020 22:01:54
	
	Explicação: 
A Lei de Fourier determina o fluxo de calor entre duas regiões de uma superfície em função de suas dimensões.
	
		7a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um gás recebe a quantidade de calor Q = 30 J, o trabalho realizado por ele é igual a 20 J, sabendo que a Energia interna do sistema antes de receber calor era E_interna=100 J, qual será esta energia após o recebimento do calor?
		
	
	90 J
	
	150 J
	
	110 J
	
	10 J
	
	160 J
	Respondido em 08/10/2020 22:03:43
	
	Explicação: 
Resposta:
Primeira lei da termodinâmica
ΔEint =Q - W
E_final - E_inicial = Q - W
 
E_final - 100 = +30 - 20
E_final = 110J
	
		8a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um raio de luz vindo do ar , incide sobre uma superfície ar-água, fazendo um ângulo de 15 ° com a reta normal à superfície. Calcule o ângulo refratado na água. Dados:
Índice de refração do ar é n1 = 1 e da água é n2 = 1,33
		
	
	0,75º
	
	25,5º
	
	0,195º
	
	11,2º
	
	38º
	Respondido em 08/10/2020 22:00:19
	
	Explicação: 
lei de Snell Descartes
n1.sen(teta1) = n2.sen(teta2)
1.sen(15) = 1,33.sen(teta2)
sen(teta2) = 0,195
teta2 =  arc sen (0,195) = 11,2º
	
		9a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um espelho côncavo tem 60 cm de raio. Um objeto real é colocado a 30 cm de distância dele. Como será a imagem produzida?
		
	
	Não há formação de imagens
	
	Imagem virtual, direita e ampliada
	
	Imagem virtual, invertida e ampliada
	
	Imagem real, direita e reduzida
	
	Imagem virtual, direita e reduzida
	Respondido em 08/10/2020 21:58:20
	
	Explicação: 
 Sendo o raio 60cm do espelho côncavo, temos que a distância focal é a metade do raio, logo f=60/2=30cm. Sabendo que é neste ponto que o objeto foi colocado, podemos afirmar que a alternativa correta é "Não há formação de imagens".
	
		10a
          Questão 
	Acerto: 1,0  / 1,0 
	
	Um objeto é posto a uma distância de 50cm de uma lente com com foco negativo. Com base nessas informações a imagem formada é:
		
	
	Virtual, invertida e menor que o objeto.
	
	Real, invertida e menor que o objeto.
	
	virtual, direita e menor que o objeto.
	
	Não existirá imagem.
	
	imprópria.
	Respondido em 08/10/2020 21:55:59
	
	Explicação: 
Se o foco é negativo, logo a lente é divergente com isso podemos afirmar que a imagem sempre será "virtual, direita e menor que o objeto.".