Exercícios de revisão - Colégios Maristas
Exercícios de revisão - Colégios Maristas
Exercícios de revisão - Colégios Maristas
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
MARISTA<br />
Para a Oportunida<strong>de</strong> Adicional você <strong>de</strong>verá estudar pelo material (polígrafos, listas <strong>de</strong><br />
exercícios, testes, provas) recebido durante o ano letivo <strong>de</strong> 2010 Depois <strong>de</strong> estudar, elaborar<br />
seus esquemas e resumos, procure resolver esta lista <strong>de</strong> problemas. Você notará que há três<br />
BLOCOS <strong>de</strong> exercícios com os respectivos gabaritos.<br />
Atenção:Dica <strong>de</strong> como estudar<br />
1. UM FATO INQUESTIONÁVEL: "NINGUÉM ESTUDA POR VOCÊ"<br />
2. ASPECTOS BÁSICOS DE "COMO ESTUDAR"<br />
1º PLANEJAR O TEMPO DISPONÍVEL E A ATIVIDADE A REALIZAR;<br />
2º CUMPRIR O PLANEJAMENTO, PARA ATINGIR A PRECISÃO E RENDIMENTO NOS ESTUDOS<br />
(ADEQUAÇÃO DA ENERGIACONSUMIDA).<br />
ALGUNS PRÉ-REQUISITOS PARA O PLANEJAMENTO: (sete (07) a oito (08) horas <strong>de</strong><br />
repouso (sono), fazer ativida<strong>de</strong> física semanal, tomar a semana como unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> tempo, representar<br />
graficamente estas ativida<strong>de</strong>s(organizar um horários para os estudos em casa), alimentar-se <strong>de</strong> forma<br />
saudável , beber água, escolher um ambiente calmo e arejado..<br />
3. REGRAS DE ESTUDO (APLICAR DIARIAMENTE)<br />
1º CONCENTRAÇÃO (1 A 2 MINUTOS)<br />
ANTES DO INÍCIO DE CADA ATIVIDADE PROCURE A SEQUÊNCIA: (fique em posição confortável,<br />
relaxe os músculos, feche os olhos e concentre-se no que irá fazer.<br />
2º DURANTE A ATIVIDADE: (vá ao material (polígrafos) e assinale o que lhe resultou mais<br />
importante, preste atenção no que você está lendo, tome notas útéis, faça resumos e organize suas<br />
anotações,.<br />
COLÉGIO MARISTA NOSSA SENHORA DO ROSÁRIO<br />
DISCIPLINA: FÍSICA Terceiro Trimestre ENSINO MÉDIO<br />
ALUNO(a): Nº :<br />
SÉRIE: TURMA: DATA: ___ / 11 /2010<br />
PROFESSORA: BERENICE HELENA WIENER STENSMANN<br />
(<strong>Exercícios</strong> Complementares para OA)<br />
Assunto: Conhecimentos <strong>de</strong>senvolvidos durante o ano letivo<br />
3º TEMPO MÍNIMO, DIÁRIO, PARA ESTUDAR - 150 MINUTOS.<br />
Conteúdo para OA <strong>de</strong> Física<br />
Termologia (polígrafos 01, 02, 03,04) Total da prova; aproximadamente 2,5ptos.<br />
Trabalho, Potência, Energia Mecânica (Sistema conservativo e dissipativo) ( polígrafos<br />
05, 06, 07, 08) Total da prova; aproximadamente 2,5 ptos.<br />
Impulso, Quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Movimento, Colisões (polígrafos 09, 10) Total da prova;<br />
aproximadamente 2,5 ptos.<br />
Mecânica dos fluidos (polígrafos 11, 12 e 13) Total da prova; aproximadamente 2,5ptos.<br />
1
Bloco I) <strong>Exercícios</strong> sobre trabalho,<br />
Energia Cinética, Energia Potencial<br />
Gravitacional e Elástica (Sistemas<br />
conservativo e dissipativo). Impulso,<br />
Quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> Movimento, Colisões<br />
1) (UFF/2005) Uma partícula I <strong>de</strong> massa 0,10 kg é<br />
abandonada, com velocida<strong>de</strong> inicial nula, do topo <strong>de</strong> uma<br />
calha <strong>de</strong> comprimento L = 40 cm e com uma inclinação <strong>de</strong><br />
30° em relação ao plano horizontal, conforme ilustra a<br />
figura a seguir:<br />
Dados:<br />
sen 30° = 0,50<br />
cos 30° = 0,86<br />
aceleração da gravida<strong>de</strong> g = 10 m/s².<br />
A partícula I alcança o plano horizontal com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
1,0 m/s.<br />
a) Determine a perda <strong>de</strong> energia mecânica na<br />
<strong>de</strong>scida, em Joules.<br />
A partícula I prossegue movendo-se sobre o plano<br />
horizontal, até colidir com a partícula II, inicialmente em<br />
repouso.O gráfico v x t acima <strong>de</strong>screve as velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong><br />
ambas as partículas imediatamente antes, durante e após<br />
a colisão. Não há atrito entre o plano horizontal e as<br />
partículas I e II.<br />
Determine:<br />
b) a massa da partícula II, em kg<br />
Joules<br />
c) a perda <strong>de</strong> energia <strong>de</strong>corrente da colisão, em<br />
d) o módulo da força <strong>de</strong> interação que age sobre<br />
cada uma das partículas, I e II, durante a colisão, em<br />
Newtons.<br />
2) (UERJ/2004) Suponha que o coração, em regime <strong>de</strong><br />
baixa ativida<strong>de</strong> física, consiga bombear 200 g <strong>de</strong> sangue,<br />
fazendo com que essa massa <strong>de</strong> sangue adquira uma<br />
velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 0,3 m/s e que, com o aumento da ativida<strong>de</strong><br />
física, a mesma quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> sangue atinja uma<br />
velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 0,6 m/s.<br />
O trabalho realizado pelo coração, <strong>de</strong>corrente <strong>de</strong>sse<br />
aumento <strong>de</strong> ativida<strong>de</strong> física, em joules, correspon<strong>de</strong> a:<br />
a) 2,7 x 10 -2<br />
b) 2,7 x 10 -1<br />
c) 3,6 x 10 1<br />
d) 9,0 x 10 2<br />
e) n.r.a.<br />
3) (UNESP/2004) Um veículo está rodando à velocida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> 36 km/h numa estrada reta e horizontal, quando o<br />
motorista aciona o freio. Supondo que a velocida<strong>de</strong> do<br />
veículo se reduz uniformemente à razão <strong>de</strong> 4 m/s em cada<br />
segundo a partir do momento em que o freio foi acionado,<br />
<strong>de</strong>termine<br />
a) o tempo <strong>de</strong>corrido entre o instante do<br />
acionamento do freio e o instante em que o veículo pára.<br />
b) a distância percorrida pelo veículo nesse<br />
intervalo <strong>de</strong> tempo.<br />
4) (PUCPR/2004) Um carrinho <strong>de</strong> brinquedo, <strong>de</strong> massa 2<br />
kg, é empurrado ao longo <strong>de</strong> uma trajetória retilínea e<br />
horizontal por uma força variável, cuja direção é paralela à<br />
trajetória do carrinho. O gráfico adiante mostra a variação<br />
do módulo da força aplicada, em função do <strong>de</strong>slocamento<br />
do carrinho.<br />
Assinale a alternativa correta:<br />
a) Sendo a força R dada em newtons, o trabalho realizado<br />
para <strong>de</strong>slocar o carrinho por 10 metros vale 100 J.<br />
b) A energia cinética do carrinho aumenta entre 0 e 5<br />
metros e diminui nos 5 metros restantes.<br />
c) Se, inicialmente, o carrinho está em repouso, quando<br />
seu <strong>de</strong>slocamento for igual a 10 m, sua velocida<strong>de</strong> será<br />
igual a 20 m/s.<br />
d) O trabalho realizado pela força variável é igual à<br />
variação da energia potencial gravitacional do carrinho.<br />
e) O trabalho realizado pela força peso do carrinho, no<br />
final do seu <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> 10 m, é igual a 100 J.<br />
5) Um corpo <strong>de</strong> massa m = 2 kg é abandonado <strong>de</strong> uma<br />
altura h = 10 m. Observa-se que, durante a queda, é<br />
gerada uma quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor igual a 100 J, em virtu<strong>de</strong><br />
do atrito com o ar. Consi<strong>de</strong>rando g = 10 m/s², calcule a<br />
velocida<strong>de</strong> (em m/s) do corpo no instante em que ele toca<br />
o solo.<br />
6) (PUCSP/2004) Um carro <strong>de</strong> 800kg está com velocida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> 20,0m/s (72,0km/h). O trabalho resultante (em valor<br />
absoluto) que <strong>de</strong>ve ser realizado sobre ele, <strong>de</strong> modo que<br />
pare, é<br />
a) 120kJ.<br />
b) 140kJ.<br />
c) 160kJ.<br />
d) 180kJ.<br />
e) 200kJ.<br />
2
7) (PUCPR/2003) Um corpo <strong>de</strong> massa 2 kg está<br />
inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal<br />
sem atrito. A partir do instante t = 0, uma força variável <strong>de</strong><br />
acordo com o gráfico a seguir atua sobre o corpo,<br />
mantendo-o em movimento retilíneo.<br />
Com base nos dados e no gráfico são feitas as seguintes<br />
proposições:<br />
I - Entre 4 e 8 segundos, a aceleração do corpo é<br />
constante.<br />
II - A energia cinética do corpo no instante 4s é 144 joules.<br />
III - Entre 4 e 8s, a velocida<strong>de</strong> do corpo se mantém<br />
constante.<br />
IV - No instante 10 segundos, é nula a velocida<strong>de</strong> do<br />
corpo.<br />
É correta a proposição ou são corretas as proposições:<br />
a) somente I e II<br />
b) somente I<br />
c) todas<br />
d) somente II<br />
e) somente III e IV<br />
8) (FATEC) Um pequeno objeto <strong>de</strong> 100g é abandonado do<br />
alto <strong>de</strong> uma pista, em um local no qual g=10m/s². O gráfico<br />
abaixo mostra a variação da velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong>sse objeto em<br />
função da sua altura em relação ao solo<br />
Com base nessas informações, <strong>de</strong>ve-se afirmar:<br />
a) do ponto mais alto até o ponto mais baixo, o objeto<br />
apresenta um ganho <strong>de</strong> energia <strong>de</strong> 1200J.<br />
b) durante a <strong>de</strong>scida, as forças <strong>de</strong> resistência exercem um<br />
trabalho resistente <strong>de</strong> 1,2J.<br />
c) a pista percorrida pelo objeto não apresenta atrito.<br />
d) a velocida<strong>de</strong> do objeto durante a <strong>de</strong>scida permanece<br />
constante.<br />
e) <strong>de</strong> acordo com o gráfico, a trajetória do objeto só po<strong>de</strong><br />
ser retilínea.<br />
9) (UFPE) Uma força <strong>de</strong> módulo F = 21 N acelera um<br />
bloco sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme<br />
a figura. O ângulo entre a direção da força e o<br />
<strong>de</strong>slocamento do bloco é <strong>de</strong> 60 graus. Ao final <strong>de</strong> um<br />
<strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> 4,0m, qual a variação da energia cinética<br />
do bloco, em joules?<br />
10) (UNESP) Uma esfera <strong>de</strong> aço <strong>de</strong> massa 0,20kg é<br />
abandonada <strong>de</strong> uma altura <strong>de</strong> 5,0m, atinge o solo e volta,<br />
alcançando a altura máxima <strong>de</strong> 1,8m. Despreze a<br />
resistência do ar e suponha que o choque da esfera com o<br />
solo ocorra durante um intervalo <strong>de</strong> tempo <strong>de</strong> 0,050s.<br />
Levando em conta esse intervalo <strong>de</strong> tempo, <strong>de</strong>termine:<br />
a) a perda <strong>de</strong> energia mecânica e o módulo da<br />
variação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento da esfera;<br />
b) a força média exercida pelo solo sobre a<br />
esfera.<br />
Adote g = 10 m/s².<br />
11) (PUC-Campinas/2000) Sobre um corpo <strong>de</strong> massa<br />
4,00kg, inicialmente em repouso sobre uma mesa<br />
horizontal perfeitamente lisa, é aplicada uma força<br />
constante, também horizontal. O trabalho realizado por<br />
essa força até que o corpo adquira a velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
10,0m/s é, em joules,<br />
a) 20,0<br />
b) 40,0<br />
c) 80,0<br />
d) 100<br />
e) 200<br />
12) (UFSM) Uma partícula <strong>de</strong> 2kg <strong>de</strong> massa é abandonada<br />
<strong>de</strong> uma altura <strong>de</strong> 10m. Depois <strong>de</strong> certo intervalo <strong>de</strong> tempo,<br />
logo após o início do movimento, a partícula atinge uma<br />
velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> módulo 3m/s. Durante esse intervalo <strong>de</strong><br />
tempo, o trabalho (em J) da força peso sobre a partícula,<br />
ignorando a resistência do ar, é<br />
a) 6.<br />
b) 9.<br />
c) 20.<br />
d) 60.<br />
e) 200.<br />
3
13) (FATEC/2006) Uma esfera se move sobre uma<br />
superfície horizontal sem atrito. Num dado instante, sua<br />
energia cinética vale 20J e sua quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento<br />
tem módulo 20 N.s.<br />
Nestas condições, é correto afirmar que sua<br />
a) velocida<strong>de</strong> vale 1,0 m/s.<br />
b) velocida<strong>de</strong> vale 5,0 m/s.<br />
c) velocida<strong>de</strong> vale 10 m/s.<br />
d) massa é <strong>de</strong> 1,0 kg.<br />
e) massa é <strong>de</strong> 10 kg.<br />
14) (UERJ/2006) Uma mola, que apresenta uma<br />
<strong>de</strong>terminada constante elástica, está fixada verticalmente<br />
por uma <strong>de</strong> suas extremida<strong>de</strong>s, conforme figura 1.<br />
Ao acloparmos a extremida<strong>de</strong> livre a um corpo <strong>de</strong> massa<br />
M, o comprimento da mola foi acrescido <strong>de</strong> um valor X, e<br />
ela passou a armazenar uma energia elástica E, conforme<br />
figura 2.<br />
Em função <strong>de</strong> X², o gráfico que melhor representa E está<br />
indicado em:<br />
15) (UFC/2006) Os gráficos da posição x(t), da velocida<strong>de</strong><br />
instantânea v(t) e da energia cinética Ec(t), <strong>de</strong> uma<br />
partícula, em função do tempo, são mostrados na figura a<br />
seguir<br />
Determine:<br />
a) a velocida<strong>de</strong> da partícula em t = 1,0 s.<br />
b) a aceleração instantânea da partícula.<br />
c) a força resultante que atua na partícula.<br />
d) o valor da posição da partícula em t = 2,0 s.<br />
e) a velocida<strong>de</strong> média no intervalo <strong>de</strong> tempo entre t1 = 1,0<br />
s e t2= 2,0 s.<br />
16) O gráfico abaixo representa as velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> dois<br />
móveis, A e B,<strong>de</strong> massas mA=1kg e mB=2kg, em<br />
função do tempo. Os dois móveis partem da mesma<br />
origem.<br />
v(m/s)<br />
10 B<br />
8 A<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0 1 2 3 4 5 6<br />
t(s)<br />
Determine o quociente entre o módulo do trabalho<br />
realizado sobre o móvel A para aumentar sua energia<br />
cinética <strong>de</strong> zero até o seu valor máximo e o módulo do<br />
trabalho realizado sobre o móvel B para aumentar sua<br />
energia cinética <strong>de</strong> zero até seu valor máximo.<br />
17) O gráfico velocida<strong>de</strong> em função do tempo, mostrado<br />
abaixo, representa o movimento retilíneo <strong>de</strong> um carro <strong>de</strong><br />
massa m=800kg numa estrada molhada. No instante t=6s<br />
o motorista vê um engarrafamento à sua frente e pisa no<br />
freio. O carro, então, com as rodas travadas, <strong>de</strong>sliza na<br />
pista até parar completamente. Despreze a resistência do<br />
ar. Qual é o trabalho realizado pela força <strong>de</strong> atrito entre os<br />
instantes t=6s e t=8s?<br />
10<br />
V(m/s)<br />
0 2 4 6 8 t(s)<br />
4
18) O gráfico a seguir refere-se ao movimento <strong>de</strong> um<br />
carrinho <strong>de</strong> massa 10 kg, ao longo <strong>de</strong> uma superfície<br />
horizontal. Determine o trabalho realizado pela força<br />
resultante que atua sobre o carrinho.<br />
4<br />
2<br />
V(m/s)<br />
0 1 2 3 4 5 t(s)<br />
19) Um bloco encontra-se em Movimento Retilíneo<br />
Uniforme sobre uma mesa, sob a ação das forças<br />
mostradas na figura. O peso do bloco é 200 N e a força F<br />
possui intensida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 100 N. Determine:<br />
Dado: sen 0,<br />
8 ; cos 0,<br />
6<br />
A) o trabalho da força resultante para esse<br />
<strong>de</strong>slocamento.<br />
Resposta: Fr = __________<br />
B) o trabalho <strong>de</strong> cada força que age no bloco,<br />
durante um <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> 20 m;<br />
Respostas: P = __________;<br />
N = __________;<br />
F = __________<br />
Fat = _________;<br />
20) Um bloco, <strong>de</strong> m=2 kg, está encostado em uma mola,<br />
comprimida <strong>de</strong> x=10 cm, como mostra a figura. Partindo do<br />
repouso em A, o bloco é empurrado pela mola,<br />
abandonando-a em B e dirigindo-se para a rampa.<br />
Determine a altura máxima que o bloco alcança na rampa.<br />
Despreze os atritos. Consi<strong>de</strong>re k= 200 N/m.<br />
A B<br />
21) Consi<strong>de</strong>rando os dados do exercício anterior, nº 20,<br />
<strong>de</strong>termine a altura máxima que o bloco atinge, sabendo<br />
que do pé da rampa até a altura máxima que ele atinge<br />
ocorre uma dissipação <strong>de</strong> 40% da energia mecânica<br />
inicial.<br />
22) (UNIRIO-RJ) Quando a velocida<strong>de</strong> escalar <strong>de</strong> móvel<br />
<strong>de</strong> massa constante triplica, sua energia cinética:<br />
a) reduz-se a um quarto do valor inicial.<br />
b) reduz-se à terça parte do valor inicial.<br />
<br />
d<br />
c) fica multiplicada por 9<br />
d) duplica<br />
e)triplica.<br />
23) (UFPE/2006) Um pequeno bloco, <strong>de</strong> massa m = 0,5<br />
kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado <strong>de</strong> uma<br />
altura h = 0,8 m. O bloco <strong>de</strong>sliza, sem atrito, ao longo <strong>de</strong><br />
uma superfície e coli<strong>de</strong> com um outro bloco, <strong>de</strong> mesma<br />
massa, inicialmente em repouso no ponto B (veja a figura<br />
a seguir). Determine a velocida<strong>de</strong> dos blocos após a<br />
colisão, em m/s, consi<strong>de</strong>rando-a perfeitamente inelástica.<br />
24) (UFPE/2006) Um pequeno bloco, <strong>de</strong> massa m = 0,5<br />
kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado <strong>de</strong> uma<br />
altura h = 1,6 m. O bloco <strong>de</strong>sliza, sem atrito, ao longo <strong>de</strong><br />
uma superfície e coli<strong>de</strong>, no ponto B, com uma mola <strong>de</strong><br />
constante elástica k=100 N/m (veja a figura a seguir).<br />
Determine a compressão máxima da mola, em cm.<br />
25) (PUC-Rio/2006) Determine a massa <strong>de</strong> um avião<br />
viajando a 720km/h, a uma altura <strong>de</strong> 3.000 m do solo, cuja<br />
energia mecânica total é <strong>de</strong> 70,0 10 6 J. Consi<strong>de</strong>re a energia<br />
potencial gravitacional como zero no solo.<br />
a) 1000 kg.<br />
b) 1400 kg.<br />
c) 2800 kg.<br />
d) 5000 kg<br />
e) 10000 kg.<br />
26) O salto com vara é, sem dúvida, uma das disciplinas<br />
mais exigentes do atletismo. Em um único salto, o atleta<br />
executa cerca <strong>de</strong> 23 movimentos em menos <strong>de</strong> 2<br />
segundos. Na última Olimpíada <strong>de</strong> Atenas a atleta russa,<br />
Svetlana Feofanova, bateu o recor<strong>de</strong> feminino, saltando<br />
4,88 m.<br />
A figura a seguir representa um atleta durante um salto<br />
com vara, em três instantes distintos<br />
5
Assinale a opção que melhor i<strong>de</strong>ntifica os tipos <strong>de</strong> energia<br />
envolvidos em cada uma das situações I, II, e III,<br />
respectivamente.<br />
a) - cinética - cinética e gravitacional - cinética e<br />
gravitacional<br />
b) - cinética e elástica - cinética, gravitacional e elástica -<br />
cinética e gravitacional.<br />
c) - cinética - cinética, gravitacional e elástica - cinética e<br />
gravitacional.<br />
d) - cinética e elástica - cinética e elástica - gravitacional<br />
e) - cinética e elástica - cinética e gravitacional -<br />
gravitacional<br />
27) (UFMS/2005) Sobre uma partícula, em movimento<br />
retilíneo, atua uma única força. O gráfico a seguir mostra a<br />
variação da velocida<strong>de</strong> v da partícula em função do tempo<br />
t. Em relação ao movimento da partícula, é correto afirmar<br />
que:<br />
(01) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no<br />
intervalo BC é nulo.<br />
(02) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no<br />
intervalo ABCD é numericamente igual à área sob a curva<br />
ABCD.<br />
(04) o impulso transmitido pela força à partícula no<br />
intervalo BC é nulo.<br />
(08) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no<br />
intervalo DE é negativo.<br />
(16) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no<br />
intervalo CE é positivo.<br />
Soma ( )<br />
28) (UFRN/2005) Oscarito e Ankito, operários da<br />
construção civil, recebem a tarefa <strong>de</strong> erguer, cada um<br />
<strong>de</strong>les, um bal<strong>de</strong> cheio <strong>de</strong> concreto, <strong>de</strong>s<strong>de</strong> o solo até o topo<br />
<strong>de</strong> dois edifícios <strong>de</strong> mesma altura, conforme ilustra a figura<br />
a seguir. Ambos os bal<strong>de</strong>s têm a mesma massa<br />
Oscarito usa um sistema com uma polia fixa e outra móvel,<br />
e Ankito usa um sistema apenas com uma polia fixa.<br />
Consi<strong>de</strong>re que o atrito, as massas das polias e as massas<br />
das cordas são <strong>de</strong>sprezíveis e que cada bal<strong>de</strong> sobe com<br />
velocida<strong>de</strong> constante.<br />
Nessas condições, para erguer seu bal<strong>de</strong>, o trabalho<br />
realizado pela força exercida por Oscarito é<br />
a) MENOR do que o trabalho que a força exercida por<br />
Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MENOR<br />
que a força mínima que Ankito exerce.<br />
b) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito<br />
realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR que a<br />
força mínima que Ankito exerce.<br />
c) MENOR do que o trabalho que a força exercida por<br />
Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR<br />
que a força mínima que Ankito exerce.<br />
d) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito<br />
realiza, e a força mínima que ele exerce é MENOR que a<br />
força mínima que Ankito exerce.<br />
29) (UFPE/2005) Um objeto é abandonado a partir do<br />
repouso, em t = 0, no topo <strong>de</strong> um plano inclinado.<br />
Desprezando o atrito, qual dos gráficos a seguir melhor<br />
representa a variação da energia cinética do objeto em<br />
função do tempo?<br />
30) (UFRS/2004) Um menino <strong>de</strong>sce a rampa <strong>de</strong> acesso a<br />
um terraço dirigindo um carrinho <strong>de</strong> lomba (carrinho <strong>de</strong><br />
rolemã). A massa do sistema menino-carrinho é igual a 80<br />
kg. Utilizando o freio, o menino mantém, enquanto <strong>de</strong>sce,<br />
a energia cinética do sistema constante e igual a 160 J. O<br />
<strong>de</strong>snível entre o início e o fim da rampa é <strong>de</strong> 8 m. Qual é o<br />
trabalho que as forças <strong>de</strong> atrito exercidas sobre o sistema<br />
realizam durante a <strong>de</strong>scida da rampa?<br />
(Consi<strong>de</strong>re a aceleração da gravida<strong>de</strong> igual a 10 m/s²).<br />
a) -6.560 J.<br />
b) -6.400 J.<br />
c) -5.840 J.<br />
d) -800 J.<br />
e) -640 J.<br />
6
31) Uma força F paralela à trajetória <strong>de</strong> seu ponto <strong>de</strong><br />
aplicação varia com o <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> acordo com a<br />
figura a seguir. Determine: Qual é o trabalho realizado pela<br />
força F no <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> 1 a 5 m?<br />
a) o trabalho realizado pela força F no <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> 0<br />
a 10 m?<br />
b) o trabalho realizado pela força F no <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> 1<br />
a 5 m?<br />
32) Na figura, sob a ação da força <strong>de</strong> intensida<strong>de</strong> F=2N,<br />
constante, paralela ao plano, o bloco percorre 0,8m ao<br />
longo do plano com velocida<strong>de</strong> constante. Admite-se<br />
g=10m/s², <strong>de</strong>spreza-se o atrito e são dados:<br />
sen30°=cos60°=0,5 e cos120°=-0,5.<br />
Determine:<br />
a) a massa do bloco;<br />
b) o trabalho realizado pelo peso do bloco, nesse percurso.<br />
33) Um corpo <strong>de</strong> massa 2,0kg é arrastado sobre uma<br />
superfície horizontal com velocida<strong>de</strong> constante <strong>de</strong> 5,0m/s,<br />
durante 10s. Sobre esse movimento são feitas as<br />
afirmações:<br />
I. o trabalho realizado pela força peso do corpo é nulo.<br />
II. o trabalho realizado pela força <strong>de</strong> atrito é nulo.<br />
III. o trabalho realizado pela força resultante é nulo.<br />
Dessas afirmações, SOMENTE<br />
a) I e III são corretas.<br />
b) I e II são corretas.<br />
c) III é correta.<br />
d) II é correta.<br />
e) I é correta.<br />
34) Uma aluno ensaiou uma mola pelo Método Estático e<br />
montou o gráfico a seguir. Qual é o trabalho (em valor<br />
absoluto) da Força Elástica para o <strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> 3 a<br />
5m?<br />
a) 20 J<br />
b) 30 J<br />
c) 50 J<br />
d) 80 J<br />
e) 150 J<br />
35) Um objeto <strong>de</strong> 8,0kg está sujeito à força resultante F,<br />
aplicada na mesma direção e no mesmo sentido do<br />
movimento. O módulo da força F, variável em função da<br />
posição x, está representado no gráfico. -<br />
8,0<br />
4,0<br />
Consi<strong>de</strong>re o corpo em movimento retilíneo.<br />
Determine a velocida<strong>de</strong> do corpo na posição x=40m<br />
sabendo que a velocida<strong>de</strong> inicial em x=0 é igual a 10m/s.<br />
36) Um motor <strong>de</strong> potência útil igual a 125 W, funcionando<br />
como elevador, eleva a 10 m <strong>de</strong> altura, com velocida<strong>de</strong><br />
constante, um corpo <strong>de</strong> peso igual a 50 N, no tempo <strong>de</strong><br />
a) 0,4 s<br />
b) 2,5 s<br />
c) 12,5 s<br />
d) 5,0 s<br />
e) 4,0 s<br />
37) Uma força <strong>de</strong> 20N <strong>de</strong>sloca, na mesma direção e<br />
sentido da força, um corpo <strong>de</strong> 4kg, em uma distância <strong>de</strong><br />
10m. O fenômeno todo ocorre em 5 segundos. Qual o<br />
módulo da potência realizada pela força?<br />
38) Uma força <strong>de</strong> 20 N <strong>de</strong>sloca, na mesma direção e<br />
sentido da força, um corpo <strong>de</strong> 4kg, em uma distância <strong>de</strong><br />
10m. O fenômeno todo <strong>de</strong>senvolve a potência <strong>de</strong> 40W.<br />
Qual o tempo necessário para que o fenômeno ocorra?<br />
39) Um chuveiro elétrico tem um seletor que lhe permite<br />
fornecer duas potências distintas: na posição "verão" o<br />
chuveiro fornece 2700W, na posição "inverno " fornece<br />
4800W. José, o dono <strong>de</strong>ste chuveiro, usa-o diariamente na<br />
posição "inverno", durante 20minutos. Surpreso com o alto<br />
valor <strong>de</strong> sua conta <strong>de</strong> luz, José resolve usar o chuveiro<br />
com o seletor sempre na posição "verão", pelos mesmos<br />
20 minutos diários.<br />
Supondo-se que o preço do quilowatt-hora seja <strong>de</strong> R$0,20,<br />
isto representará uma economia diária, em reais, <strong>de</strong>:<br />
7
a) 0,14<br />
b) 0,20<br />
c) 1,40<br />
d) 2,00<br />
e) 20,00<br />
40) Um operário ergue, do chão até uma prateleira a 2,0m<br />
<strong>de</strong> altura, uma saca <strong>de</strong> soja <strong>de</strong> massa 60kg, gastando 2,5s<br />
na operação. A potência média <strong>de</strong>spendida pelo operário,<br />
em watts, é, no mínimo,<br />
Dados: g = 10m/s²<br />
a) 2,4.10²<br />
b) 2,9.10²<br />
c) 3,5.10²<br />
d) 4,8.10²<br />
e) 6,0.10²<br />
41) (PUCSP/2005) O gráfico representa a força resultante<br />
sobre um carrinho <strong>de</strong> supermercado <strong>de</strong> massa total 40 kg,<br />
inicialmente em repouso.<br />
A intensida<strong>de</strong> da força constante que produz o mesmo<br />
impulso que a força representada no gráfico durante o<br />
intervalo <strong>de</strong> tempo <strong>de</strong> 0 a 25 s é, em newtons, igual a<br />
a) 1,2<br />
b) 12<br />
c) 15<br />
d) 20<br />
e) 21<br />
42) (UNIFESP/2005) Uma esfera <strong>de</strong> massa 20g atinge<br />
uma pare<strong>de</strong> rígida com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 4,0m/s e volta na<br />
mesma direção com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 3,0m/s. O impulso da<br />
força exercida pela pare<strong>de</strong> sobre a esfera, em N.s, é, em<br />
módulo, <strong>de</strong><br />
a) 0,020<br />
b) 0,040<br />
c) 0,10<br />
d) 0,14<br />
e) 0,70<br />
43) (ITA/2005) Um automóvel pára quase que<br />
instantaneamente ao bater frontalmente numa árvore. A<br />
proteção oferecida pelo "air-bag", comparativamente ao<br />
carro que <strong>de</strong>le não dispõe, advém do fato <strong>de</strong> que a<br />
transferência para o carro <strong>de</strong> parte do momentum do<br />
motorista se dá em condição <strong>de</strong><br />
a) menor força em maior período <strong>de</strong> tempo.<br />
b) menor velocida<strong>de</strong>, com mesma aceleração.<br />
c) menor energia, numa distância menor.<br />
d) menor velocida<strong>de</strong> e maior <strong>de</strong>saceleração.<br />
e) mesmo tempo, com força menor.<br />
44) (UFF/2003) Pular corda é uma ativida<strong>de</strong> que<br />
complementa o condicionamento físico <strong>de</strong> muitos atletas.<br />
Suponha que um boxeador exerça no chão uma força<br />
média <strong>de</strong> 1,0 x 10 4 N, ao se erguer pulando corda. Em<br />
cada pulo, ele fica em contato com o chão por 2,0 x 10 -2 s.<br />
Na situação dada, o impulso que o chão exerce sobre o<br />
boxeador, a cada pulo, é:<br />
a) 4,0 Ns<br />
b) 1,0 x 10 Ns<br />
c) 2,0 x 10² Ns<br />
d) 4,0 x 10³ Ns<br />
e) 5,0 x 10 5 Ns<br />
45) (UFSM/2003) Assinale falsa (F) ou verda<strong>de</strong>ira (V) em<br />
cada uma das afirmativas.<br />
Sobre a gran<strong>de</strong>za física IMPULSO, po<strong>de</strong>-se afirmar:<br />
( ) O impulso é uma gran<strong>de</strong>za instantânea.<br />
( ) A direção e o sentido do impulso são os mesmos<br />
da força aplicada sobre o corpo.<br />
( ) A força que produz o impulso é causada pela<br />
interação dos corpos que coli<strong>de</strong>m.<br />
( ) O impulso me<strong>de</strong> a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do<br />
corpo.<br />
A seqüência correta é<br />
a) V - V - F - F.<br />
b) F - V - V - F.<br />
c) V - F - V - V.<br />
d) F - F - F - V.<br />
e) F - V - V - V.<br />
46) Os gráficos apresentados a seguir mostram uma área<br />
A hachurada sob uma curva. A área A indicada é<br />
numericamente igual ao impulso <strong>de</strong> uma força no gráfico<br />
47) (UFG/2003) Para bater uma falta, durante uma partida<br />
<strong>de</strong> futebol, um jogador chuta a bola, exercendo uma força<br />
média <strong>de</strong> 2,0×10 2 N em um intervalo <strong>de</strong> tempo <strong>de</strong> 1,0×10 -2<br />
s. Sabendo que a massa da bola é <strong>de</strong> 4,0×10 2 g, po<strong>de</strong>-se<br />
afirmar que<br />
( ) o impulso fornecido à bola é igual a 2,0 N.s.<br />
( ) a velocida<strong>de</strong> da bola, imediatamente após o<br />
chute, é igual a 10 m/s.<br />
( ) o trabalho realizado pela força média sobre a<br />
bola é igual a 20 J.<br />
( ) a potência média transferida à bola é igual a<br />
5,0×10² W.<br />
8
48) (UNIFOR-CE) É fornecido o gráfico velocida<strong>de</strong> x tempo<br />
<strong>de</strong> um corpo <strong>de</strong> massa 4 kg, que se move em trajetória<br />
retilínea. O impulso da força resultante sobre o corpo, no<br />
intervalo <strong>de</strong> tempo <strong>de</strong> 0 a 4,0s, é:<br />
6,0<br />
3,0<br />
v(m/s)<br />
0 4,0 t(s)<br />
a) 8,0 N.s<br />
b) 12 N.s<br />
c) 1,0 N.s<br />
d) 16 N.s<br />
e) nenhuma resposta anterior<br />
49) (PUC-SP) Uma bola <strong>de</strong> tênis, <strong>de</strong> massa 100 g e<br />
velocida<strong>de</strong> v1=40 m/s, é rebatida por um dos jogadores,<br />
retornando com a velocida<strong>de</strong> v2 <strong>de</strong> mesmo valor e direção<br />
<strong>de</strong> v1, porém <strong>de</strong> sentido contrário. Supondo que a força<br />
média exercida pela raquete sobre a bola foi <strong>de</strong> 100 N,<br />
qual o tempo <strong>de</strong> contato entre ambas?<br />
A) 8,0 x 10 -1 s<br />
B) 8,0 x 10 -2 s<br />
C) 4,0 x 10 -2 s<br />
D) 8,0 x 10 -3 s<br />
E) 4,0 s<br />
50) (Vunesp-SP) Um corpo <strong>de</strong> massa M em repouso<br />
explo<strong>de</strong> em dois pedaços. Como conseqüência, um dos<br />
3M<br />
pedaços com massa adquire a velocida<strong>de</strong> v, para a<br />
4<br />
direita, em relação ao solo. A velocida<strong>de</strong> adquirida pelo<br />
outro pedaço, em relação ao solo vale?<br />
51) Uma bola <strong>de</strong> massa igual a 60g cai verticalmente,<br />
atingindo o solo com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 2,0m/s e retornando,<br />
também verticalmente, com velocida<strong>de</strong> inicial <strong>de</strong> 1,5m/s.<br />
Durante o contato com o solo, a bola recebeu um impulso,<br />
em unida<strong>de</strong>s do Sistema Internacional, igual a<br />
a) 0,030<br />
b) 0,090<br />
c) 0,12<br />
d) 0,21<br />
e) 0,75<br />
52) (UFRJ) Em recente partida internacional <strong>de</strong> tênis, um<br />
dos jogadores lançou a bola com sua raquete, logo a<br />
seguir informou-se pelo alto-falante que o módulo da<br />
velocida<strong>de</strong> da bola atingira aproximadamente 179km/h.<br />
Admita que, no momento do contato da raquete com a<br />
bola, a velocida<strong>de</strong> inicial da bola seja <strong>de</strong>sprezível.<br />
Consi<strong>de</strong>re a massa da bola aproximadamente igual a 20g.<br />
Determine, no SI, o valor médio do módulo do impulso<br />
aplicado à bola.<br />
53) Um tablete <strong>de</strong> chocolate <strong>de</strong> 20g foi observado em<br />
queda vertical durante o intervalo <strong>de</strong> tempo <strong>de</strong> t0=0 a<br />
t1=10s.<br />
Durante esse intervalo <strong>de</strong> tempo, a velocida<strong>de</strong> escalar V<br />
<strong>de</strong>sse tablete, em função do tempo t, é <strong>de</strong>scrita por<br />
V=4,0+3,0t, em unida<strong>de</strong>s do SI. O impulso da força<br />
resultante que atuou nesse corpo durante a observação,<br />
em N.s, foi igual a<br />
a) 0,080<br />
b) 0,60<br />
c) 0,72<br />
d) 6,0<br />
e) 9,0<br />
54) (UFSC/2006) Durante as festivida<strong>de</strong>s comemorativas<br />
da Queda da Bastilha, na França, realizadas em 14 <strong>de</strong><br />
julho <strong>de</strong> 2005, foram lançados fogos <strong>de</strong> artifício em<br />
homenagem ao Brasil. Durante os fogos, suponha que um<br />
rojão com <strong>de</strong>feito, lançado obliquamente, tenha explodido<br />
no ponto mais alto <strong>de</strong> sua trajetória, partindo-se em<br />
apenas dois pedaços que, imediatamente após a<br />
explosão, possuíam quantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> movimento p1 e p2.<br />
Consi<strong>de</strong>rando-se que todos os movimentos ocorrem em<br />
um mesmo plano vertical, assinale a(s) proposição(ões)<br />
que apresenta(m) o(s) par(es) <strong>de</strong> vetores p1 e p2<br />
fisicamente possível(eis).<br />
Dê a soma das corretas: (_____)<br />
55) Duas crianças, uma <strong>de</strong> 12 kg e outra <strong>de</strong> 18 kg, estão<br />
uma <strong>de</strong>fronte à outra utilizando patins perfeitos que lhes<br />
permitem <strong>de</strong>slocar-se sem atrito na superfície horizontal<br />
em que se encontram imóveis, até que a <strong>de</strong> 12 kg empurra<br />
a <strong>de</strong> 18 kg, que passa a se <strong>de</strong>slocar a 3,0 m/s do norte<br />
para o sul. Então, a <strong>de</strong> 12 kg se movimenta com<br />
velocida<strong>de</strong> igual: ( diga também o sentido do movimento ).<br />
56) Um canhão <strong>de</strong> massa 400 kg dispara uma bala <strong>de</strong><br />
massa 5 kg, com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 200 m/s. A velocida<strong>de</strong> com<br />
que o canhão começa o seu recuo é, em m/s, <strong>de</strong>:<br />
57) (Unicamp-SP) Um carrinho, <strong>de</strong> massa m1= 50 kg,<br />
<strong>de</strong>sloca-se horizontalmente com velocida<strong>de</strong> v1=4m/s. Um<br />
bloco <strong>de</strong> massa m2 = 30 kg cai verticalmente sobre o<br />
carrinho, <strong>de</strong> uma altura muito pequena, a<strong>de</strong>rindo a ele.<br />
Com que velocida<strong>de</strong> final move-se o conjunto?(Despreze<br />
os atritos)<br />
9
58) (UFPR/2004) Com base nos conceitos e nas leis <strong>de</strong><br />
conservação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento (momento<br />
linear) e da energia cinética, é correto afirmar:<br />
(01) A quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento (momento linear) <strong>de</strong> uma<br />
partícula <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> do sistema <strong>de</strong> referência.<br />
(02) A energia cinética <strong>de</strong> uma partícula po<strong>de</strong> assumir<br />
valores negativos.<br />
(04) Em uma colisão perfeitamente elástica, a energia<br />
cinética é conservada.<br />
(08) Em uma colisão inelástica, a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong><br />
movimento (momento linear) não é conservada.<br />
(16) Quando duas partículas coli<strong>de</strong>m, a velocida<strong>de</strong> do<br />
centro <strong>de</strong> massa do sistema, na ausência <strong>de</strong> forças<br />
externas, permanece constante.<br />
Dê a some das proposições corretas: ( )<br />
59) (MED.ABC) Uma bomba tem velocida<strong>de</strong> horizontal V0<br />
= 50m/s no instante em que explo<strong>de</strong> e se divi<strong>de</strong> em dois<br />
fragmentos, um <strong>de</strong> massa m e outro <strong>de</strong> massa 2m. A<br />
velocida<strong>de</strong> do fragmento menor, logo após a explosão, é<br />
igual a 4.V0. Determinar o módulo da velocida<strong>de</strong> e o<br />
sentido <strong>de</strong> movimento do outro fragmento, ( escreva por<br />
extenso a resposta ) <strong>de</strong>sprezando a resistência do ar e<br />
ação da gravida<strong>de</strong>.<br />
60) Leia com atenção cada afirmativa abaixo e assinale ao<br />
lado se a afirmativa é verda<strong>de</strong>ira (V) ou falsa (F).<br />
I) ( ) Um vagão vazio, sem cobertura, está<br />
se <strong>de</strong>slocando sobre trilhos retos horizontais, sem atrito.<br />
Começa a chover e a água, caindo verticalmente, vai se<br />
acumulando no interior do vagão. Po<strong>de</strong>mos dizer que o<br />
módulo da velocida<strong>de</strong> do vagão diminui<br />
II) ( ) A quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento <strong>de</strong> um<br />
corpo se mantém constante num certo intervalo <strong>de</strong> tempo.<br />
O módulo da força resultante que age sobre o corpo,<br />
nesse intervalo <strong>de</strong> tempo, necessariamente é diferente <strong>de</strong><br />
zero.<br />
III) ( ) Dois corpos A e B, sendo mA
65) Apesar das mo<strong>de</strong>rnas teorias da Física, a teoria <strong>de</strong><br />
Mecânica Clássica, <strong>de</strong>vida ao gênio criativo <strong>de</strong> Newton,<br />
que relaciona os movimentos às suas causas, continua<br />
válida para <strong>de</strong>screver os fenômenos do cotidiano. Assim,<br />
um caminhão <strong>de</strong> massa 10 toneladas, a 36 km/h, que po<strong>de</strong><br />
parar em 5,0s, está, neste intervalo <strong>de</strong> tempo, sob a ação<br />
<strong>de</strong> uma força resultante cuja intensida<strong>de</strong>, em newtons,<br />
vale<br />
a) 2,0.10²<br />
b) 5,0.10²<br />
c) 2,0.10³<br />
d) 5,0.10³<br />
e) 2,0.10 4<br />
66) (UFPE/2002) A força resultante que atua sobre um<br />
bloco <strong>de</strong> 2,5kg, inicialmente em repouso, aumenta<br />
uniformemente <strong>de</strong> zero até 100N em 0,2s, conforme a<br />
figura a seguir. A velocida<strong>de</strong> final do bloco, em m/s, é:<br />
a) 2,0<br />
b) 4,0<br />
c) 6,0<br />
d) 8,0<br />
e) 10<br />
67) (UERJ/2006) Duas esferas, A e B, <strong>de</strong>slocam-se sobre<br />
uma mesa conforme mostra a figura 1.<br />
Quando as esferas A e B atingem velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> 8 m/s e<br />
1 m/s, respectivamente, ocorre uma colisão perfeitamente<br />
inelástica entre ambas.<br />
O gráfico na figura 2 relaciona o momento linear Q, em kg<br />
× m/s, e a velocida<strong>de</strong>, em m/s, <strong>de</strong> cada esfera antes da<br />
colisão.<br />
Após a colisão, as esferas adquirem a velocida<strong>de</strong>, em m/s,<br />
equivalente a:<br />
a) 8,8<br />
b) 6,2<br />
c) 3,0<br />
d) 2,1<br />
e) nenhuma resposta anterior.<br />
68) (UFPE/2004) Um bloco <strong>de</strong> massa m1 = 100 g<br />
comprime uma mola <strong>de</strong> constante elástica k = 360 N/m,<br />
por uma distância x = 10,0 cm, como mostra a figura. Em<br />
um dado instante, esse bloco é liberado, vindo a colidir em<br />
seguida com um outro bloco <strong>de</strong> massa m2 = 200 g,<br />
inicialmente em repouso. Despreze o atrito entre os blocos<br />
e o piso. Consi<strong>de</strong>rando a colisão perfeitamente inelástica,<br />
<strong>de</strong>termine a velocida<strong>de</strong> final dos blocos, em m/s.<br />
69) (PUCSP/2003) Dois carros, A e B, <strong>de</strong> massas iguais,<br />
movem-se em uma estrada retilínea e horizontal, em<br />
sentidos opostos, com velocida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mesmo módulo.<br />
Após se chocarem frontalmente, ambos param<br />
imediatamente <strong>de</strong>vido à colisão<br />
Po<strong>de</strong>-se afirmar que, no sistema, em relação à situação<br />
<strong>de</strong>scrita,<br />
a) há conservação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do<br />
sistema e da sua energia cinética total.<br />
b) não há conservação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do<br />
sistema, mas a energia cinética total se conserva.<br />
c) nem a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do sistema e nem a<br />
energia cinética total se conservam.<br />
d) a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do sistema é transformada<br />
em energia cinética.<br />
e) há conservação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do<br />
sistema, mas não da sua energia cinética total.<br />
70) (PUCRS/1999) Um sistema é constituído <strong>de</strong> duas<br />
esferas que se movem sobre um plano horizontal e<br />
coli<strong>de</strong>m entre si num <strong>de</strong>terminado instante. Imediatamente<br />
após a colisão, po<strong>de</strong>-se afirmar que, referente ao sistema,<br />
permaneceu inalterada a<br />
a) energia cinética.<br />
b) energia elástica.<br />
c) quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento.<br />
d) velocida<strong>de</strong>.<br />
e) energia mecânica.<br />
71) (BHWS) Um automóvel <strong>de</strong> massa mB= 800kg,<br />
<strong>de</strong>slocando-se para a direita com velocida<strong>de</strong> constante <strong>de</strong><br />
10m/s, coli<strong>de</strong> com uma camionete <strong>de</strong> massa mA=1200kg<br />
inicialmente em repouso. Leia as afirmativas abaixo<br />
referentes a colisão dos veículos representados na figura<br />
abaixo. Despreze os atritos e eventuais forças externas ao<br />
sistema.<br />
11
v0B=10m/s v0A=0<br />
I) Consi<strong>de</strong>rando a colisão perfeitamente<br />
inelástica po<strong>de</strong>mos concluir que há<br />
conservação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do<br />
sistema e máxima dissipação <strong>de</strong> energia<br />
cinética.<br />
II) Consi<strong>de</strong>rando a colisão perfeitamente<br />
inelástica a velocida<strong>de</strong> do sistema após a<br />
colisão é 4m/s para a direita.<br />
III) A força média que o automóvel exerce sobre<br />
a camionete é maior em módulo do que a<br />
força média que a camionete exerce sobre o<br />
automóvel<br />
a) Apenas I e II são verda<strong>de</strong>iras.<br />
b) Apenas II e III são verda<strong>de</strong>iras.<br />
c) I, II e III são verda<strong>de</strong>iras.<br />
d) Apenas I é verda<strong>de</strong>ira.<br />
e) Apenas III é verda<strong>de</strong>ira.<br />
72) (UFPE)(modificada) Dois carros A e B, inicialmente em<br />
repouso, po<strong>de</strong>m mover-se livremente na direção x. A<br />
massa do carro A é 6kg, e a do carro B, 2kg. Eles estão<br />
unidos, comprimindo uma mola, conforme figura. Quando<br />
a corda que os mantém é queimada e se rompe, o carro A<br />
se <strong>de</strong>sloca com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 2,0m/s em relação ao solo.<br />
Qual é a energia, em J, que estava armazenada na mola<br />
antes do rompimento da corda?(Despreze os atritos)<br />
73) Um carrinho <strong>de</strong> massa igual a 10kg , <strong>de</strong>slocando-se<br />
para a direita com velocida<strong>de</strong> igual 10m/s, é fragmentado,<br />
por uma explosão, em dois pedaços, (1) e (2), <strong>de</strong> massas<br />
iguais (veja figura). Sejam v1 e v2 as velocida<strong>de</strong>s,<br />
respectivas dos dois fragmentos, logo após a explosão e<br />
sabendo que o pedaço 1 adquire velocida<strong>de</strong> igual a 22 m/s<br />
para a direita logo após a explosão, <strong>de</strong>termine o módulo<br />
da velocida<strong>de</strong> adquirida pelo pedaço 2 <strong>de</strong>finindo o sentido<br />
do movimento .<br />
a) 2m/s para a esquerda<br />
b) 2 m/s para a direita<br />
c) 4m/s para a direita<br />
d) 4m/s para a esquerda<br />
e) zero<br />
74) Um veículo <strong>de</strong> 700 kg que trafega a 80km/h (<br />
aproximadamente 22m/s) coli<strong>de</strong> com um muro e pára.<br />
Qual é o módulo da variação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento<br />
durante a colisão? Qual é o módulo da força, suposta<br />
constante, que atua sobre o veículo, sabendo-se que a<br />
colisão durou um décimo <strong>de</strong> segundo?<br />
a) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 15 000 N<br />
b) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 154 000 N<br />
c) ΔQ= 7 700 kg.m/s e F= 77 000 N<br />
d) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 1 540 N<br />
e) Nenhuma resposta anterior<br />
75) Um jogador <strong>de</strong> golfe dá uma tacada, imprimindo uma<br />
força <strong>de</strong> 250N à bola. Qual é o módulo da velocida<strong>de</strong> da<br />
bola imediatamente após o impacto, supondo-se que a<br />
força atue durante um tempo igual a seis milésimos <strong>de</strong><br />
segundo? Dado: A massa da bola <strong>de</strong> golfe é igual a 45<br />
gramas.<br />
a) 20,00 m/s<br />
b) 10,00 m/s<br />
c) 33,33m/s<br />
d) 43,85m/s<br />
e) 35,77m/s<br />
76) (VUVEST-SP) O gráfico representa a intensida<strong>de</strong> da<br />
força resultante, que atua em um corpo em função do<br />
tempo. Se a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do corpo em t=0 é<br />
15kg.m/s e se a força resultante atua na mesma direção<br />
mas em sentido oposto ao do movimento, sua velocida<strong>de</strong><br />
no instante t=10s é , em m/s, igual a:<br />
a) 0<br />
b) 5<br />
c) 10<br />
d) 15<br />
e) 20<br />
12
77) (VUNESP-SP) Um asterói<strong>de</strong>, no espaço, está em<br />
repouso em relação a um <strong>de</strong>terminado referencial. Num<br />
certo instante ele explo<strong>de</strong> em três pedaços. Dentre os<br />
esquemas representados, assinale o único que po<strong>de</strong><br />
representar os vetores velocida<strong>de</strong>s dos fragmentos do<br />
asterói<strong>de</strong> logo após a explosão, em relação ao referencial<br />
inicial.<br />
78) (UFF) Duas partículas <strong>de</strong> massas m1 e m2 coli<strong>de</strong>m<br />
frontalmente. A velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> cada uma <strong>de</strong>las está<br />
mostrada no gráfico abaixo.<br />
79) (FUVEST-SP) Os gráficos a seguir representam as<br />
velocida<strong>de</strong>s, em função do tempo, <strong>de</strong> dois objetos<br />
homogêneos idênticos, que coli<strong>de</strong>m frontalmente. Se p é a<br />
quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> movimento do sistema formado pelos dois<br />
objetos e E a energia cinética <strong>de</strong>ste mesmo sistema,<br />
po<strong>de</strong>mos afirmar que na colisão;<br />
80) (UFMS) Um corpo <strong>de</strong> massa 2kg coli<strong>de</strong> com um corpo<br />
parado, <strong>de</strong> massa 1kg que, imediatamente após a colisão,<br />
passa a mover-se com energia cinética <strong>de</strong> 2J.<br />
Consi<strong>de</strong>rando-se o choque perfeitamente elástico (frontal e<br />
central), a velocida<strong>de</strong> do primeiro corpo imediatamente<br />
antes da colisão era, em m/s, <strong>de</strong><br />
Bloco I<br />
a) 3,0<br />
b) 2,5<br />
c) 2,0<br />
d) 1,5<br />
e) 1,0<br />
Gabarito<br />
1) A) 0,15 J<br />
B) 0,1 kg<br />
C) 1,6 x 10 -2 J<br />
D) F=40N<br />
2) A<br />
3) A) 2,5s<br />
B) 12,5 m<br />
4) A<br />
5) 10 m/s<br />
6) C<br />
7) A<br />
Resolução da 7<br />
I) Correta: <strong>de</strong> 2s a 4s a força é constante, então<br />
aceleração constante (F=m.a)<br />
II) Correta:<br />
A área sob o gráfico <strong>de</strong> t=0 a t=4s correspon<strong>de</strong> ao impulso.<br />
4x12<br />
I 24Ns<br />
2<br />
a) p se conservou e E<br />
não se conservou.<br />
b) p se conservou e E<br />
se conservou.<br />
c) p não se conservou<br />
e E se conservou.<br />
d) p não se conservou<br />
e E não se conservou.<br />
e) (p+E) se conservou<br />
13
I Q<br />
24 mv mv0<br />
24 2v<br />
2(<br />
0)<br />
v 12m<br />
/ s<br />
2<br />
2<br />
mv 2(<br />
12)<br />
Ec 144J<br />
2 2<br />
III) Errada:<br />
Entre 4s e 8 s o movimento é uniformemente variado, pois<br />
FR é constante e diferente <strong>de</strong> zero, há aceleração<br />
constante e diferente <strong>de</strong> zero.<br />
IV) Errada<br />
A partir do instante 10s a força resultante passa ser nula,<br />
então o móvel passa a se mover, nesse caso, com<br />
velocida<strong>de</strong> constante e NÃO NULA.<br />
8) B<br />
9) 42J<br />
10) A) 6,4 J e 3,2kgm/s<br />
B) 64N<br />
11) E<br />
12) B<br />
13) E<br />
14) A<br />
15) A) v1= 4m/s<br />
B) a=2m/s²<br />
C) F=1N<br />
D) x=8m<br />
Vmédia=5m/s<br />
Resolução da 15<br />
A) Observando o gráfico da energia cinética e da<br />
velocida<strong>de</strong> temos:<br />
2<br />
m(<br />
v2<br />
)<br />
Ec <br />
2<br />
2<br />
m(<br />
6)<br />
9 <br />
2<br />
18 m36<br />
massa 0,<br />
5kg<br />
Então, a energia cinética inicial = 4J, temos:<br />
2<br />
m(<br />
v1)<br />
Ec <br />
2<br />
2<br />
0,<br />
5(<br />
v1)<br />
4 <br />
2<br />
2<br />
8 0,<br />
5(<br />
v )<br />
1<br />
v 1 16<br />
v 4m/<br />
s<br />
1 <br />
B) Para calcular a aceleração:<br />
v<br />
6 4<br />
a 2m/<br />
s<br />
t<br />
2 1<br />
C) Força resultante:<br />
FR= m x a<br />
FR= 0,5 x 2 = 1N<br />
D) posição da partícula em t=2,0s;<br />
x x<br />
0<br />
x 3 <br />
x 8m<br />
at<br />
v t <br />
1<br />
4(<br />
1)<br />
2<br />
2 2<br />
2(<br />
1)<br />
<br />
2<br />
D) velocida<strong>de</strong> média;<br />
v M<br />
16)<br />
6 4<br />
5m<br />
/ s<br />
2<br />
8<br />
25<br />
17) –4x10 4 J<br />
18) 60 J<br />
19) A) nulo (MRU FR=0)<br />
B) Trabalho da peso=0<br />
Trabalho da Normal=0<br />
Trabalho da força F=1200 J<br />
Trabalho da Fat= -1200J<br />
20) 0,05m = 5cm<br />
21) 0,03m=3cm<br />
22) C<br />
23) 2m/s<br />
24) 0,4m = 40 cm<br />
25) B<br />
26) C<br />
27) soma 05 ( 01 + 04)<br />
28) D<br />
29) B<br />
30) B<br />
31) a) 50 J b) 12 J<br />
32) a) 0,4kg b) –1,6J<br />
33) A<br />
34) D<br />
35) 4 10 m/s<br />
36) E<br />
37) 40 W<br />
38) 5 s<br />
39) A<br />
40) D<br />
41) E<br />
42) D<br />
2<br />
14
Resolução da 42<br />
Lembrete: massa=20g=0,02kg<br />
I Q<br />
I mv<br />
I 0,<br />
06<br />
f<br />
mv<br />
I 0,<br />
02(<br />
3)<br />
<br />
I 0,<br />
14N.<br />
s<br />
43) A<br />
44) C<br />
45) B<br />
46) C<br />
i<br />
0,<br />
02(<br />
4)<br />
0,<br />
08<br />
47) V; F; F; V<br />
Resolução da 47<br />
I) Verda<strong>de</strong>ira<br />
I F.<br />
t<br />
I 200x0,<br />
01 2N.<br />
s<br />
II) Falsa<br />
I Q<br />
2 mv mv0<br />
2 0,<br />
4v<br />
0,<br />
4(<br />
0)<br />
v 5m<br />
/ s<br />
III) Falsa<br />
Ec<br />
mv<br />
<br />
2<br />
5J<br />
2 2<br />
mv0<br />
<br />
2<br />
2<br />
0,<br />
4(<br />
5)<br />
0,<br />
4(<br />
0)<br />
<br />
2 2<br />
0,<br />
2(<br />
25)<br />
<br />
IV) Verda<strong>de</strong>ira<br />
Vinicial=-4m/s<br />
Vfinal=3,0m/s +<br />
5<br />
Pot 500W<br />
2<br />
t<br />
1x10<br />
2<br />
48) B<br />
49) B<br />
Resolução da 49<br />
I Q<br />
F.<br />
t<br />
mv mv<br />
100.<br />
t<br />
0,<br />
1(<br />
40)<br />
0,<br />
1(<br />
40)<br />
100.<br />
t<br />
8 8<br />
t<br />
<br />
8<br />
100<br />
0<br />
8x10<br />
2<br />
50) 3v para a esquerda em relação ao solo<br />
s<br />
51) D<br />
52)O impulso é I=0,99N.s; aproximadamente 1 N.s<br />
53) B<br />
54) soma 9 (01 + 08)<br />
55) 4,5m/s do sul para o norte<br />
56) 2,5 m/s<br />
57) 2,5 m/s<br />
58) soma 21 (01+04+16)<br />
59) 25 m/s no sentido contrário ao do pedaço menor.<br />
60) V; F; V<br />
61) A) 15m/s<br />
B) 300 J<br />
A)<br />
Q<br />
v<br />
Resolução da 61<br />
sistemaant es<br />
m v<br />
f<br />
1<br />
0<br />
1<br />
m<br />
6(<br />
20)<br />
<br />
Q<br />
2<br />
v<br />
0<br />
2(<br />
0)<br />
2<br />
<br />
sistema<strong>de</strong>p ois<br />
m v<br />
( 6<br />
120<br />
15m<br />
/ s<br />
8<br />
1<br />
f<br />
1<br />
2)<br />
v<br />
m<br />
B) Ec do sistema antes da colisão<br />
6(<br />
20)<br />
Ec <br />
2<br />
Ec 1200J<br />
2<br />
2(<br />
0)<br />
<br />
2<br />
2<br />
Ec do sistema <strong>de</strong>pois da colisão<br />
2<br />
( 6 2)(<br />
15)<br />
Ec <br />
2<br />
Ec 900J<br />
8(<br />
225)<br />
<br />
2<br />
Energia Cinética dissipada na colisão<br />
Ec= 1200J – 900 J = 300 J<br />
62) D<br />
63) C<br />
64) B<br />
65) E<br />
66) B<br />
67) C<br />
f<br />
2<br />
v<br />
f<br />
2<br />
15
68) 2m/s<br />
Resolução da 68<br />
Para <strong>de</strong>terminar a velocida<strong>de</strong> do bloco m1 imediatamente<br />
antes do choque, utilizamos a conservação da energia<br />
mecânica, pois não há atrito<br />
2 2<br />
kx<br />
2<br />
mv<br />
<br />
2<br />
2<br />
360(<br />
0,<br />
1)<br />
0,<br />
1v<br />
360(<br />
0,<br />
01)<br />
3,<br />
6<br />
v<br />
2<br />
0,<br />
1v<br />
36<br />
v 6m/<br />
s<br />
0,<br />
1v<br />
2<br />
2<br />
2<br />
O bloco 1 se aproxima do bloco 2 com velocida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 6m/s,<br />
coli<strong>de</strong> e saem juntos, pois a colisão é perfeitamente<br />
inelástica.<br />
m1(<br />
6)<br />
m2<br />
( 0)<br />
( m m2<br />
) v<br />
0,<br />
1(<br />
6)<br />
0,<br />
6<br />
0,<br />
3v<br />
v 2m<br />
/ s<br />
( 0,<br />
1<br />
0,<br />
2)<br />
v<br />
69) E<br />
70) C<br />
71) A<br />
72) 48J<br />
73) A<br />
74) B<br />
75) C<br />
76) A<br />
Resolução da questão 76<br />
Observe que no texto do enunciado da questão 76 a força<br />
age na mesma direção porém no sentido contrário,<br />
<strong>de</strong>vemos enten<strong>de</strong>r então que o impulso produzido pela<br />
fora (que é numericamente igual a área sob o grpafico Fxt)<br />
é NEGATIVO.<br />
Fica assim:<br />
77) D<br />
78) A<br />
79) A<br />
80) D<br />
Bloco II) <strong>Exercícios</strong> sobre Hidrostática e<br />
Hidrodinâmica<br />
1) Uma esfera <strong>de</strong> volume 0,8 cm³ tem massa m1=1,0g. Ela<br />
está completamente mergulhada em água e presa, por um<br />
fio fino, a um dos braços <strong>de</strong> uma balança <strong>de</strong> braços iguais,<br />
como mostra a figura a seguir. É sabido que o volume <strong>de</strong><br />
1,0g <strong>de</strong> água é <strong>de</strong> 1,0cm³. Então a massa m2 que <strong>de</strong>ve<br />
ser suspensa no outro braço da balança, para mantê-la em<br />
equilíbrio é:<br />
a) 0,2 g<br />
b) 0,3 g<br />
c) 0,4 g<br />
d) 0,5 g<br />
e) 0,6 g<br />
2) (UFPE/2006) A figura a seguir mostra uma caixa cúbica<br />
<strong>de</strong> aresta a = 20 cm e massa M = 10 kg, imersa em água,<br />
sendo mantida em equilíbrio por um fio muito leve preso ao<br />
teto. Determine a tração no fio, em newtons.<br />
3)(UFSC/2006) Um corpo C, <strong>de</strong> formato cúbico, tem massa<br />
igual a 0,08 kg e massa específica igual a 800 kg/m³. Ele é<br />
mantido inicialmente submerso, em repouso, em um<br />
líquido <strong>de</strong> massa específica igual a 1200 kg/m³ também<br />
em repouso em um tanque. A parte superior <strong>de</strong>sse corpo<br />
está a uma distância d = 4 m da superfície do líquido,<br />
como está representado na figura a seguir.<br />
Em um <strong>de</strong>terminado instante, o corpo é solto e, após um<br />
certo intervalo <strong>de</strong> tempo, aflora à superfície do líquido.<br />
Desprezando qualquer tipo <strong>de</strong> atrito e <strong>de</strong>sconsi<strong>de</strong>rando a<br />
força <strong>de</strong> empuxo do ar sobre o corpo, assinale a(s)<br />
proposição(ões) CORRETA(S).<br />
(01) O módulo da força <strong>de</strong> empuxo que o líquido exerce no<br />
corpo C, na posição mostrada na figura acima, é maior que<br />
o módulo da força peso <strong>de</strong>sse corpo.<br />
(02) Imediatamente após ser liberado, o corpo C adquire<br />
um movimento retilíneo uniforme vertical para cima.<br />
(04) O trabalho realizado pela força <strong>de</strong> empuxo que o<br />
líquido exerce sobre o corpo C, no percurso d, é igual a 4,8<br />
J.<br />
(08) Quando o corpo C estiver flutuando livremente na<br />
superfície do líquido, terá 1/3 <strong>de</strong> seu volume submerso.<br />
16
(16) Um outro corpo, <strong>de</strong> volume igual ao do corpo C,<br />
somente permaneceria em equilíbrio quando totalmente<br />
imerso nesse líquido se o seu peso tivesse módulo igual a<br />
1,2 N.<br />
Dê a soma das proposições corretas: (_____)<br />
4) (PUCSP/2006) Leia a tira a seguir<br />
Em relação à flutuação do gelo, motivadora da história,<br />
consi<strong>de</strong>re as afirmativas:<br />
I - O gelo, sendo água concentrada, não consegue separar<br />
a água líquida e afundar e, por causa disso, flutua.<br />
II - O gelo flutua em água porque o valor <strong>de</strong> sua <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong><br />
é menor que o valor da <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água.<br />
III - Se um cubo <strong>de</strong> gelo <strong>de</strong> massa 20 g estiver boiando em<br />
água, atuará sobre ele um empuxo <strong>de</strong> 20 gf.<br />
IV - Se um cubo <strong>de</strong> gelo <strong>de</strong> 20 g <strong>de</strong>rreter inteiramente em<br />
um copo completamente cheio <strong>de</strong> água, 20 mL <strong>de</strong> água<br />
entornarão.<br />
Somente está correto o que se lê em<br />
a) I e III<br />
b) II, III e IV<br />
c) II e IV<br />
d) I e IV<br />
e) II e III<br />
5)(UFPR/2006) Em meados do ano <strong>de</strong> 2005, o minisubmarino<br />
russo Priz, em operações <strong>de</strong> treinamento no<br />
Oceano Pacífico, ficou preso ao cabo <strong>de</strong> fixação <strong>de</strong> uma<br />
antena usada para monitorar o fundo do mar. A situação<br />
está ilustrada na figura a seguir, on<strong>de</strong> A é a antena em<br />
formato cilíndrico e B é a âncora que mantém o conjunto<br />
fixo ao fundo do mar<br />
Com base nos conceitos <strong>de</strong> hidrostática, consi<strong>de</strong>re as<br />
seguintes afirmativas:<br />
I. Devido à pressão da água, a lateral do cilindro está<br />
sujeita a forças que se cancelam aos pares.<br />
II. As forças que atuam nas bases superior e inferior do<br />
cilindro, <strong>de</strong>vido às pressões da água, não se cancelam aos<br />
pares.<br />
III. A resultante <strong>de</strong> todas as forças causadas pelas<br />
pressões que atuam no cilindro é a força <strong>de</strong> empuxo.<br />
IV. O empuxo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da inclinação do eixo do cilindro<br />
para uma mesma profundida<strong>de</strong> do seu centro <strong>de</strong> massa.<br />
Assinale a alternativa correta.<br />
a) Somente as afirmativas I e III são verda<strong>de</strong>iras.<br />
b) Somente a afirmativa I é verda<strong>de</strong>ira.<br />
c) Somente as afirmativas I, II e III são verda<strong>de</strong>iras.<br />
d) Somente a afirmativa IV é verda<strong>de</strong>ira.<br />
e) As afirmativas I, II, III e IV são verda<strong>de</strong>iras.<br />
6) (UFPel/2005)<br />
A expressão "Isso é apenas a ponta <strong>de</strong> um iceberg" - muito<br />
usada conotativamente, hoje em dia, para mostrar que se<br />
vê apenas uma parte muito pequena <strong>de</strong> um problema,<br />
ficando o resto "escondido" - faz referência a uma situação<br />
física.<br />
Assinale a alternativa cujos dados se relacionam<br />
corretamente com essa situação.<br />
a) o Po<strong>de</strong>r das Pontas e a Rigi<strong>de</strong>z Dielétrica.<br />
b) Arquime<strong>de</strong>s e o Teorema do Empuxo.<br />
c) Pascal e o Princípio da Prensa Hidráulica.<br />
d) Newton e o Princípio da Ação e Reação.<br />
e) A Lei <strong>de</strong> Stevin e a Diferença <strong>de</strong> Pressão.<br />
7) (FUVEST) Através <strong>de</strong> um fio que passa por uma<br />
roldana, um bloco metálico é erguido do interior <strong>de</strong> um<br />
recipiente contendo água, conforme ilustra a figura<br />
adiante. O bloco é erguido e retirado completamente da<br />
água com velocida<strong>de</strong> constante. O gráfico que melhor<br />
representa a tração T no fio em função do tempo é:<br />
17
8) (UNICAMP) Pescando no Rio Tietê, na cida<strong>de</strong> <strong>de</strong> São<br />
Paulo, um turista fisgou um pneu <strong>de</strong> massa m(p)=10,5kg,<br />
cuja <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> é 1400kg/m³. Consi<strong>de</strong>rando a tabela a<br />
seguir(que fornece a tração que uma linha <strong>de</strong> pesca po<strong>de</strong><br />
suportar em função o seu diâmetro), <strong>de</strong>termine:<br />
(Lembrete: 1 kgf = 10N)<br />
a) O diâmetro mínimo da linha <strong>de</strong> pesca, <strong>de</strong>ntre os<br />
apresentados na tabela, para que o pescador levante o<br />
pneu, enquanto este estiver totalmente submerso;<br />
b) O diâmetro mínimo da linha <strong>de</strong> pesca, <strong>de</strong>ntre os<br />
apresentados na tabela, para que o pescar levante o pneu,<br />
totalmente fora d'água. Admita que a parte côncava inferior<br />
do pneu retém 3,0 litros <strong>de</strong> água.<br />
9)(UNESP) Uma pequena bola <strong>de</strong> borracha está presa por<br />
um fio leve ao fundo <strong>de</strong> um recipiente cheio com água,<br />
como mostra a figura adiante.<br />
Se o volume da bola submersa for 5,0.10 -4 m³ e sua massa<br />
for 2,0.10 -1 kg, qual será a tensão no fio?<br />
(Consi<strong>de</strong>re a aceleração da gravida<strong>de</strong> local igual a 10m/s²<br />
e a massa específica da água 10³kg/m³).<br />
10) Um bloco <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> volume V = 60 cm³,<br />
totalmente submerso, está atado ao fundo <strong>de</strong> um<br />
recipiente cheio <strong>de</strong> água por meio <strong>de</strong> um fio <strong>de</strong> massa<br />
<strong>de</strong>sprezível. O fio é cortado e o bloco emerge na superfície<br />
com 1/4 <strong>de</strong> seu volume fora da água. Sendo g = 10 m/s² a<br />
aceleração da gravida<strong>de</strong> e D = 1 g/cm³ a massa específica<br />
da água, calcule:<br />
a) a massa específica do bloco.<br />
b) a tração no fio, antes <strong>de</strong> ser cortado.<br />
11) Um pedaço <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira, <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> 6,0 × 10² kg/m³,<br />
possuindo massa <strong>de</strong> 12 t, flutua na água do lago <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> 1,0 × 10³ kg/m³. Em equilíbrio, a parte<br />
submersa da ma<strong>de</strong>ira apresenta volume, em m 3 , <strong>de</strong><br />
a) 1,2 × 10 1<br />
b) 6,0 × 10 1<br />
c) 1,2 × 10²<br />
d) 6,0 × 10²<br />
e) 1,2 × 10³<br />
12)(UERJ/2005) Alguns peixes po<strong>de</strong>m permanecer em<br />
repouso, isto é, em equilíbrio estático, <strong>de</strong>ntro d'água. Esse<br />
fato é explicado fisicamente pelo Princípio <strong>de</strong> Arquime<strong>de</strong>s,<br />
on<strong>de</strong> atua a força <strong>de</strong>nominada empuxo.<br />
Nessa situação <strong>de</strong> equilíbrio, a expressão que apresenta o<br />
mesmo valor tanto para gran<strong>de</strong>zas associadas ao peixe<br />
como para a água <strong>de</strong>slocada por ele é:<br />
a) peso/área<br />
b) massa/volume<br />
c) peso × área<br />
d) massa × volume<br />
e) nenhuma resposta anterior.<br />
13) (FUVEST) Uma pessoa <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> 1,1g/cm³,<br />
quando completamente submersa nas águas <strong>de</strong> uma<br />
piscina, fica sujeita a um empuxo <strong>de</strong> 600N. Sendo a<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água da piscina 1,0g/cm³, responda:<br />
a) Qual é a massa <strong>de</strong>ssa pessoa?<br />
b) Apoiada numa bóia <strong>de</strong> 12 litros <strong>de</strong> volume e massa<br />
200g, ela conseguirá manter-se na superfície d'água?<br />
Explique.<br />
14) Uma lata com tampa apresenta volume <strong>de</strong> 20dm³ e<br />
massa <strong>de</strong> 8,0kg. Adote g=10m/s² e a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água<br />
d=1,0g/cm³. A força mínima que se <strong>de</strong>ve exercer<br />
verticalmente para que a lata permaneça afundada em<br />
água é <strong>de</strong><br />
a) 14N<br />
b) 80N<br />
c) 120N<br />
d) 200N<br />
e) 140N<br />
15) (PUC-Campinas) Um bloco <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira <strong>de</strong> volume<br />
200cm³ flutua em água, <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> 1,0g/cm³, com 60%<br />
<strong>de</strong> seu volume imerso. O mesmo bloco é colocado em um<br />
líquido <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> 0,75g/cm³. O volume submerso do<br />
bloco vale, em cm³,<br />
a) 150<br />
b) 160<br />
c) 170<br />
d) 180<br />
e) 190<br />
16) (UF-RJ)(modificada) Deseja-se içar uma peça metálica<br />
<strong>de</strong> artilharia <strong>de</strong> massa m=8,0x10 2 kg e volume igual a<br />
6,0x10 -1 m³, que se encontra em repouso no fundo <strong>de</strong> um<br />
lago. Para tanto, pren<strong>de</strong>-se a peça a um balão que é<br />
inflado com ar até atingir um volume V, como mostra a<br />
figura. Supondo <strong>de</strong>sprezível o peso do balão e do ar em<br />
seu interior e consi<strong>de</strong>rando a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água 1,0x10³<br />
kg/m³, calcule o valor do volume mínimo V necessário para<br />
içar a peça.<br />
18
17) Um recipiente <strong>de</strong> 2litros completamente preenchido<br />
com chumbo tem massa <strong>de</strong> 22,6kg e fica submerso em<br />
água. Qual é a força <strong>de</strong> empuxo que atua sobre ele?<br />
18) A prensa hidráulica é baseada:<br />
a) no princípio <strong>de</strong> Pascal.<br />
b) no princípio <strong>de</strong> Arquime<strong>de</strong>s.<br />
c) na lei <strong>de</strong> Stevin.<br />
d) na lei <strong>de</strong> Coulomb.<br />
e) na lei <strong>de</strong> Avogadro<br />
19) (UERJ/2001) Um amestrador quer saber o peso <strong>de</strong> um<br />
elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue<br />
equilibrar o elefante sobre um pistão <strong>de</strong> 2000cm² <strong>de</strong> área,<br />
exercendo uma força vertical F equivalente a 200N, <strong>de</strong><br />
cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área<br />
é igual a 25cm².<br />
Calcule o peso do elefante.<br />
Balão <strong>de</strong><br />
volume V<br />
20) (PUCPR/2001)A figura representa uma prensa<br />
hidráulica<br />
Determine o módulo da força F aplicada no êmbolo A, para<br />
que o sistema esteja em equilíbrio.<br />
a) 800 N<br />
b) 1600 N<br />
c) 200 N<br />
d) 3200 N<br />
e) 8000 N<br />
21)(UEL/2005) O vôo <strong>de</strong> um avião <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> do<br />
acoplamento <strong>de</strong> vários fatores, <strong>de</strong>ntre os quais se <strong>de</strong>staca<br />
o formato <strong>de</strong> suas asas, responsáveis por sua sustentação<br />
no ar. O projeto das asas é concebido <strong>de</strong> tal maneira que,<br />
em um mesmo intervalo <strong>de</strong> tempo, uma corrente <strong>de</strong> ar<br />
passando acima da asa tem que percorrer um caminho<br />
maior que uma corrente <strong>de</strong> ar que passa abaixo <strong>de</strong>la.<br />
Des<strong>de</strong> que a velocida<strong>de</strong> do avião seja a<strong>de</strong>quada, isso<br />
permite que ele se mantenha no ar. Assinale a alternativa<br />
que i<strong>de</strong>ntifica corretamente a razão para que isso<br />
aconteça.<br />
a) A velocida<strong>de</strong> do ar acima da asa é maior do que abaixo<br />
da asa, ocasionando uma pressão maior acima da asa.<br />
b) A velocida<strong>de</strong> do ar acima da asa é menor do que abaixo<br />
da asa, ocasionando uma pressão menor acima da asa.<br />
c) A velocida<strong>de</strong> do ar acima da asa é maior do que abaixo<br />
da asa, ocasionando uma pressão maior abaixo da asa.<br />
d) A <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do ar acima da asa é menor do que abaixo<br />
da asa, ocasionando uma pressão menor abaixo da asa.<br />
e) A <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do ar acima da asa é maior do que abaixo<br />
da asa, ocasionando uma pressão maior abaixo da asa.<br />
22) (UFPE/2005) Uma plataforma retangular com massa<br />
<strong>de</strong> 90 toneladas <strong>de</strong>ve ser apoiada por estacas com seção<br />
transversal quadrada <strong>de</strong> 10 cm por 10 cm. Sabendo que o<br />
terreno on<strong>de</strong> as estacas serão fincadas suporta uma<br />
pressão correspon<strong>de</strong>nte a 0,15 tonelada por cm²,<br />
<strong>de</strong>termine o número mínimo <strong>de</strong> estacas necessárias para<br />
manter a edificação em equilíbrio na vertical.<br />
a) 90<br />
b) 60<br />
c) 15<br />
d) 6<br />
e) 4<br />
23) (UFRRJ/2003) Um grupo <strong>de</strong> alunos <strong>de</strong> um Curso <strong>de</strong><br />
Veterinária compara as pressões exercidas por dois<br />
animais sobre o solo: um boi <strong>de</strong> 800kg com patas <strong>de</strong><br />
diâmetro igual a 20cm cada uma e um carneiro <strong>de</strong> 40kg<br />
com patas <strong>de</strong> diâmetro igual a 4cm. A razão entre as duas<br />
pressões (pressão exercida pelo boi/pressão exercida pelo<br />
carneiro sobre o solo), é<br />
Consi<strong>de</strong>re, para os cálculos, que cada pata tenha área<br />
circular na superfície <strong>de</strong> apoio.<br />
a) 0,8.<br />
b) 0,6.<br />
c) 0,4.<br />
d) 0,2.<br />
e) 0,1.<br />
19
24) (UEL/2001) (modificada)A torneira <strong>de</strong> uma cozinha é<br />
alimentada pela água vinda <strong>de</strong> um reservatório instalado<br />
no último pavimento <strong>de</strong> um edifício. A superfície livre da<br />
água no reservatório encontra-se 25m acima do nível da<br />
torneira. Consi<strong>de</strong>rando que a torneira esteja fechada, que<br />
a aceleração da gravida<strong>de</strong> seja <strong>de</strong> 10m/s² e que a massa<br />
específica da água seja igual a 1,0g/cm³, a pressão que a<br />
água (pressão hidrostática) exerce sobre a torneira é:<br />
a) 1,5 atm<br />
b) 2,0 atm<br />
c) 2,5 atm<br />
d) 3,0 atm<br />
e) 3,5 atm<br />
25) (UNESP/2006) Uma pessoa, com o objetivo <strong>de</strong> medir a<br />
pressão interna <strong>de</strong> um botijão <strong>de</strong> gás contendo butano,<br />
conecta à válvula do botijão um manômetro em forma <strong>de</strong><br />
U, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do<br />
gás provoca um <strong>de</strong>snível <strong>de</strong> mercúrio no tubo, como<br />
ilustrado na figura<br />
Consi<strong>de</strong>re a pressão atmosférica dada por 10 5 Pa, o<br />
<strong>de</strong>snível h = 104 cm <strong>de</strong> Hg e a secção do tubo 2 cm².<br />
Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6<br />
g/cm³ e g = 10 m/s², calcule:<br />
a) a pressão do gás (valor aproximado), em pascal.<br />
b) a força que o gás aplica na superfície do mercúrio em A.<br />
(Advertência: este experimento é perigoso. Não tente<br />
realizá-lo.)<br />
26) (UFRJ/2006)<br />
No terceiro quadrinho, a irritação da mulher foi <strong>de</strong>scrita,<br />
simbolicamente, por uma pressão <strong>de</strong> 1000 atm.<br />
Suponha a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água igual a 1000kg/m³, 1 atm =<br />
10 5 N/m² e a aceleração da gravida<strong>de</strong> g = 10m/s².<br />
Calcule a que profundida<strong>de</strong>, na água, o mergulhador<br />
sofreria essa pressão <strong>de</strong> 1000 atm.<br />
27) (FATEC/2005) Uma piscina possui 10 m <strong>de</strong><br />
comprimento, 5,0 m <strong>de</strong> largura e 2,0 m <strong>de</strong> profundida<strong>de</strong> e<br />
está completamente cheia <strong>de</strong> água.<br />
A pressão no fundo da piscina, em N/m², vale<br />
a) 2,0 × 10 5<br />
b) 1,8 × 10 5<br />
c) 1,6 × 10 5<br />
d) 1,4 × 10 5<br />
e) 1,2 × 10 5<br />
Dados: <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água = 1,0 × 10³ kg/m³ pressão<br />
atmosférica local = 1,0 × 10 5 N/m² aceleração da gravida<strong>de</strong><br />
local = 10 m/s².<br />
28)(PUC-Campinas/2005) Um mergulhador que trabalhe à<br />
profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 20 m no lago sofre, em relação à<br />
superfície, uma variação <strong>de</strong> pressão, em N/m 2 , <strong>de</strong>vida ao<br />
líquido, estimada em<br />
Dados:<br />
d(água) = 1,0 g/cm 3<br />
g = 10 m/s 2<br />
a) 20<br />
b) 2,0 . 10²<br />
c) 2,0 . 10³<br />
d) 2,0 . 10 4<br />
e) 2,0 . 10 5<br />
29) (UFRGS-96) Dois cilindros <strong>de</strong> mesmo volume, um <strong>de</strong><br />
metal e outro <strong>de</strong> plástico (a massa específica do metal é o<br />
dobro da do plástico), são suspensos por fios idênticos<br />
(finos, inextensíveis e com massa <strong>de</strong>sprezível). O peso do<br />
cilindro metálico é 0,60 N. Ambos os cilindros são<br />
suspensos no interior <strong>de</strong> recipientes contendo água, <strong>de</strong><br />
forma que não toquem o fundo dos recipientes. A força<br />
tensora no fio que equilibra o cilindro metálico totalmente<br />
imerso na água vale 0,4N. Qual é o valor da força tensora<br />
no fio que equilibra o cilindro <strong>de</strong> plástico totalmente imerso<br />
na água?<br />
a) 0,05 N<br />
b) 0,10 N<br />
c) 0,15 N<br />
d) 0,20 N<br />
e) 0,30 N<br />
30) (UFRGS-93) Uma pedra, cuja massa específica é <strong>de</strong><br />
3,2 g/cm³, ao ser inteiramente submersa em <strong>de</strong>terminado<br />
líquido, sofre uma perda aparente <strong>de</strong> peso, igual à meta<strong>de</strong><br />
do peso que ela apresenta fora do líquido. A massa<br />
específica <strong>de</strong>sse líquido é, em g/cm³,<br />
a) 4,8<br />
b) 3,2<br />
c)2,0<br />
d)1,6<br />
e)1,2<br />
20
31) (UFRGS-97) Uma esfera maciça e homogênea, <strong>de</strong><br />
massa específica igual a 2,4 g/cm³, flutua mantendo 20%<br />
do seu volume acima da superfície livre <strong>de</strong> um líquido. A<br />
massa específica <strong>de</strong>sse líquido, em g/cm³, é igual a:<br />
a) 1,9<br />
b) 2,0<br />
c) 2,5<br />
d) 3,0<br />
e)12,0<br />
(UFSM-RS) Um corpo <strong>de</strong> peso igual a 40 N<br />
aparenta ter somente 20 N <strong>de</strong> peso quando<br />
completamente mergulhado na água, cuja <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> é <strong>de</strong><br />
1 g/cm³. Sabendo que g = 10 m/s², resolva as questões 32,<br />
33 e 34 abaixo:<br />
32)Determine o volume do corpo :<br />
a) 5000 cm³<br />
b) 4000 cm³<br />
c) 3000 cm³<br />
d) 2000 cm³<br />
e) nenhuma resposta anterior.<br />
33)Determine a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do corpo.<br />
a)0,67 g/cm³<br />
b) 1,00 g/cm³<br />
c) 0,02 g/cm³<br />
d) 2,00 g/cm³<br />
e) 1,67 g/cm³<br />
34) Se o corpo fosse totalmente mergulhado em óleo<br />
(<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do óleo =0,8 g/cm³), é correto dizer que:<br />
a)O empuxo que iria receber seria maior e o seu peso<br />
aparente seria maior.<br />
b) O empuxo que iria receber seria menor e o seu peso<br />
aparente seria menor<br />
c) O empuxo que iria receber seria igual ao que recebeu<br />
quando totalmente imerso em água e o seu peso aparente<br />
seria igual a 2 N<br />
d) O empuxo que iria receber seria maior e o seu peso<br />
aparente seria menor.<br />
e)o empuxo que iria receber seria menor e o seu peso<br />
aparente seria maior.<br />
35) O gráfico mostra como varia com a profundida<strong>de</strong> a<br />
pressão no interior <strong>de</strong> um líquido homogêneo em<br />
equilíbrio. Sendo a aceleração da gravida<strong>de</strong> local g = 10<br />
m/s², <strong>de</strong>termine:<br />
p(10 5 N/m²)<br />
1,8<br />
1,4<br />
1,0<br />
0 10 20 h(m)<br />
a) a pressão atmosférica<br />
b) a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do líquido<br />
c) a pressão total à profundida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 60 m no interior<br />
do líquido<br />
36) Um recipiente, <strong>de</strong> gran<strong>de</strong> área <strong>de</strong> seção transversal,<br />
contém água até uma altura <strong>de</strong> 2m. Um orifício é feito na<br />
pare<strong>de</strong> lateral do tanque a uma distância h=1,8m da<br />
superfície do líquido. A área do orifício é <strong>de</strong> 0,4 cm² e<br />
g=10m/s². Determine:<br />
a)a vazão <strong>de</strong> água pelo orifício;<br />
b) Sabendo que a área da seção transversal do tanque é<br />
igual a 5m² <strong>de</strong>termine quanto tempo levará o escoamento.<br />
37) - (FFFCMPA RS)A prensa hidráulica, o macaco<br />
hidráulico e os elevadores <strong>de</strong> carro das oficinas são<br />
aplicações do Princípio <strong>de</strong> Pascal. Se a relação entre os<br />
diâmetros maior e menor, dos cilindros <strong>de</strong> um elevador <strong>de</strong><br />
carros, for D2/D1 = 10, a relação entre as forças F1 e F2<br />
aplicadas, respectivamente, nos êmbolos menor e maior<br />
será:<br />
a) F2 = (1/10).F1.<br />
b) F2 = 10 F1.<br />
c) F2 = 20 F1.<br />
d) F2 = 50 F1.<br />
e) F2 = 100 F1.<br />
38) (UEPG PR) A respeito <strong>de</strong> dois corpos <strong>de</strong> mesmo<br />
volume, <strong>de</strong>signados por 1 e 2, imersos em um líquido,<br />
assinale o que for correto.<br />
01. Se a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do corpo 2 for igual à <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong><br />
do líquido, este corpo estará em equilíbrio no<br />
interior do líquido.<br />
02. Se as <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s dos corpos forem diferentes os<br />
empuxos que os corpos recebem serão<br />
diferentes.<br />
04. Quanto maior a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do líquido maior será o<br />
empuxo exercido sobre os corpos.<br />
08. Se a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do corpo 1 for maior que a do<br />
corpo 2, o corpo 1 imerge enquanto que o corpo 2<br />
emerge.<br />
16. Se a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do corpo 1 for maior que a do<br />
líquido e a do líquido maior do que a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong><br />
do corpo 2, o corpo 1 imerge enquanto que o<br />
corpo 2 emerge.<br />
39) - (UFPE) Para <strong>de</strong>terminar a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> <strong>de</strong> um certo<br />
metal, pesa-se uma peça do metal no ar e posteriormente<br />
a peça totalmente imersa em água. Seu peso no ar é <strong>de</strong><br />
800 N e na água é <strong>de</strong> apenas 700 N. Qual é a razão entre<br />
as <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s da água e do metal?<br />
21
40) - (UPE)Uma esfera <strong>de</strong> chumbo é lançada em uma<br />
piscina cheia <strong>de</strong> água, a uma temperatura uniforme. A<br />
partir do instante em que a esfera encontra-se totalmente<br />
submersa, é CORRETO afirmar que<br />
a) o empuxo sobre a esfera é nulo, à medida que a<br />
esfera afunda.<br />
b) o empuxo sobre a esfera aumenta, enquanto a<br />
esfera afunda.<br />
c) o empuxo sobre a esfera diminui, enquanto a<br />
esfera afunda.<br />
d) o empuxo sobre a esfera é constante, enquanto a<br />
esfera afunda.<br />
e) à medida que a esfera afunda, no princípio, o<br />
empuxo sobre ela é diferente <strong>de</strong> zero, mas se<br />
torna zero, uma vez que a velocida<strong>de</strong> final é<br />
alcançada.<br />
41) (BHWS) Um tigre adulto tem patas circulares, com<br />
diâmetro <strong>de</strong> 12 cm. As patas <strong>de</strong> uma ovelha adulta,<br />
também circulares, me<strong>de</strong>m 4cm <strong>de</strong> diâmetro. A massa do<br />
tigre adulto é quatro vezes a massa <strong>de</strong> uma ovelha adulta<br />
A razão entre as duas pressões (pressão exercida pelo<br />
tigre/pressão exercida pela ovelha sobre o solo), é<br />
Consi<strong>de</strong>re, para os cálculos, que cada pata tenha área<br />
circular na superfície <strong>de</strong> apoio<br />
a)<br />
b)<br />
c)<br />
d)<br />
e)<br />
42) (PUCRS) A pressão hidrostática é a força por unida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> área exercida por um líquido. No fundo <strong>de</strong> um<br />
recipiente contendo líquido, essa pressão <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>:<br />
a) Do formato do recipiente.<br />
b) Somente da área do fundo do recipiente.<br />
c) Da altura da coluna líquida e do peso específico<br />
do líquido.<br />
d) Da área do fundo e da altura da coluna <strong>de</strong> líquido.<br />
e) Somente da <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do líquido.<br />
43) A pressão no interior <strong>de</strong> um líquido homogêneo em<br />
equilíbrio varia com a profundida<strong>de</strong>, <strong>de</strong> acordo com o<br />
gráfico.<br />
p(10 5 N/m²)<br />
2,4<br />
1,0<br />
0 10 20 30 40 h(m)<br />
Determine a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do líquido.<br />
a) 350 kg/m³<br />
b) 700 kg/m³<br />
c) 600 kg/m³<br />
d) 300 kg/m³<br />
e) 400 kg/m³<br />
44) (FATEC-SP) A mangueira transparente contém dois<br />
líquidos não miscíveis, <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> d1 e d2.<br />
45) (MACKENZIE-SP) num tubo em U, <strong>de</strong> secção<br />
transversal praticamente constante, aberto nas duas<br />
extremida<strong>de</strong>s, existe água (massa específica =1g/cm³) em<br />
equilíbrio conforme mostra a figura abaixo.<br />
Se colocarmos uma quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> óleo (massa específica<br />
=0,8g/cm³) no ramo da direita, o esquema que melhor<br />
representa a nova situação é o da alternativa:<br />
22
46) (UFMS) A gran<strong>de</strong>za pressão é dimensionalmente igual<br />
a<br />
a) Energia/volume<br />
b) Energia/área<br />
c) Força/volume<br />
d) Força x área<br />
e) Força<br />
47) Os buracos negros seriam regiões do Universo <strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> muito elevada, capazes <strong>de</strong> absorver matéria,<br />
que passaria a ter a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> <strong>de</strong>sses buracos. Se a<br />
Terra, com massa da or<strong>de</strong>m <strong>de</strong> 10 27 gramas, fosse<br />
absorvida por um buraco negro <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> 10 24 g/cm³, o<br />
volume que ela passaria a ocupar seria mais pr´ximo do<br />
volume:<br />
a) <strong>de</strong> um nêutron.<br />
b) <strong>de</strong> uma gota d’água<br />
c) <strong>de</strong> uma bola <strong>de</strong> futebol.<br />
d) da Lua.<br />
e) do Sol<br />
48) Uma esfera oca, <strong>de</strong> aço ( massa específica do<br />
aço=8,0g/cm³), flutua em equlíbrio na água com 80% <strong>de</strong><br />
seu volume submerso. Se o volume externo da esfera é <strong>de</strong><br />
500 cm³, <strong>de</strong>termine o volume da cavida<strong>de</strong> oca.<br />
a) 500 cm³<br />
b) 450 cm³<br />
c) 50 cm³<br />
d) 550 cm³<br />
e) 100 cm³<br />
49) (FMPA-MG) Uma pessoa encontrou num laboratório 3<br />
recipientes iguais contendo o mesmo volume <strong>de</strong> líquidos.<br />
O recipiente X contém duas meta<strong>de</strong>s <strong>de</strong> líquidos não<br />
miscíveis. Y contém o mesmo tipo <strong>de</strong> líquido que estava<br />
na meta<strong>de</strong> superior <strong>de</strong> X. Z contém o mesmo tipo <strong>de</strong><br />
líquyido que estava na meta<strong>de</strong> inferior <strong>de</strong> X. Essa pessoa<br />
po<strong>de</strong>rá <strong>de</strong>duzir, então, que os três recipientes com os<br />
líquidos po<strong>de</strong>m ser or<strong>de</strong>nados pelo valor crescente <strong>de</strong><br />
seus pesos, por:<br />
X Y Z<br />
a) XYZ<br />
b) YZX<br />
c) ZXY<br />
d) XZY<br />
e) YXZ<br />
50) (UFRGS) Um cubo <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira maciça mantém-se em<br />
equilíbrio na interface entre óleo e água, com 50% <strong>de</strong> seu<br />
volume abaixo da interface, conforme mostra a figura. A<br />
massa específica do óleo é igual a 0,6g/cm³. Nessa<br />
situação, são feitas as seguintes afirmações:<br />
I) A massa específica da ma<strong>de</strong>ira é maior que a<br />
da água.<br />
II) O módulo da força <strong>de</strong> empuxo da água sobre<br />
o cubo é maior que o do óleo sobre o cubo.<br />
III) O módulo da força peso que atua no cubo é<br />
igual ao módulo da força peso que atua na<br />
quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> água <strong>de</strong>slocada pelo cubo.<br />
Quais são corretas?<br />
a) Apenas I.<br />
b) Apénas II.<br />
c) Apenas I e III.<br />
d) Apenas II e III.<br />
e) I, II e III<br />
51) (UECE) Um corpo flutua em água, com 7/8 do seu<br />
volume emerso. O mesmo corpo flutua em um líquido X<br />
com 5/6 do seu volume emerso. A razão entre a massa<br />
específica do líquido X e a massa específica da água é:<br />
a) 7/8<br />
b) 6/5<br />
c) 4/3<br />
d) 8/7<br />
e) 3/4<br />
52) (UFF) Em 2005, alguns cubanos tentaram entrar<br />
ilegalmente nos Estados Unidos. Usaram um caminhão<br />
Chevrolet 1951 amarrando-o em vários tambores <strong>de</strong> óleo<br />
vazios, utilizados como flutuadores. A guarda costeira<br />
americana interceptou o caminhão próximo ao litoral da<br />
Flórida e todos os ocupantes foram mandados <strong>de</strong> volta<br />
para Cuba.<br />
23
(http://www.votre-rezo.com/infoz/insolite/news2.php3)<br />
Dados:<br />
- massa do caminhão Mc = 1.560 kg;<br />
- massa total dos tambores mA= 150 kg;<br />
- volume total dos tambores VA = 2500 litros;<br />
- massa <strong>de</strong> cada um dos cubanos m = 70 kg;<br />
- <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água = 1,0 g/cm³ = 1,0 kg/litro.<br />
Supondo que apenas os tambores são responsáveis pela<br />
flutuação <strong>de</strong> todo o sistema, é correto afirmar que o<br />
número máximo <strong>de</strong> passageiros que o "caminhão balsa"<br />
po<strong>de</strong>ria transportar é igual a:<br />
a) 12<br />
b) 9<br />
c) 8<br />
d) 10<br />
e) 11<br />
53) (UFMG) Um sistema hidráulico tem três êmbolos<br />
móveis, L, M e N com áreas A, 2A e 3A, como mostra a<br />
figura.<br />
Quantida<strong>de</strong> diferentes <strong>de</strong> blocos são colocadas sobre cada<br />
êmbolo. Todos os blocos têm o mesmo peso. Para que,<br />
em equilíbrio, os êmbolos continuem na mesma altura, o<br />
número <strong>de</strong> blocos colocados sobre os êmbolos L, M e N<br />
po<strong>de</strong>m ser, respectivamente,<br />
a) 1, 4 e 9.<br />
b) 3, 2 e 1.<br />
c) 9, 4 e 1.<br />
d) 1, 2 e 3.<br />
e) nenhuma resposta anterior<br />
54) (UFMG) A figura mostra um copo com água no qual<br />
foram colocadas uma rolha <strong>de</strong> cortiça e uma moeda<br />
Sejam Pr e Pm os módulos dos pesos da rolha e moeda<br />
respectivamente e Er e Em os módulos dos empuxos que<br />
atuam na rolha e na moeda, respectivamente.<br />
Nessas condições, po<strong>de</strong>-se afirmar que:<br />
a) Er < Pr e Em < Pm<br />
b) Er > Pr e Em = Pm.<br />
c) Er > Pr e Em < Pm.<br />
d) Er = Pr e Em < Pm.<br />
e) Er = Pr e Em = Pm.<br />
55) Uma lata <strong>de</strong> dois litros, contendo 1500g <strong>de</strong> óleo, fica<br />
em equilíbrio quando imersa em água. Sendo a massa<br />
específica da água 1000 kg/m³ e a aceleração da<br />
gravida<strong>de</strong> 10 m/s², o peso da lata vazia é:<br />
a) 15 N<br />
b) 5 N<br />
c) 20 N<br />
d) 25 N<br />
e) Impossível <strong>de</strong>terminar, pois faltam dados.<br />
GABARITO<br />
BLOCO II<br />
1) A<br />
2) 20 N<br />
Resolução da 02<br />
Volume da caixa =a³<br />
V=20x20x20=8000 cm³<br />
V=8x10 -3 m³<br />
dágua=1x10 3 kg/m³<br />
E=dl. VL. g<br />
E= 10 3 . 8x10 -3 .10<br />
E=80 N<br />
Peso da caixa = 10x10=100N<br />
Tração no fio= 100 – 80=20N<br />
3) soma 21 (01+04+16)<br />
Comentário da questão 3:<br />
A afirmativa (01) está correta, pois a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do corpo<br />
é menor do que a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do líquido, então quando ele<br />
estiver totalmente imerso no líquido a intensida<strong>de</strong> do<br />
empuxo é maior do que o peso do corpo.<br />
24
A afirmativa (02) está errada, pois o corpo adquire<br />
movimento retilíneo uniformemente variado para cima,<br />
enquanto está totalmente imerso no líquido. A razão <strong>de</strong>sse<br />
fato é que a força resultante nesta subida ( Fr = Empuxo –<br />
Peso do corpo) é diferente <strong>de</strong> zero.<br />
A afirmativa (04) está correta,<br />
Volume do corpo = volume <strong>de</strong> líquido <strong>de</strong>slocado<br />
Vcorpo=<br />
0,<br />
08<br />
10<br />
800<br />
4<br />
m<br />
E=1200x10 -4 x10<br />
E=1,2N<br />
O trabalho realizado pelo E<br />
Fxd<br />
1,<br />
2x4<br />
4,<br />
8J<br />
3<br />
A afirmativa (08) está errada, pois quando o corpo estiver<br />
flutuando livremente na superfície do líquido ficará com<br />
66,67% do seu volume submerso, pois a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do<br />
corpo é 66,67% da <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do líquido.<br />
A afirmativa (16) está correta<br />
Pcorpo=E=1,2N<br />
4) E<br />
5) C<br />
6) B<br />
7) B<br />
8) A) 0,25mm<br />
B) 0,50mm<br />
9) T=3N<br />
10) A) 0,75g/cm³<br />
B) 0,15 N<br />
11) A<br />
Resolução da 11<br />
Se o bloco flutua então peso total do pedaço <strong>de</strong> ma<strong>de</strong>ira é<br />
igual ao empuxo.<br />
Peso ma<strong>de</strong>ira= 12x10 4 N<br />
E=12x10 4 N<br />
E=dL.VL.g<br />
12x10 4 =10 3 .VL.10<br />
Vlíquido= 12m³= 1,2x10 1 m³<br />
Vlíquido <strong>de</strong>slocado = Vsubmersa da ma<strong>de</strong>ira<br />
12) B<br />
13) A) 66 kg<br />
B) sim<br />
14) C<br />
15) B<br />
Resolução da 15<br />
O bloco flutua na água com 60% do seu volume submerso,<br />
então a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do corpo é 60% da <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da água.<br />
dcorpo=60% (1g/cm³)<br />
dcorpo=0,6g/cm³<br />
Quando esse corpo é colocado num líquido cuja a<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> é menor ( 0,75g/cm³) do que a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> da<br />
água, a parte submersa aumenta.<br />
Pcorpo= Empuxo<br />
dcorpo.g.Vcorpo=dlíquido.g.Vli´quido <strong>de</strong><br />
0,6x200=0,75x V Líquido <strong>de</strong>slocado<br />
V líquido <strong>de</strong>slocado= 160 cm³<br />
Vimersa do bloco = Vlíquido <strong>de</strong>slocado<br />
Vimersa do bloco= 160 cm³<br />
16) 0,2m³<br />
17) 20 N<br />
18) A<br />
19) Pelefante= 1,6x10 4 N<br />
Resolução da 19<br />
Lembrando do princípio <strong>de</strong> Pascal (o aumento <strong>de</strong> pressão<br />
dado em dado ponto <strong>de</strong> um líquido em equilíbrio estático<br />
se transmite integralmente a todos os <strong>de</strong>mais pontos do<br />
mesmo líquido) temos para a prensa hidráulica o seguinte:<br />
F<br />
A<br />
1<br />
1<br />
200 F2<br />
<br />
25 2000<br />
F 16000N<br />
2<br />
F2<br />
<br />
A<br />
2<br />
F2= peso do elefante<br />
20) D<br />
21) C<br />
22) D<br />
23) A<br />
24) 2,5 atm (letra C)<br />
25)<br />
A) 180 cmHg=2,4x10 5 Pa<br />
B) 48 N<br />
26) 9990 m<br />
27) E<br />
Resolução da 27<br />
pefetiva=dlíq.g.h<br />
pefetiva=10 3 x 10x 2= 20000 Pa<br />
pressão total= p0 + pefetiva<br />
pressão total= 10 5 + 2x10 4<br />
pressão no fundo da piscina é igual a 100000 + 20000=<br />
120000= 1,2x10 5 Pa<br />
28) E<br />
29) B<br />
30) D<br />
Resolução da 30<br />
Nesse caso temos :<br />
Pesocorpo<br />
Empuxo <br />
2<br />
d corpog.<br />
Vcorpo<br />
d L gVL<br />
<br />
2<br />
3,<br />
2.<br />
Vcorpo<br />
d líquido.<br />
VL<br />
<br />
2<br />
O corpo está inteiramente imerso no líquido temos:<br />
V V <br />
L<br />
corpo<br />
Então a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do líquido é:<br />
d L<br />
3,<br />
2<br />
3<br />
<br />
1,<br />
6g<br />
/ cm<br />
2<br />
25
31) D<br />
32) D<br />
33) D<br />
34) E<br />
35) A) 1x10 5 Pa<br />
B) 400 kg/m³<br />
C) 3,4x10 5 Pa<br />
36) A) 240cm³/s<br />
B) 37 500s<br />
37) E<br />
38) soma 21<br />
39) 1/8<br />
40) D<br />
41) C<br />
42) C<br />
43) A<br />
44) A<br />
45) A<br />
46) A<br />
47) C<br />
48) B<br />
49) E<br />
50) B<br />
51) E<br />
52) E<br />
53) D<br />
54) D<br />
55) B<br />
Bloco III) <strong>Exercícios</strong> sobre Termologia<br />
1) (UFPE) O gráfico a seguir apresenta a relação entre a<br />
temperatura na escala Celsius e a temperatura numa<br />
escala termométrica arbitrária X. Calcule a temperatura <strong>de</strong><br />
fusão do gelo na escala X. Consi<strong>de</strong>re a pressão <strong>de</strong> 1 atm.<br />
2) O verão <strong>de</strong> 1994 foi particularmente quente nos Estados<br />
Unidos da América. A diferença entre a máxima<br />
temperatura do verão e a mínima no inverno anterior foi <strong>de</strong><br />
60°C. Qual o valor <strong>de</strong>ssa diferença na escala Fahrenheit?<br />
a) 108°F<br />
b) 60°F<br />
c) 140°F<br />
d) 33°F<br />
e) 92°F<br />
3) Se um termômetro indica 99°C no 2° ponto fixo e 1°C no<br />
1° ponto fixo, po<strong>de</strong>-se afirmar que a única indicação<br />
correta será:<br />
a) 50°C.<br />
b) 0°C.<br />
c) 20°C.<br />
d) nenhuma indicação.<br />
e) 15°C.<br />
4) (UNESP) Um estudante, no laboratório, <strong>de</strong>veria aquecer<br />
uma certa quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> água <strong>de</strong>s<strong>de</strong> 25°C até 70°C.<br />
Depois <strong>de</strong> iniciada a experiência ele quebrou o termômetro<br />
<strong>de</strong> escala Celsius e teve <strong>de</strong> continuá-la com outro <strong>de</strong><br />
escala Fahrenheit. Em que posição do novo termômetro<br />
ele <strong>de</strong>ve ter parado o aquecimento?<br />
Nota: 0°C e 100°C correspon<strong>de</strong>m, respectivamente, a 32°F<br />
e 212°F.<br />
a) 102 °F<br />
b) 38 °F<br />
c) 126 °F<br />
d) 158 °F<br />
e) 182 °F<br />
5) (PUC-Rio/2006) Para <strong>de</strong>scobrir o calor específico por<br />
unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> massa <strong>de</strong> uma certa substância, misturamos<br />
0,50kg <strong>de</strong>sta substância, a uma temperatura <strong>de</strong> 80°C, com<br />
uma certa massa <strong>de</strong> água a 20°C. A temperatura final do<br />
sistema é <strong>de</strong> 40°C. O calor especifico da água é 1,0<br />
cal/g°C.<br />
a) Se a massa <strong>de</strong> água a 20°C utilizada for o dobro,<br />
calcule a temperatura final do sistema.<br />
b) Calcule o calor específico, por unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> massa da<br />
substância, se a massa <strong>de</strong> água utilizada em (a) for <strong>de</strong> 1,0<br />
kg.<br />
6) (UFSC/2006) O gráfico a seguir representa a<br />
quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor absorvida por dois objetos A e B ao<br />
serem aquecidos, em função <strong>de</strong> suas temperaturas.<br />
Observe o gráfico e assinale a(s) proposição(ões)<br />
CORRETA(S).<br />
(01) A capacida<strong>de</strong> térmica do objeto A é maior que a do<br />
objeto B.<br />
(02) A partir do gráfico é possível <strong>de</strong>terminar as<br />
capacida<strong>de</strong>s térmicas dos objetos A e B.<br />
(04) Po<strong>de</strong>-se afirmar que o calor específico do objeto A é<br />
maior que o do objeto B.<br />
(08) A variação <strong>de</strong> temperatura do objeto B, por caloria<br />
absorvida, é maior que a variação <strong>de</strong> temperatura do<br />
objeto A, por caloria absorvida.<br />
(16) Se a massa do objeto A for <strong>de</strong> 200 g, seu calor<br />
específico será 0,2 cal/g°C.<br />
Dê a soma das proposições corretas: (______)<br />
26
7)(UFRJ/2006) Um estudante <strong>de</strong> Física Experimental<br />
fornece calor a um certo corpo, inicialmente à temperatura<br />
<strong>de</strong> 10°C. Ele constrói o gráfico indicado a seguir, on<strong>de</strong>, no<br />
eixo vertical, registra as quantida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> calor cedidas ao<br />
corpo, enquanto, no eixo horizontal, vai registrando a<br />
temperatura do corpo.<br />
Consi<strong>de</strong>remos agora um outro corpo, com o dobro da<br />
massa do primeiro, feito da mesma substância e também<br />
inicialmente a 10°C. Com base no gráfico, po<strong>de</strong>mos dizer<br />
que, fornecendo uma quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor igual a 120<br />
calorias a esse outro corpo, sua temperatura final será <strong>de</strong><br />
a) 18°C.<br />
b) 20°C.<br />
c) 40°C.<br />
d) 30°C.<br />
e) 25°C.<br />
8) (UFG/2006) O cérebro <strong>de</strong> um homem típico, saudável e<br />
em repouso, consome uma potência <strong>de</strong> aproximadamente<br />
16W. Supondo que a energia gasta pelo cérebro em 1 min<br />
fosse completamente usada para aquecer 10 ml <strong>de</strong> água,<br />
a variação <strong>de</strong> temperatura seria <strong>de</strong>, aproximadamente,<br />
Densida<strong>de</strong> da água:<br />
1,0.10³ kg/m³<br />
Calor específico da água:<br />
4,2.10³ J/kg.°C<br />
a) 0,5 °C<br />
b) 2 °C<br />
c) 11 °C<br />
d) 23 °C<br />
e) 48 °C<br />
9) (UFPR/2006) Numa garrafa térmica há 100 g <strong>de</strong> leite à<br />
temperatura <strong>de</strong> 90°C. Nessa garrafa são adicionados 20 g<br />
<strong>de</strong> café solúvel à temperatura <strong>de</strong> 20°C. O calor específico<br />
do café vale 0,5 cal/(g°C) e o do leite vale 0,6 cal/(g°C). A<br />
temperatura final do café com leite é <strong>de</strong>:<br />
a) 80°C.<br />
b) 42°C.<br />
c) 50°C.<br />
d) 60°C.<br />
e) 67°C.<br />
10) (UFG/2005) Estufas rurais são áreas limitadas <strong>de</strong><br />
plantação cobertas por lonas plásticas transparentes que<br />
fazem, entre outras coisas, com que a temperatura interna<br />
seja superior à externa. Isso se dá porque:<br />
a) o ar aquecido junto à lona <strong>de</strong>sce por convecção até as<br />
plantas.<br />
b) as lonas são mais transparentes às radiações da luz<br />
visível que às radiações infravermelhas.<br />
c) um fluxo líquido contínuo <strong>de</strong> energia se estabelece <strong>de</strong><br />
fora para <strong>de</strong>ntro da estufa.<br />
d) a expansão do ar expulsa o ar frio para fora da estufa.<br />
e) o ar retido na estufa atua como um bom condutor <strong>de</strong><br />
calor, aquecendo o solo.<br />
11) (UEL/2003) Embalagens tipo "longa vida" (abertas,<br />
com a parte interna voltada para cima, embaixo das telhas)<br />
po<strong>de</strong>m ser utilizadas como material isolante em telhados<br />
<strong>de</strong> amianto, que no verão atingem temperaturas <strong>de</strong> 70°C.<br />
Sobre essa utilização do material, é correto afirmar:<br />
a) O calor emitido pelas telhas <strong>de</strong> amianto é absorvido<br />
integralmente pelo "forro longa vida".<br />
b) O calor específico do "forro longa vida" é muito<br />
pequeno, e por isso sua temperatura é constante,<br />
in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ntemente da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor que recebe da<br />
telha <strong>de</strong> amianto.<br />
c) A superfície <strong>de</strong> alumínio do "forro longa vida" reflete o<br />
calor emitido pelas telhas <strong>de</strong> amianto.<br />
d) A camada <strong>de</strong> papelão da embalagem tipo "longa vida"<br />
isola o calor emitido pelas telhas <strong>de</strong> amianto, pois sua<br />
capacida<strong>de</strong> térmica absorve a temperatura.<br />
e) A superfície <strong>de</strong> alumínio do "forro longa vida" é um<br />
isolante térmico do calor emitido pelas telhas <strong>de</strong> amianto,<br />
pois está revestida por uma camada <strong>de</strong> plástico.<br />
12) (UFSM/2003) O congelador é colocado na parte<br />
superior dos refrigeradores, pois o ar se resfria nas<br />
proximida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>le__________. a <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> e <strong>de</strong>sce. O ar<br />
quente que está na parte <strong>de</strong> baixo, por ser .__________.,<br />
sobe e resfria-se nas proximida<strong>de</strong>s do congelador. Nesse<br />
caso, o processo <strong>de</strong> transferência <strong>de</strong> energia na forma <strong>de</strong><br />
calor recebe o nome <strong>de</strong> _____________.<br />
Assinale a alternativa que preenche corretamente as<br />
lacunas.<br />
a) aumenta - mais <strong>de</strong>nso - convecção<br />
b) diminui - mais <strong>de</strong>nso - condução<br />
c) aumenta - menos <strong>de</strong>nso - condução<br />
d) diminui - menos <strong>de</strong>nso - irradiação<br />
e) aumenta - menos <strong>de</strong>nso - convecção<br />
13) (PUCPR/2003) Para produzir uma panela <strong>de</strong> cozinha<br />
que esquenta rápida e uniformemente, o fabricante <strong>de</strong>ve<br />
escolher, como matéria-prima, um metal que tenha:<br />
a) baixo calor específico e alta condutivida<strong>de</strong> térmica.<br />
b) alto calor específico e baixa condutivida<strong>de</strong> térmica.<br />
c) alto calor específico e alta condutivida<strong>de</strong> térmica.<br />
d) baixo calor específico e baixa condutivida<strong>de</strong> térmica.<br />
e) a característica <strong>de</strong>sejada não é relacionada ao calor<br />
específico e nem à condutivida<strong>de</strong> térmica.<br />
14) (ENEM/2002) Numa área <strong>de</strong> praia, a brisa marítima é<br />
uma conseqüência da diferença no tempo <strong>de</strong> aquecimento<br />
do solo e da água, apesar <strong>de</strong> ambos estarem submetidos<br />
às mesmas condições <strong>de</strong> irradiação solar. No local (solo)<br />
que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e<br />
sobe, <strong>de</strong>ixando uma área <strong>de</strong> baixa pressão, provocando o<br />
<strong>de</strong>slocamento do ar da superfície que está mais fria (mar)<br />
27
À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica<br />
durante o dia.<br />
Como a água leva mais tempo para esquentar (<strong>de</strong> dia),<br />
mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o<br />
fenômeno noturno (brisa terrestre) po<strong>de</strong> ser explicado da<br />
seguinte maneira:<br />
a) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir,<br />
<strong>de</strong>ixa uma área <strong>de</strong> baixa pressão, causando um<br />
<strong>de</strong>slocamento <strong>de</strong> ar do continente para o mar.<br />
b) O ar mais quente <strong>de</strong>sce e se <strong>de</strong>sloca do continente para<br />
a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia.<br />
c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na<br />
água; forma-se, assim, um centro <strong>de</strong> baixa pressão, que<br />
atrai o ar quente do continente.<br />
d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro<br />
<strong>de</strong> alta pressão que atrai massas <strong>de</strong> ar continental.<br />
e) O ar sobre o solo, mais quente, é <strong>de</strong>slocado para o mar,<br />
equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o<br />
mar.<br />
15) A diferença entre as indicações <strong>de</strong> um termômetro na<br />
escala Fahrenheit e <strong>de</strong> um termômetro na escala Celsius<br />
para um mesmo estado térmico é 72. Qual a indicação no<br />
termômetro Celsius?<br />
a) 50ºC<br />
b) 122ºC<br />
c) 72ºC<br />
d) 40ºC<br />
e) 90ºC<br />
16) (UFRGS) A água contida em uma bacia é colocada ao<br />
ar livre para evaporar. Qual da alternativas indica um<br />
processo que contribui para reduzir a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> água<br />
evaporada por unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> tempo?<br />
a) Aumento da pressão atmosférica.<br />
b) Redução da umida<strong>de</strong> relativa do ar.<br />
c) Aumento da intensida<strong>de</strong> do vento.<br />
d) Aumento da temperatura da água.<br />
e) Mudança da água para uma bacia <strong>de</strong> diâmetro maior.<br />
17) (UFRGS-91) Um aquecedor elétrico resi<strong>de</strong>ncial dissipa<br />
1000 W quando em funcionamento. Isto quer dizer que a<br />
energia elétrica consumida por esse aquecedor é<br />
a) 1000 J durante o intervalo <strong>de</strong> tempo em que o<br />
aquecedor permanecer ligado.<br />
b) 127 J ou 220 J, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>ndo da tensão existente na<br />
tomada.<br />
c) 1000 J por minuto <strong>de</strong> funcionamento.<br />
d) 1000 J por hora <strong>de</strong> funcionamento.<br />
e) 1000 J por segundo <strong>de</strong> funcionamento.<br />
18) (UFRGS-99) Dois cubos, A e B, maciços e<br />
homogêneos, são feitos <strong>de</strong> um mesmo metal e têm arestas<br />
que me<strong>de</strong>m, respectivamente, 1cm e 2cm.<br />
Selecione a alternativa que preenche<br />
corretamente as lacunas do parágrafo abaixo.<br />
Nas mesmas condições <strong>de</strong> temperatura e pressão, os dois<br />
cubos têm valores _______ <strong>de</strong> calor específico, têm<br />
valores ________ <strong>de</strong> calor latente <strong>de</strong> fusão e, quando<br />
colocados na or<strong>de</strong>m A B, ficam em or<strong>de</strong>m _________ <strong>de</strong><br />
capacida<strong>de</strong> térmica.<br />
a) diferentes – diferentes – crescente<br />
b) diferentes – diferentes – <strong>de</strong>crescente<br />
c) iguais – iguais – <strong>de</strong>crescente<br />
d) iguais – iguais – crescente<br />
e) iguais – diferentes – crescente<br />
19) (UFRGS-98) A mesma quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> energia que é<br />
necessária para <strong>de</strong>rreter 200g <strong>de</strong> gelo a 0ºC é transferida<br />
a um corpo <strong>de</strong> outro material, com massa <strong>de</strong> 2kg, fazendo<br />
sua temperatura aumentar 40ºC. Sabendo-se que o calor<br />
latente <strong>de</strong> fusão do gelo é L=334kJ/kg, po<strong>de</strong>-se afirmar<br />
que o calor específico do material do segundo corpo é<br />
a) 0,835 J/(kg.K)<br />
b) 1,670 J/(kg.K)<br />
c) 0,835kJ/(kg.K)<br />
d) 1,670 kJ/(kg.K)<br />
e) 835,0 kJ/(kg.K)<br />
20) (UFRN/1999) A figura adiante, que representa,<br />
esquematicamente, um corte transversal <strong>de</strong> uma garrafa<br />
térmica, mostra as principais características do objeto:<br />
pare<strong>de</strong> dupla <strong>de</strong> vidro (com vácuo entre as duas partes),<br />
superfícies interna e externa espelhadas, tampa <strong>de</strong><br />
material isolante térmico e revestimento externo protetor<br />
A garrafa térmica mantém a temperatura <strong>de</strong> seu conteúdo<br />
praticamente constante por algum tempo. Isso ocorre<br />
porque<br />
a) as trocas <strong>de</strong> calor com o meio externo por radiação e<br />
condução são reduzidas <strong>de</strong>vido ao vácuo entre as pare<strong>de</strong>s<br />
e as trocas <strong>de</strong> calor por convecção são reduzidas <strong>de</strong>vido<br />
às superfícies espelhadas.<br />
b) as trocas <strong>de</strong> calor com o meio externo por condução e<br />
convecção são reduzidas <strong>de</strong>vido às superfícies<br />
espelhadas e as trocas <strong>de</strong> calor por radiação são<br />
reduzidas <strong>de</strong>vido ao vácuo entre as pare<strong>de</strong>s.<br />
c) as trocas <strong>de</strong> calor com o meio externo por radiação e<br />
condução são reduzidas pelas superfícies espelhadas e as<br />
28
trocas <strong>de</strong> calor por convecção são reduzidas <strong>de</strong>vido ao<br />
vácuo entre as pare<strong>de</strong>s.<br />
d) as trocas <strong>de</strong> calor com o meio externo por condução e<br />
convecção são reduzidas <strong>de</strong>vido ao vácuo entre as<br />
pare<strong>de</strong>s e as trocas <strong>de</strong> calor por radiação são reduzidas<br />
pelas superfícies espelhadas.<br />
21) Analise as afirmativas a seguir e responda <strong>de</strong> acordo<br />
com o código.<br />
I - Nas regiões litorâneas, durante o dia, o mar se aquece<br />
menos que a terra pois a água possui calor específico<br />
menor que a terra;<br />
II - Um ambiente <strong>de</strong>ve ser resfriado pela parte superior<br />
pois o fluido frio é mais <strong>de</strong>nso e ten<strong>de</strong> a <strong>de</strong>scer;<br />
III - O vidro transparente à luz e opaco às radiações<br />
infravermelhas é utilizado nas construções <strong>de</strong> estufas para<br />
plantas;<br />
IV - As pare<strong>de</strong>s internas das garrafas térmicas são<br />
revestidas com material refletor para que elas impeçam a<br />
condução <strong>de</strong> calor.<br />
a) Somente II e IV são corretas.<br />
b) Somente I e II são corretas.<br />
c) Somente II e III são corretas.<br />
d) Somente III e IV são corretas.<br />
e) nenhuma resposta anterior.<br />
22) (UNESP/2006) Um aquecedor elétrico fechado contém<br />
inicialmente 1kg <strong>de</strong> água a temperatura <strong>de</strong> 25°C e é capaz<br />
<strong>de</strong> fornecer 300 cal a cada segundo. Desconsi<strong>de</strong>rando<br />
perdas <strong>de</strong> calor, e adotando 1 cal/(g°C) para o calor<br />
específico da água e 540 cal/g para o calor latente, calcule<br />
a) o tempo necessário para aquecer a água até o<br />
momento em que ela começa a evaporar.<br />
b) a massa do vapor formado, <strong>de</strong>corridos 520 s a partir do<br />
instante em que o aquecedor foi ligado.<br />
23) (PUCPR/2005) Quando o gelo se <strong>de</strong>rrete, verifica-se,<br />
experimentalmente, que ele <strong>de</strong>ve receber, por grama, 80<br />
calorias, mantendo-se a temperatura constante em 0°C.<br />
A quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor, em caloria, para <strong>de</strong>rreter 100 g <strong>de</strong><br />
gelo é <strong>de</strong>:<br />
a) 800 cal<br />
b) 1000 cal<br />
c) 100 cal<br />
d) 80 cal<br />
e) 8000 cal<br />
24) (UNESP/2005) Uma quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> 1,5 kg <strong>de</strong> certa<br />
substância encontra-se inicialmente na fase sólida, à<br />
temperatura <strong>de</strong> -20°C. Em um processo a pressão<br />
constante <strong>de</strong> 1,0 atm, ela é levada à fase líquida a 86°C. A<br />
potência necessária nessa transformação foi <strong>de</strong> 1,5 kJ/s. O<br />
gráfico na figura mostra a temperatura <strong>de</strong> cada etapa em<br />
função do tempo<br />
Calcule<br />
a) o calor latente <strong>de</strong> fusão L(f).<br />
b) o calor necessário para elevar a temperatura <strong>de</strong> 1,5kg<br />
<strong>de</strong>ssa substância <strong>de</strong> 0 a 86°C.<br />
25) (UNESP/2005) Nos quadrinhos da tira, a mãe<br />
menciona as fases da água conforme a mudança das<br />
estações.<br />
Enten<strong>de</strong>ndo "boneco <strong>de</strong> neve" como sendo "boneco <strong>de</strong><br />
gelo" e que com o termo "evaporou" a mãe se refira à<br />
transição água ë vapor, po<strong>de</strong>-se supor que ela imaginou a<br />
seqüência gelo ë água ë vapor ë água.<br />
As mudanças <strong>de</strong> estado que ocorrem nessa seqüência são<br />
a) fusão, sublimação e con<strong>de</strong>nsação.<br />
b) fusão, vaporização e con<strong>de</strong>nsação.<br />
c) sublimação, vaporização e con<strong>de</strong>nsação.<br />
d) con<strong>de</strong>nsação, vaporização e fusão.<br />
e) fusão, vaporização e sublimação.<br />
26) (FGV/2005) Um suco <strong>de</strong> laranja foi preparado em uma<br />
jarra, adicionando-se a 250 mL <strong>de</strong> suco <strong>de</strong> laranja a 20°C,<br />
50 g <strong>de</strong> gelo fun<strong>de</strong>nte. Estabelecido o equilíbrio térmico, a<br />
temperatura do suco gelado era, em °C,<br />
aproximadamente,<br />
Dados:<br />
29
calor específico da água = 1 cal/g°C<br />
calor específico do suco <strong>de</strong> laranja = 1 cal/g°C<br />
<strong>de</strong>nsida<strong>de</strong> do suco <strong>de</strong> laranja = 1 × 10³ g/L<br />
calor latente <strong>de</strong> fusão do gelo = 80 cal/g<br />
a) 0,5.<br />
b) 1,2.<br />
c) 1,7.<br />
d) 2,4.<br />
e) 3,3.<br />
27)(PUC-Campinas/2005) O diagrama <strong>de</strong> estado físico<br />
para certa substância está representado a seguir<br />
A mudança <strong>de</strong> estado físico <strong>de</strong>nominada sublimação po<strong>de</strong><br />
ocorrer<br />
a) somente no ponto H.<br />
b) somente no ponto T.<br />
c) em pontos da curva HT.<br />
d) em pontos da curva TR.<br />
e) em pontos da curva TS.<br />
28) (PUC-Rio/2005) Um gás i<strong>de</strong>al possui um volume <strong>de</strong><br />
100 litros e está a uma temperatura <strong>de</strong> 27 °C e a uma<br />
pressão igual a 1 atm (101000 Pa). Este gás é comprimido<br />
a temperatura constante até atingir o volume <strong>de</strong> 50 litros.<br />
a) Calcule a pressão do gás quando atingir o<br />
volume <strong>de</strong> 50 litros.<br />
O gás é em seguida aquecido a volume constante até<br />
atingir a temperatura <strong>de</strong> 627 °C.<br />
b) Calcule a pressão do gás nesta temperatura.<br />
29) (PUC-Rio/2004) Quando o balão do capitão Stevens<br />
começou sua ascensão, tinha, no solo, à pressão <strong>de</strong> 1<br />
atm, 75000 m³ <strong>de</strong> hélio. A 22 km <strong>de</strong> altura, o volume do<br />
hélio era <strong>de</strong> 1500000 m³. Se pudéssemos <strong>de</strong>sprezar a<br />
variação <strong>de</strong> temperatura, a pressão (em atm) a esta altura<br />
valeria:<br />
a) 1/20<br />
b) 1/5<br />
c) 1/2<br />
d) 1<br />
e) 20<br />
30) (PUC-Rio/2006) Uma panela é aquecida da<br />
temperatura ambiente <strong>de</strong> 25 °C até a temperatura <strong>de</strong> 100<br />
°C. Sabendo que a pressão inicial da panela é P0 e que o<br />
volume da panela permaneceu constante durante este<br />
processo, po<strong>de</strong>mos afirmar que:<br />
a) o processo é isovolumétrico e a pressão final é<br />
aproximadamente 5P0/4.<br />
b) o processo é isovolumétrico e a pressão final da panela<br />
é aproximadamente P0/3.<br />
c) o processo é isobárico e o volume da panela permanece<br />
constante.<br />
d) o processo é isobárico e apenas a temperatura variou.<br />
e) o processo é isovolumétrico e a pressão final da panela<br />
é aproximadamente 3P0.<br />
31) (UFMG/2006) Regina estaciona seu carro, movido a<br />
gás natural, ao Sol.<br />
Consi<strong>de</strong>re que o gás no reservatório do carro se comporta<br />
como um gás i<strong>de</strong>al.<br />
Assinale a alternativa cujo gráfico MELHOR representa a<br />
pressão em função da temperatura do gás na situação<br />
<strong>de</strong>scrita.<br />
32)(UNESP/2006) Um gás i<strong>de</strong>al, inicialmente à<br />
temperatura <strong>de</strong> 320 K e ocupando um volume <strong>de</strong> 22,4 L,<br />
sofre expansão em uma transformação a pressão<br />
constante. Consi<strong>de</strong>rando que a massa do gás permaneceu<br />
inalterada e a temperatura final foi <strong>de</strong> 480 K, calcule a<br />
variação do volume do gás.<br />
33) (PUCMG/2004) A pressão do ar no interior dos pneus<br />
é recomendada pelo fabricante para a situação em que a<br />
borracha está fria. Quando o carro é posto em movimento,<br />
os pneus se aquecem, seus volumes têm alterações<br />
<strong>de</strong>sprezíveis e ocorrem variações nas pressões internas<br />
dos mesmos. Consi<strong>de</strong>re que os pneus <strong>de</strong> um veículo<br />
tenham sido calibrados a 17°C com uma pressão <strong>de</strong><br />
1,7x10 5 N/m². Após rodar por uma hora, a temperatura dos<br />
pneus chega a 37°C. A pressão no interior dos pneus<br />
atinge um valor aproximado <strong>de</strong>:<br />
a) 1,8 x 10 5 N/m²<br />
b) 3,7 x 10 5 N/m2<br />
c) 7,8 x 10 4 N/m²<br />
d) 8,7 x 10 5 N/m2<br />
34)(UFPE/2006) No ciclo mostrado no diagrama pV da<br />
figura a seguir, a transformação AB é isobárica, BC é<br />
isovolumétrica e CA é adiabática. Sabe-se que o trabalho<br />
realizado sobre o gás na compressão adiabática é igual a<br />
WCA = -150 J. Determine a quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor total Q(tot)<br />
absorvido pelo gás durante um ciclo, em joules.<br />
35) (UFSM/2006) Sobre a equação <strong>de</strong> estado <strong>de</strong> um gás<br />
i<strong>de</strong>al pV = nRT on<strong>de</strong> p (pressão), V (volume), n (número<br />
30
<strong>de</strong> mols), R (constante universal) e T (temperatura), é<br />
correto afirmar que<br />
(01) a temperatura tem que ser utilizada em Kelvin.<br />
(02) a constante universal tem o mesmo valor qualquer<br />
que seja o sistema <strong>de</strong> medidas.<br />
(04) na transformação isotérmica, pressão e volume são<br />
gran<strong>de</strong>zas diretamente proporcionais.<br />
(08) a constante universal não tem unida<strong>de</strong> <strong>de</strong> medida.<br />
(16) na transformação isobárica, volume e temperatura<br />
absoluta são gran<strong>de</strong>zas diretamente proporcionais.<br />
Soma ( )<br />
36)(UNESP/2005) Um gás i<strong>de</strong>al é submetido às<br />
transformações AB, BC, CD e DA, indicadas no diagrama<br />
PxV apresentado na figura<br />
Com base nesse gráfico, analise as afirmações.<br />
I. Durante a transformação AB, a energia interna se<br />
mantém inalterada.<br />
II. A temperatura na transformação CD é menor do que a<br />
temperatura na transformação AB.<br />
III.Na transformação DA, a variação <strong>de</strong> energia interna é<br />
igual ao calor absorvido pelo gás.<br />
Dessas três afirmações, estão corretas:<br />
a) I e II, apenas.<br />
b) III, apenas.<br />
c) I e III, apenas.<br />
d) II e III, apenas.<br />
e) I, II e III.<br />
37) (UFRJ/2005) Certa massa gasosa, contida num<br />
reservatório, sofre uma transformação termodinâmica no<br />
trecho AB. O gráfico mostra o comportamento da pressão<br />
P, em função do volume V.<br />
O módulo do trabalho realizado pelo gás, na<br />
transformação do trecho AB, é <strong>de</strong>:<br />
a) 400J.<br />
b) 800J.<br />
c) 40kJ.<br />
d) 80kJ.<br />
e) 600J.<br />
38) Três processos termodinâmicos ocorrendo num<br />
sistema constituído por um gás i<strong>de</strong>al são representados no<br />
diagrama pressão (P) versus volume (V) a seguir<br />
Os processos são: 1-2 isobárico, 1-3 isotérmico e 1-4<br />
adiabático. O sistema realiza trabalho, em cada um dos<br />
processos. É CORRETO afirmar que:<br />
a) no processo isotérmico há troca <strong>de</strong> calor com o sistema.<br />
b) no processo adiabático, a energia interna do sistema<br />
aumentou.<br />
c) no processo isobárico não há troca <strong>de</strong> calor com o<br />
sistema.<br />
d) para realizar trabalho é necessário haver troca <strong>de</strong> calor<br />
com o sistema.<br />
e) no processo isotérmico, o trabalho realizado é maior<br />
que no processo isobárico.<br />
39) (UFRJ/2004) Um gás i<strong>de</strong>al sofre as transformações<br />
AB, BC, CD e DA, <strong>de</strong> acordo com o gráfico a seguir<br />
Através da análise do gráfico, assinale adiante a<br />
alternativa correta.<br />
a) Na transformação CD, o trabalho é negativo.<br />
b) A transformação AB é isotérmica.<br />
c) Na transformação BC, o trabalho é negativo.<br />
d) A transformação DA é isotérmica.<br />
e) Ao completar o ciclo, a energia interna aumenta.<br />
40) (UERJ/2004) Consi<strong>de</strong>re um gás i<strong>de</strong>al, cujas<br />
transformações I, II e III são mostradas no diagrama P × V<br />
a seguir<br />
31
Essas transformações, I a III, são <strong>de</strong>nominadas,<br />
respectivamente, <strong>de</strong>:<br />
a) adiabática, isobárica, isométrica<br />
b) isométrica, isotérmica, isobárica<br />
c) isobárica, isométrica, adiabática<br />
d) isométrica, adiabática, isotérmica<br />
41) Observe o ciclo mostrado no gráfico P × V a seguir<br />
Consi<strong>de</strong>rando este ciclo completo, o trabalho realizado, em<br />
joules, vale:<br />
a) 1.500 b) 900 c) 800 d) 600<br />
42) (UFRGS/91) O diagrama representa a pressão p em<br />
função do volume V <strong>de</strong> um gás i<strong>de</strong>al. Analisando o<br />
diagrama em qual dos processos o gás NÃO sofreu<br />
variação <strong>de</strong> temperatura?<br />
a) De A para B<br />
b) De B para C<br />
c) De C para D<br />
d) De D para E<br />
e) De E para A<br />
43) (UFRGS/93) Assinale a alternativa que preenche<br />
corretamente as lacunas no texto abaixo.<br />
A função do compressor <strong>de</strong> uma gela<strong>de</strong>ira é a <strong>de</strong><br />
aumentar a pressão sobre o gás contido na tubulação.<br />
Devido à rapi<strong>de</strong>z com que ocorre a compressão, esta po<strong>de</strong><br />
ser consi<strong>de</strong>rada uma transformação _________. A<br />
temperatura e a pressão do gás se elevam. Como não há<br />
trocas <strong>de</strong> calor, o trabalho realizado pelo compressor é<br />
igual a variação da energia _______do gás.<br />
a) Adiabática – interna<br />
b) Isotérmica – cinética<br />
c) Isotérmica – interna<br />
d) Adiabática – potencial<br />
e) Isobárica – interna<br />
44) (UFRGS/98) Enquanto se expan<strong>de</strong>, um gás recebe o<br />
calor Q=100J e realiza o trabalho W=70J. Ao final do<br />
processo, po<strong>de</strong>mos afirmar que a energia interna do gás<br />
a) aumentou 170J<br />
b) aumentou 100 J<br />
c) aumentou 30J<br />
d) diminui 70 J<br />
e) diminui 30 J<br />
45) (UFRGS-98) Um gás i<strong>de</strong>al sofre uma compressão<br />
adiabática durante a qual sua temperatura absoluta passa<br />
<strong>de</strong> T para 4T. Sendo p a pressão inicial, po<strong>de</strong>mos afirmar<br />
que a pressão final será<br />
a) menor do que p<br />
b) igual a p<br />
c) igual a 2p<br />
d) igual a 4p<br />
e) maior do que 4p<br />
46) (PUC) A um gás mantido a volume constante são<br />
fornecidos 500 J <strong>de</strong> calor. Em correspondência, o trabalho<br />
realizado pelo gás e a variação da sua energia interna são<br />
respectivamente:<br />
a) zero e 250 J<br />
b) 500 J e zero<br />
c) 500 J e 500 J<br />
d) 250 J e 250 J<br />
e) zero e 500 J<br />
47) (UFRGS) Mistura-se gelo a 0ºC com água quente em<br />
um recipiente termicamente isolado. O balança <strong>de</strong> energia<br />
é o seguinte: 356 J/g são cedidos pela água quente, ao<br />
passo que 335 J/g são absorvidos para a fusão do gelo.<br />
Consi<strong>de</strong>rando o calor específico da água 4,2 J/g.K, qual é<br />
a temperatura da mistura?<br />
a) 0ºC<br />
b) 0,5ºC<br />
c) 5ºC<br />
d) 21ºC<br />
e) 88,2ºC<br />
48) (U.F.Uberlândia-MG) Um gás i<strong>de</strong>al recebe<br />
reversivelmente 1000cal <strong>de</strong> energia em forma <strong>de</strong> calor. Em<br />
relação ao trabalho efetuado pelo gás nessa<br />
transformação, é FALSO afirmar que será:<br />
32
A) nulo se a variação <strong>de</strong> volume for nula.<br />
B) 1000cal se a variação <strong>de</strong> temperatura for nula.<br />
C) 1000 cal se a variação <strong>de</strong> pressão for nula.<br />
D) menor do que 1000cal se a variação <strong>de</strong> temperatura for<br />
positiva.<br />
E) 1000cal se a variação <strong>de</strong> energia interna for nula.<br />
49) (VUNESP-SP) Aquece-se certa quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> água. A<br />
temperatura em que irá ferver <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da:<br />
a) temperatura inicial da água.<br />
b) massa da água.<br />
c) pressão ambiente.<br />
d) rapi<strong>de</strong>z com que o calor é fornecido.<br />
e) a quantida<strong>de</strong> total do calor fornecido.<br />
50) (UFRGS) Um bloco <strong>de</strong> gelo, a uma temperatura não<br />
<strong>de</strong>terminada, recebe uma quantida<strong>de</strong> não especificada <strong>de</strong><br />
calor. Nessas condições ocorre necessariamente uma<br />
mudança<br />
a) na temperatura do bloco <strong>de</strong> gelo.<br />
b) <strong>de</strong> estado.<br />
c) na energia interna do bloco <strong>de</strong> gelo<br />
d) no calor específico <strong>de</strong> gelo.<br />
e) na capacida<strong>de</strong> térmica do bloco <strong>de</strong> gelo.<br />
51) (UFPR/2004) Um gás i<strong>de</strong>al está contido no interior <strong>de</strong><br />
um recipiente cilíndrico provido <strong>de</strong> um pistão, conforme a<br />
figura abaixo. Consi<strong>de</strong>re que, inicialmente, o gás esteja a<br />
uma pressão p, a uma temperatura T e num volume V.<br />
Com base nesses dados e nas leis da termodinâmica, é<br />
correto afirmar:<br />
(01) Em uma transformação adiabática, o gás absorve<br />
calor do meio externo.<br />
(02) A energia interna do gás permanece constante em<br />
uma transformação isotérmica.<br />
(04) Em uma expansão isobárica, a energia interna do gás<br />
diminui.<br />
(08) Em uma transformação isovolumétrica, a variação da<br />
energia interna do gás é igual à quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor que o<br />
gás troca com o meio externo.<br />
(16) Po<strong>de</strong>-se diminuir a pressão do gás mediante a<br />
realização <strong>de</strong> uma expansão isotérmica.<br />
Dê a soma das proposições corretas: (_____)<br />
52) (UEM PR) Uma máquina térmica opera entre um<br />
reservatório térmico mantido à temperatura <strong>de</strong> 100 ºC e<br />
outro mantido à temperatura ambiente. Em que época do<br />
ano essa máquina atingiria sua maior eficiência?<br />
a) Em dia típico <strong>de</strong> outono.<br />
b) Em dia típico <strong>de</strong> verão.<br />
c) Em dia típico <strong>de</strong> primavera.<br />
d) Em dia típico <strong>de</strong> inverno.<br />
e) É indiferente, a eficiência não <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> da<br />
temperatura do outro reservatório.<br />
53)- (UNIFOR CE)Uma máquina térmica, operando em<br />
ciclos, entre duas fontes a 27 ºC e 327 ºC, tem rendimento<br />
igual a 80% do rendimento que teria se estivesse<br />
operando segundo o ciclo <strong>de</strong> Carnot. Essa máquina retira<br />
5,0 x 10 3 cal da fonte quente em cada ciclo e realiza 10<br />
ciclos por segundo. A potência útil que a máquina fornece,<br />
em kW, vale<br />
Consi<strong>de</strong>re: 1 cal = 4 J<br />
a) 1,0<br />
b) 2,0<br />
c) 5,0<br />
d) 10<br />
e) 80<br />
54) - (UFPR) Os estudos científicos <strong>de</strong>senvolvidos pelo<br />
engenheiro francês Nicolas Sadi Carnot (1796–1832) na<br />
tentativa <strong>de</strong> melhorar o rendimento <strong>de</strong> máquinas térmicas<br />
serviram <strong>de</strong> base para a formulação da segunda lei da<br />
termodinâmica.<br />
Acerca do tema, consi<strong>de</strong>re as seguintes afirmativas:<br />
1. O rendimento <strong>de</strong> uma máquina térmica é a razão<br />
entre o trabalho realizado pela máquina num ciclo<br />
e o calor retirado do reservatório quente nesse<br />
ciclo.<br />
2. Os refrigeradores são máquinas térmicas que<br />
transferem calor <strong>de</strong> um sistema <strong>de</strong> menor<br />
temperatura para outro a uma temperatura mais<br />
elevada.<br />
3. É possível construir uma máquina, que opera em<br />
ciclos, cujo único efeito seja retirar calor <strong>de</strong> uma<br />
fonte e transformá-lo integralmente em trabalho.<br />
Assinale a alternativa correta.<br />
a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verda<strong>de</strong>iras.<br />
b) Somente a afirmativa 1 é verda<strong>de</strong>ira.<br />
c) Somente a afirmativa 2 é verda<strong>de</strong>ira.<br />
d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verda<strong>de</strong>iras.<br />
e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verda<strong>de</strong>iras.<br />
55) - (UNCISAL) A primeira Lei da Termodinâmica é uma<br />
forma <strong>de</strong> expressar a<br />
a) Lei da Conservação da Temperatura.<br />
b) Lei da Conservação da Energia.<br />
c) Lei do Calor Específico.<br />
d) Lei dos Gases I<strong>de</strong>ais.<br />
e) Lei da Entropia.<br />
56)- (UFPel RS) Consi<strong>de</strong>re um sistema isolado composto<br />
por dois corpos, C1 e C2, com temperaturas T1 e T2,<br />
respectivamente, sendo T1 > T2. Na busca pelo equilíbrio<br />
térmico, observa-se que:<br />
I. O corpo C1 possui mais calor que o corpo C2<br />
transferindo, portanto, calor para o corpo C2.<br />
II. A energia interna do corpo C1 diminui e a do<br />
corpo C2 aumenta.<br />
III. A temperatura do corpo C1 diminui e a do corpo<br />
C2 aumenta.<br />
IV. Ambos os corpos possuem a mesma quantida<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong> calor, in<strong>de</strong>pen<strong>de</strong>nte <strong>de</strong> suas massas.<br />
De acordo com seus conhecimentos e com as<br />
informações dadas, estão corretas, apenas, as<br />
afirmativas<br />
a) II e III.<br />
b) I, III e IV.<br />
33
c) I e II.<br />
d) I, II e III<br />
e) II e IV.<br />
f) I.R.<br />
57) - (UFSM) Além <strong>de</strong> contribuir para a análise das<br />
condições <strong>de</strong> saú<strong>de</strong>, a tecnologia é um meio para<br />
promover bem–estar.<br />
O condicionador <strong>de</strong> ar é uma máquina térmica e<br />
funciona com um ciclo termodinâmico que possui<br />
quatro processos, sendo dois adiabáticos. Numa<br />
_________ adiabática <strong>de</strong> um gás i<strong>de</strong>al, o trabalho<br />
realizado contra a vizinhança faz _________ a energia<br />
interna do gás, provocando um __________ na sua<br />
temperatura.<br />
Assinale a alternativa que completa corretamente as<br />
lacunas.<br />
a) expansão – diminuir – aumento<br />
b) compressão – aumentar – abaixamento<br />
c) expansão – aumentar – abaixamento<br />
d) compressão – diminuir – aumento<br />
e) expansão – diminuir – abaixamento<br />
58) - (IME RJ)Consi<strong>de</strong>re uma máquina térmica operando<br />
em um ciclo termodinâmico. Esta máquina recebe 300J <strong>de</strong><br />
uma fonte quente cuja temperatura é <strong>de</strong> 400K e produz um<br />
trabalho <strong>de</strong> 150J. Ao mesmo tempo, rejeita 150J para uma<br />
fonte fria que se encontra a 300K. A análise termodinâmica<br />
da máquina térmica <strong>de</strong>scrita revela que o ciclo proposto é<br />
um(a):<br />
a) máquina frigorífica na qual tanto a Primeira Lei<br />
quanto a Segunda Lei da termodinâmica são<br />
violadas.<br />
b) máquina frigorífica na qual a Primeira Lei é<br />
atendida, mas a Segunda Lei é violada.<br />
c) motor térmico no qual tanto a Primeira Lei quanto<br />
a Segunda Lei da termodinâmica são atendidas.<br />
d) motor térmico no qual a Primeira Lei é violada,<br />
mas a Segunda Lei é atendida.<br />
e) motor térmico no qual a Primeira Lei é atendida,<br />
mas a Segunda Lei é violada.<br />
TEXTO: da questão 59 -<br />
Uma criança que gostava muito <strong>de</strong> briga<strong>de</strong>iro <strong>de</strong>cidiu<br />
fazer este doce, e para isso começou a separar os<br />
ingredientes e utensílios. Inicialmente pegou a lata <strong>de</strong><br />
leite con<strong>de</strong>nsado, o chocolate em pó e a margarina,<br />
<strong>de</strong>pois uma panela e colher <strong>de</strong> aço e um abridor <strong>de</strong><br />
latas. A criança fez um furo na lata, a fim <strong>de</strong> fazer<br />
escoar para a panela o leite con<strong>de</strong>nsado. Sua mãe, ao<br />
ver aquela atitu<strong>de</strong>, sugeriu que o filho fizesse outro<br />
furo, na lata, pois assim ele conseguiria retirar aquele<br />
líquido com mais facilida<strong>de</strong>. Ao levar a panela ao fogo<br />
para mexer o briga<strong>de</strong>iro, a criança sentiu que, <strong>de</strong>pois<br />
<strong>de</strong> alguns minutos, o cabo da colher tinha se aquecido<br />
e reclamou: “Mãe, a colher está queimando a minha<br />
mão”. Então, sua mãe pediu que ele fizesse uso <strong>de</strong><br />
uma colher <strong>de</strong> pau, para evitar uma queimadura.<br />
59) (UEPB) Sobre o aquecimento da colher evi<strong>de</strong>nciado<br />
na reclamação da criança <strong>de</strong> que sua mão estava<br />
queimando, po<strong>de</strong>mos afirmar que<br />
a) com a colher <strong>de</strong> pau, que é um excelente isolante<br />
térmico, esta aquece-se mais rápido que a colher<br />
<strong>de</strong> aço.<br />
b) acontece porque as partículas que constituem a<br />
colher criam correntes <strong>de</strong> convecção, aquecendoa<br />
por inteiro, <strong>de</strong> uma extremida<strong>de</strong> à outra.<br />
c) <strong>de</strong>vido a irradiação a colher se aquece por inteiro,<br />
<strong>de</strong> uma extremida<strong>de</strong> à outra.<br />
d) com a colher <strong>de</strong> pau, que é um excelente<br />
condutor térmico, esta aquece-se mais rápido que<br />
a colher <strong>de</strong> aço.<br />
e) acontece porque as partículas que constituem a<br />
colher passam a conduzir <strong>de</strong> uma extremida<strong>de</strong> a<br />
outra a energia ali absorvida.<br />
60) (UEM PR)O diagrama pressão × volume abaixo ilustra<br />
a transformação cíclica que 1,0 mol <strong>de</strong> gás i<strong>de</strong>al sofre.<br />
Analisando o gráfico, assinale a(s) alternativa(s)<br />
correta(s).<br />
01. O gás sofre as transformações termodinâmicas,<br />
seguindo o ciclo <strong>de</strong> Carnot.<br />
02. A variação da energia interna do gás quando<br />
passa do estado A para o estado C seguindo o<br />
caminho ABC é maior do que quando segue o<br />
caminho ADC, em um processo inverso.<br />
5<br />
04. A pressão em B é 6 x 10 Pa.<br />
5<br />
08. O trabalho realizado no ciclo fechado é 8 x 10 J .<br />
16. A variação da energia interna para ir <strong>de</strong> D para A<br />
se <strong>de</strong>ve à variação da quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor.<br />
GABARITO<br />
BLOCO III<br />
1) 10ºX<br />
2) A<br />
3) A<br />
4) D<br />
5) A) 32ºC<br />
B) 0,5cal/gºC<br />
6) soma 27<br />
Resolução da 6<br />
(01) Correto<br />
Q<br />
C<br />
A<br />
A<br />
A<br />
A<br />
Q<br />
A<br />
B<br />
m c t<br />
m c t<br />
2C<br />
B<br />
B<br />
B<br />
C 10 C 20<br />
(02) Correto<br />
B<br />
34
Capacida<strong>de</strong> térmica=<br />
C A<br />
C B<br />
Q<br />
t<br />
400<br />
40cal<br />
/º C<br />
10<br />
400<br />
20cal<br />
/º C<br />
20<br />
(04)Errada;<br />
não se po<strong>de</strong> afirmar pois não conhecemos, neste caso, as<br />
massas dos corpos.<br />
(08) Correta<br />
Observar o gráfico, o corpo B ao receber 400 cal sua<br />
temperatura variou mais do que o corpo A que recebeu a<br />
mesma quantida<strong>de</strong> <strong>de</strong> calor.<br />
(16) Correta<br />
A capacida<strong>de</strong> térmica do corpo A é conhecida e vale 40<br />
cal/g.<br />
Po<strong>de</strong>mos escrever:<br />
C<br />
40 200c<br />
c<br />
A<br />
A<br />
m<br />
A<br />
c<br />
A<br />
A<br />
0,<br />
2cal<br />
/ gº<br />
C<br />
7) E<br />
Resolução da 7<br />
A capacida<strong>de</strong> térmica do primeiro corpo é igual a 4cal/ºC.<br />
Lembrando que<br />
Q 80<br />
C <br />
t<br />
20<br />
C 4cal<br />
/ª C<br />
Como a massa do segundo corpo (feito do mesmo<br />
material, isto é mesmo calor específico) é o dobro da<br />
massa do segundo corpo temos que a capacida<strong>de</strong> térmica<br />
do segundo corpo é igual a 8cal/ºC. Sendo assim, temos:<br />
Q<br />
C <br />
t<br />
120<br />
8 <br />
t<br />
t<br />
15º<br />
C<br />
t<br />
t<br />
15 t<br />
t<br />
final<br />
8) D<br />
9) A<br />
10) B<br />
11) C<br />
12) E<br />
13) A<br />
14) A<br />
15) A<br />
16) A<br />
<br />
final<br />
final<br />
25º<br />
t<br />
10<br />
C<br />
inicial<br />
17) E<br />
18) D<br />
19) C<br />
20) D<br />
21) C<br />
22) A) 250 s<br />
B) 150g<br />
23) E<br />
24) A) 330 kJ/kg<br />
B) 540 KJ<br />
25) B<br />
26) E<br />
27) C<br />
28) A) 2 atm<br />
B) 6 atm<br />
29) A<br />
30) A<br />
31) D<br />
32) 11,2 litros<br />
Resolução da 32<br />
Aplicando a Lei Geral dos Gases Perfeitos e sabendo que<br />
pA=pB (pressão constante), temos:<br />
p A.<br />
V<br />
T<br />
22,<br />
4 VB<br />
<br />
320 480<br />
V 33,<br />
6L<br />
B<br />
A<br />
A<br />
pB<br />
. V<br />
<br />
T<br />
B<br />
B<br />
A variação <strong>de</strong> volume sofrido pelo gás é:<br />
V<br />
33,<br />
6 22,<br />
4<br />
V<br />
11,<br />
2L<br />
33) A<br />
34) 90 J<br />
Resolução da 34<br />
Trabalho na expansão isobárica AB:<br />
<br />
<br />
<br />
AB<br />
AB<br />
AB<br />
p.<br />
V<br />
<br />
3.<br />
10<br />
5<br />
240J<br />
x0,<br />
8.<br />
10<br />
3<br />
Trabalho <strong>de</strong> B para C (Isométrica)<br />
<br />
0<br />
BC<br />
Trabalho <strong>de</strong> C para A; -150J<br />
Trabalho no ciclo (trabalho total):<br />
<br />
<br />
ciclo<br />
240 0 ( 150)<br />
90J<br />
ciclo<br />
Atenção: Numa transformação cíclica Q , pois<br />
U 0<br />
Q=90 J<br />
35) soma 17 (01+16)<br />
36) E<br />
37) C<br />
Resolução da 37<br />
<br />
área<br />
35
( B b)<br />
h<br />
<br />
2<br />
4<br />
4<br />
( 30x10<br />
10x10<br />
) 20x10<br />
<br />
2<br />
4<br />
2<br />
( 40x10<br />
) 20x10<br />
<br />
2<br />
3<br />
40x10<br />
J 40kJ<br />
38) A<br />
39) A<br />
40) B<br />
41) A<br />
42) B<br />
43) A<br />
44) C<br />
45) E<br />
46) E<br />
47) C<br />
Resolução da 47<br />
A água quente libera 356 J por 1g <strong>de</strong> energia. O gelo para<br />
fundir absorve 335 J por 1g, sobrando 21J por 1g para<br />
aquecer a água proveniente da fusão do gelo. Aplicando a<br />
equação fundamental da calorimetria, temos:<br />
Q m.<br />
c.<br />
t<br />
21 1.<br />
4,<br />
2.<br />
t<br />
t<br />
5º<br />
C<br />
48) C<br />
49) C<br />
50) C<br />
51) soma 26 (02+08+16)<br />
Resolução da 51<br />
(01) Errada<br />
Numa transformação adiabática Q=0<br />
(02) Correta<br />
Numa transformação isotérmica a temperatura não varia,<br />
então a energia interna do sistema não varia.<br />
(04) Errada<br />
Numa expansão isobárica a temperatura aumenta, então a<br />
energia interna do sistema também aumenta.<br />
Numa transformação isobárica a Temperatura absoluta é<br />
diretamente proporcional ao volume.<br />
(08) Correta<br />
Numa isovolumétrica o trabalho é nulo, temos:<br />
U<br />
Q <br />
0<br />
U<br />
Q<br />
(16) Correta<br />
Numa transformação isotérmica a temperatura se mantêm<br />
constante e a pressão é inversamente proporcional ao<br />
volume.<br />
52) D<br />
53) E<br />
54) D<br />
55) B<br />
56) A<br />
57) E<br />
58) E<br />
2<br />
59) E<br />
60) soma 28<br />
36