Aula 01

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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 ALUNA:MONICA TEODORO RGM:093.1863
Prof.Dr. Wilson Espindola Passos					 ANO:	2020
Respostas Pagina 1.
1) Transforme: 
 
a) 2000 m b) 1500 mm 
c) 580.000 cm d) 400 mm 
e) 2,7 cm f) 0,126 m 
g) 0,012 km 
 
Medidas de Comprimento 
2) Agora converta as unidades de área: 
 
a) 83.700 mm2 b) 31.416 cm2 
c) 2.140.000 mm2 d) 0,0001258 km2 
e) 12.900.000 m2 f) 15.300.000 mm2 
Medidas de área 
3) Depois converta as de volume: 
 
a) 8132 hm3 b) 0,18 km3 
c) 1.000.000.000 mm3 d) 0,000005 m3 
e) 0,0000000785 km3 f) 12.000.000 cm3 
g) 0,000000139 m3 
Medidas de volume 
4) Converta em litros: 
 
a) 3,5 L b) 5.000 L 
c) 3,4 L d) 0,028 L 
e) 4.300.000.000.000 L f) 13.000.000 L 
 
OBS: 1 dm3 equivale a 1 litro 
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) 
a) 0,03 L b) 0,3 L c) 3 L d) 30 L 
 
50 x 32 x 25 = 40.000 cm3 = 40 L 
40 x ¾ = 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 = 100 x 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 = 35 x 2544,4337= 89.055,18 Btu/h 
f) 500 mmHg em kgf/cm2 = 500 x 0,0014 = 0,7 kgf/cm2 
g) 1000 pol em km = 1000 x 0,0254 m = 25,4 m = 0,0254 km 
h) 3.0 x 108 m/s em UA/min = 0,12 UA/min 
Transformar a velocidade da luz, de m/s, para m/min, multiplicando-a por 60 (1 min =60s): 
3 x 108 m/s = 3 x 60 x 108 m/min = 180 x 108 m/min = 18 x 109 m/min 
A unidade astronômica é dada em km, vamos transformá-la em metros, multiplicando por 103 = 1000m: 
1 UA = 1,5 x 108 km = 1,5 x 1011 m Agora podemos usar uma regra de tres: 
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 = 18x109/1,5 x 1011 
X = 18/1,5 x 10-2 
X = 12 x 10-2 
X = 0,12 UA/min 
i) 2000 g/cm3 em kg/m3 =
 2 x 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 unidades do SI é 6,67 x 10-11 N.m2/kg2. 
Expresse esse valor em dyn.cm2/g2. 
6,67 × 10-8 dyn.cm2 /g 
Resolva as questões
1-
Δt = Δx/v = 600m / 1,5m/min = 400min 
Δt = 600m / 30km/h = 0,6km / 30km/h = 0,02h = 1,2min 
Δt = 400 – 1,2 = 398,8 min 
Δt = 6 h 38min 48 seg 
O tempo máximo de soneca da lebre para não perder a corrida é de 6:38:48 segundos para não perder a corrida.
2-
Am= v-v0 - 100-0(km/h) – 27.78m/s = 6,94ms2
 Δt 45 45
am = 6,94 0,741 am=0,714ag
ag 9,8 
Δx = 1 am . Δt2 – Δx = 1 6,94m/s2 .(45)2 = Δ 55,6 m
 2 2
O carro percorre até atingir a velocidade de 100 km/h a distância de 55,6 m.
3-
Perc.1 = 10 km á 40km/h t=1040=0,25 h
Perc.2 = 10 km á 80km/h t=1080=0,125 h
Perc.3 = 10 km á 30km/h t=1030=0,33 h
Tempo gasto=0,25h+0,125+0,33h=0,708h
Perc.=10+10+10=30 km
Vm=um =xt = 300,708=42,34 km
Ma=40km/h+80km/h+30km=150 km/h
A velocidade média e 42,34 km/h e a média aritmética é 50 km /h, essa variação ocorreu devido a diferença de velocidade para percorrer os três percursos.
4-
H = Vsom. t₂
g.t₁²/2 = Vsom. t₂
t₁ + t₂ = 2 segundos
t₂ = 2 - t₁
Substituindo-
g.t₁²/2 = Vsom.(2 - t₁)
9,8.t₁²/2 = 660 - 330t₁
4,9.t₁² + 330t₁ - 660 = 0
t₁ = 1,944 segundos
Calculando a profundidade do poço-
H = g.t₁²/2
H = 9,8. (1,944)²/2
H = 18,52 metros a profundidade do poço
5-
Um ponto material obedece à função horária:  (no SI), t > 0. Determine:
a) o instante em que passa pela origem; 
o=-30+5t+5t2
b) a posição inicial, a velocidade inicial e a aceleração;
So= -30m
Vo= 5m/s
A = 10m/s2
c) a função horária da velocidade escalar;
V = Vo + aT
V = 5 + 10T
d) a posição no instante 2s.
S=-30 + 5.2 + 5.22
S=-30 + 10 + 5.4
S=-20 + 20 = 0m
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 + 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?
F = m.a 
50 = (4+6).a 50 = 10.a
 a = 50/10 
a = 5 m/s2 
F = 6x5 
30 N 
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; PB peso de B; N = normal) 
A: T - Fat = mA . a
 B: PB - T = mB . a
 mB . g - µ . NA = (mA + mB) . a 
2 . 10 - µ . 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 + (1.2²)/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?
Resposta: alternativa A 
T - P = M*a 
T = P + Ma = Mg+Ma = M(a+g) 
(P+p) - T = (M+m)a 
Mg+mg - Ma - Mg = (M+m)a mg = a(2M+m) 
a = mg/(2M+m) 
mg – N = m*a 
N = m(g-a) = m[ g - mg/(2M+m) ] = mg [ (2M+m - m)/(2M+m) ] = mg*2M/(2M+m) 
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;      
Bloco A = P . senθ-t=ma . a
Bloco B = t=mb . a
Pergunta A)
Juntando as duas formulas temos:
P . senθ=ma . a+mb . a
P . senθ= a. (ma+mb)
a=2.10.0,5/(2+2)
a =104 = 2,5m/s2
 modulo de aceleração é de 2,5m/s^2
b) a intensidade da força que traciona a corda. 
t=mb.a
t=2 . 2,5
t=5N
A intensidade da força que traciona a corda é de 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.
V = λ . f 10 = 5 . f 
 f = 2Hz // 
R = a amplitude é dada no gráfico e é 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.
V = λ . f 
0,5 = λ . 10 
λ = 0.5/10 = 0,05m = 5 cm 
3- questões:
a) O que é crista de uma onda? O que é vale?
A crista é a parte mais elevada da onda e vale é a cavidade entre duas cristas.
b) O que é o período de uma onda? E frequência?
Período é intervalo de tempo necessário para que um ponto vibrante percorra um ciclo completo.Frequência é o número de eventos ocorridos em determinado intervalo de tempo.
c) O que é amplitude de uma onda? Amplitude de uma onda é a medida da magnitude da máxima perturbação do meio durante um ciclo da onda.
d) Como podemos produzir uma onda?
Podemos produzir uma onda ao arremessar uma pedra na água ou ao sacudir uma
corda emsentido vertical provocando uma perturbação que resultara em uma onda.
d) Explique os principais fenômenos ondulatórios, reflexão, refração, difração e interferência.
Reflexão: é o fenômeno que acontece quando a onda incide numa superfície de
 separação entre dois meios e retorna para o mesmo meio ou seja, acontece um
 movimento de retorno em direção ao ponto inicial.
- Refração: é o fenômeno que ocorre quando uma onda vem de um meio e penetra
em outro.
- Difração: é a distorção da propagação retilínea das ondas que deparam com
obstáculos, permitindo contorná-los
- Interferencia: é um fenômeno que acontece quando duas ou mais ondas de igual natureza se encontram em um ponto, tendo como efeito a anulação ou ampliação.
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?
Comprimento da onda (v)=1,0 m
Velocidade da onda (λ)=500 m/s
V=λ.f 
500=1.f
f=500 = 500 Hz 
 1 
A frequência da fundamental desta onda é 500Hz
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.
	
f3	360	120Hz
f1  3  3  f5  5 f1  5x120  600Hz a corda vibraria 
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?
Comprimento da corda = 50 cm /2 =25 cm = 0,25 cm
Frequencia fundamental =500Hz
Nova frequencia ( F1): ????
f1=5000,25=2000 Hz
A nova frequência após a redução da corda pela metade será de 2000Hz
7- A figura abaixo representa três tubos acústicos de comprimento .
Com relação às frequências de seus modos de vibração fundamentais, é correto afirmar que: 
Resposta letra C
1  2D
2  4D  2x2D 3  2Dou1 2 3
v .f logo  2FII 
 FI  FIII
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.
2 Fusos 2° Harmonico = 220Hz
f1=f22=2202=110 . 5=550Hz
Resposta: A frequencia do 5° harmonico sera 550Hz.
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.
A transformação será adiabática, pois se trata de um sistema fechado onde não ha troca de calor com o ambiente externo.
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. Resposta alternativa B. A geladeira ou refrigerador é uma máquina térmica com funcionamento ao revés (contrário). Retira-se o calor do refrigerador (fonte fria) e 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.
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?
Q2
T=Q1-Q1
800=4000-Q2
Q2=3200J
T1
T1=T2.Q1Q1
T1=300.40003200
T1=300 . 1,25=375k
A temperatura T1 da fonte quente é igual à 375K.
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.
R: alternativa A. A saída do gás é rápida: adiabática. Sua expansão, para sair, se dá as custas de sua própria energia interna, que reduz E esta ligada a temperatura, que abaixa. 
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.
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.