Atividade 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
Prof.Dr. Wilson Espindola Passos					 ANO:	2021
Resolva as questões
1-
2-
3-
4-
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?
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?
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.
Resposta esta no scaneado junto a próxima folha página 13.
3- questões:
a) O que é crista de uma onda? O que é vale?
O ponto mais alto da corda denomina-se crista da onda; já o ponto mais baixo da corda, denomina-se vale da onda. Sendo assim, a distância entre duas cristas ou dois vales consecutivos é definida como sendo o comprimento de onda.
b) O que é o período de uma onda? E frequência?
-Período:
É o tempo necessário para a fonte produzir uma onda completa. No Sistema Internacional, é representado pela letra T, e medido em segundos. 
Frequência:
É o número de oscilações de onda, por um certo período de tempo. A unidade de frequência do Sistema Internacional (SI), é o hertz (Hz), que equivale a 1 segundo, e é representada pela letra f. Então, quando dizemos que uma onda vibra a 50Hz, significa que ela oscila 50 vezes por segundo.
c) O que é amplitude de uma onda?
Amplitude:
É a “altura” da onda, ou seja, distância entre o eixo da onda até a crista. Quanto maior for a amplitude, maior será a quantidade de energia transportada. 
d) Como podemos produzir uma onda?
As ondas são geradas pelo impacto, gerando uma força que pode ser convertida em movimento, energia cinética, e se propagar pelo espaço, podendo se tornar um som.
As ondas nos mares ocorrem de forma similar, com a movimentação das placas tectônicas, que geram força na água e a empurra para frente, assim temos uma onda.
A buzina de um carro funciona de forma similar, é um som que é gerado pela conversão da energia elétrica, gerando uma onda sonora, notada pelos ouvidos humanos.
e) Explique os principais fenômenos ondulatórios, reflexão, refração, difração e interferência.
· Reflexão: Ocorrerá reflexão sempre que uma onda atingir determinada superfície e voltar a propagar-se no meio de origem. A onda refletida manterá a velocidade, frequência e comprimento de onda iguais aos da onda incidente.
· Refração: Ocorre refração quando a onda muda seu meio de propagação. A luz do Sol, por exemplo, vem da estrela através do vácuo e sofre refração ao entrar na atmosfera terrestre. Na refração, a velocidade de propagação da onda será alterada, pois a mudança de meio gera mudança no comprimento de onda. A frequência das ondas, por depender da fonte geradora, não é alterada na refração.
· Difração: A difração trata da capacidade das ondas de contornar obstáculos.
Observe que, ao atingirem a fenda, as ondas que se propagavam na água contornaram o obstáculo e chegaram até o lado oposto dele, porém, com o formato circular. O tamanho da fenda em relação ao comprimento de onda das ondas influencia na ocorrência do fenômeno, assim, quanto maior for o comprimento de onda em relação à fenda, mais intensa será a difração.
Interferência de ondas.
Podemos dizer que quando duas ou mais ondas chegam ao mesmo tempo a um ponto em comum de um meio, ocorre o fenômeno da interferência, ou seja, as ondas se superpõem naquele ponto, originando um efeito que é o resultado da soma algébrica das amplitudes de todas as perturbações no local de superposição. Seu entendimento só foi possível com a formulação do Princípio da Superposição, por Thomas Young.
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?
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.
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?
7- A figura abaixo representa três tubos acústicos de comprimento .
Com relação às frequências de seus modos de vibração fundamentais, é correto afirmar que: 
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.
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.
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. Justificativa O processo de refrigeração ocorre quando o fluido, que está armazenado em alta pressão, é movimentado por tubos pela ação de um compressor. O compressor impulsiona o fluido, forçando sua passagem num estreitamento da tubulação, no qual ele se vaporiza e se expande. Agora com sua temperatura reduzida, esse gás circula em uma serpentina dentro da câmara no congelador, descendo para a câmara principal do refrigerador. A troca de calor entre a serpentina na qual circulao fluido gaseificado e o ar contido na câmera faz com que ocorra a absorção do calor do interior do refrigerador, levando assim ao seu esfriamento. Por outro lado, esse caminho faz com que o gás tenha a sua temperatura aumentada. Ele retorna então ao compressor, onde é submetido a uma alta pressão e volta a ser líquido. Esse ciclo continua indefinidamente. Nas geladeiras mais modernas, cujo freezer fica separado do refrigerador, cada compartimento têm um circuito de refrigeração individual. Para controlar a temperatura em seu interior, o refrigerador monitora a temperatura por meio de sensores. Isso determina quando e por quanto tempo o compressor será acionado para baixar a temperatura dentro do eletrodoméstico 
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?
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. Justificativa A saída do gás é rápida: adiabática. Sua expansão, para sair, se dá às custas de sua própria energia interna, que se reduz. E esta está ligada à temperatura, que abaixa.
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.