FÍSICA GERAL E EXPERIMENTAL

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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
1- a) 2Km em m 			b) 1,5m em mm	 c) 5,8 km em cm	 d) 0,4m em mm 
 2 x 1000			 1,5 x 1000		 5,8 x 100000 0,4 x 1000
 2000 m		 	 1,500 mm		 580000 cm 400 mm	
 e) 27 mm em cm		f) 126 mm em m	 g) 12 m em km
 27 ÷ 10			 126 ÷ 1000			12 ÷ 1000
	 2,7 cm			 0,126 m 			 0,012 km
2- a) 8,37dm² em mm²			b) 3,1416m² em cm² 			c) 2,14m² em mm²	 
 8,37 x 1000				 3,1416 x 1000			 2,14 x 1.000,000
	 83,700mm²				 314,16 cm²			 2.140,000 mm²
d) 125,8m² em mm²			e) 12,9km² em m²			f) 15,3m² em mm²
 125,8 x 1.000,000			 12,9 x 1000000			 15,3 x 1000000
	125.800,000 mm²			 12.900,000m²			 15.300,000mm²
3- a) 8,132km³ em hm³			b) 180 hm³ em km³			c) 1m³ em mm³
	 8,132 x 1000			 180 ÷ 1000			1x1.000,000,000
	 8.132 hm³				 0,18km³				 0,001mm³
d) 5cm³ em m³				e) 78,5m³ em km³			f)12m³ em cm³
 5 ÷ 1.000,000				 78,5 ÷1.000,000,000			 12 x 1.000,000
 0,000005m³				 0,000000785km³			 12.000,000cm³
g) 139 mm³ em m³
 139 ÷ 1.000,000,000
 0,000000139m³
4- a) 3,5 dm³			 	b) 5m³			c) 3400000 mm³	d) 28 cm³
 3,5 L					 5.000L			3,4L	 2,28L
5) 	 3540dm³ + 340.000cm³
		3540 ÷ 1000 + 340.000 ÷ 1.000,000
			3,54m³ + 0,34m³
			 3,88m³
6- a) 0,03 l		b) 0,3 l 			c) 3 l			d) 30 l
					50 x 32 x 25 = 40.000 cm³
					 1cm³ = 0,001 L
					 40.000 x 0,001 = 40L
						3/4 = 75%
					 75% 40 = 30L
7 – a) 45 km/h em m/s			b) 100 m/s em km/h			c) 600 W em HP	
1km= 1000m 		1000m = 1km 		600W÷745,7=0,8046131152HP	 	 
	1h= 3,600s 				3,600s = 1h				
 3,600s ÷ 1000m = 3,6 m/s		100m x 3,6 = 360 km/h
 45 km/h ÷ 3,6 = 12,5 m/s			
 d) 35 HP em W				e) 35 HP em Btu/h		f) 500 mmHg em kgf/cm²
35HP ÷ 0,9863 = 35 cv		 35 HP x 2,545=89,075Btu/h 1mmHg =0,0014 kgl/cm²
35 cv x 745,7 = 26099,5 W					 500mmHg x 0,0014 =0,7 kgf/cm²
g) 1000 pol em km			h)3,0 x 10⁸ m/s em UA/min		i) 2000g/cm³ em kg/m³
1 pol = 39370					3 x 10⁸				1g/cm³ = 1000kg/m³
1000 ÷ 39370 = 0,0254 km		 3 x 100.000,000		 2000g/cm³ x 1000 kg/m³
						 300.000,000m/s ÷ 1.000 = 		 =2.000,00 kg/m³
						 300.000 Km/s x 60 = 
						18.000,000km/min (1,8 x 10⁷ km/min)
						1UA = 1,5  × 10⁸
						 Y = 1,8 x 10⁷
						(1,5 x 10⁸) x Y = 1,8 10⁷
						Y= (1,8 x 10⁷) ÷ (1,5 x 10⁸)
						Y = 0,12 UA/min
Resolva as questões
1-
 A tartaruga não para, portanto, leva: Δt = Δx/v = (600m) / (1,5m/min) = 400min. 
A lebre, por 600m, precisa correr durante: Δt = (600m) / (30 k m/h) = (0,6km) / (30km/h) = 0,02h =
1,2min.
Ou seja, a lebre pode dormir por: Δt = 400 – 1,2 = 398,8 min = 6,64h.
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.
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 
t' = -1 + 5 / 2 = 4 / 2 = 2 s 
 t'' = -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 
t' = -1 + 5 / 2 = 4 / 2 = 2 s 
 t'' = -1 - 5 / 2 = -6 / 2 = -3 
t = 2s
C - a função horária da velocidade escalar;
v = vo + at 
v = 5 + 10 t 
v = 15 t
D - a posição no instante 2s.
t = 2 s, S = ? 
x(t) = -30 +5t +5t² 
 x(t)= -30 + 5.2 + 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 + 2 t
x(t) = 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?
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? D
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.
 Amplitude é 2m. A frequência é 2Hz.
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.
O comprimento da onda é de 5 cm.
3- questões:
a) O que é crista de uma onda? O que é vale?
Crista é o ponto mais alto da onda, enquanto o vale é a parte mais baixa.
b) O que é o período de uma onda? E frequência?
Período é o tempo necessário para a fonte produzir uma onda completa. No SI, é representado pala letra “T” e medido em segundos.
Frequência é o número de oscilação da onda por um certo período de tempo. No SI é representado pela letra “f”, sendo a unidade o Hertz (hZ), que equivale a 1 segundo.
c) O que é amplitude de uma onda?
É a “altura” da onda. É a 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?
Através de impacto ou pressão repentina sobre algo. Exemplos: tacar pedra na água, navio navegando no mar, bater palmas (ondas sonoras), tomar banho na piscina. 
e) Explique os principais fenômenos ondulatórios, reflexão, refração, difração e interferência.
R: haverá 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 igual aos da onda incidente.
Refração: Ocorrerá 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 a fonte geradora, não é alterada na refração.
Difração: A difração trata da capacidade das ondas de contornar obstáculos.
Interferência: Quando ocorre o encontro entre duas cristaisambas aumentam sua amplitude. Quando dois vales se encontram sem amplitude é igualmente aumentada e os dois abaixam naquele ponto.
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?
A frequência e de 250Hz
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?
V= λ*f
500=0,5f
F=1000Hz
Se reduzirmos a corda pela metade a frequência, sendo 1000Hz.
7- A figura abaixo representa três tubos acústicos de comprimento .
Q 
Com relação às frequências de seus modos de vibração fundamentais, é correto afirmar que: 
Letra C
λ ¹ =2D
λ² =4D =2x2D
λ³=2Dou λ¹= λ²< λ³
v= λ*f
logo=2F II=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 2º Harmônico = 220Hz
F1 = f22 = 2202 = 110 . 5= 550Hz
A frequência do 5º harmônico será 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 adiabático, pois se trata de um sistema fechado onde não há 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. 
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.
A geladeira ou refrigerador é uma máquina térmica com funcionamento ao contrário. Retira-se o calor do refrigerador e transfere para o ambiente.
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.