Física Expectativas de Resposta
Questão 1
A) As ondas circulares na superfície do líquido possuem a mesma freqüência de oscilação da mola. Esta pode ser determinada da seguinte maneira:
1
f =
,
T
1 −1
Como o período T é igual a 0,2 segundos, então f == 5s = 5Hz .
0,2
B) A distância entre duas cristas consecutivas dessa onda corresponde ao seu comprimento de onda λ , que pode ser determinado por:
λ= v ⋅T
λ= v ⋅T = 0,5× 0,2 = 0,1
λ= v ⋅T = 0,5× 0,2 = 0,1m
Questão 2
A) O mecânico esfriou o conjunto (parafuso+suporte), já que o coeficiente de dilatação linear do alumínio é maior que o do ferro. Com isso, a redução do diâmetro do parafuso foi maior que a redução no diâmetro do furo, resultando no desemperramento do parafuso.
B) Dado que:
ΔlAl = (lAl – l0) = αAll0Δt
ΔlFe = (lFe – l0) = αFel0Δt
Como l0 e Δt são os mesmos para ambos os metais, então as variações dos seus respectivos diâmetros serão dadas por:
6 oC-1
ΔlAl = αAll0Δt=l0x24,0x10-1x100 oC
ΔlFe = αFel0Δt = l0 x 11,0 x 10-6 oC-1 x 100 oC-1
Δl 24,0 ×10 −6 ×100 × l
Portanto: Al = 0 = 2,18 ΔlFe 11,0 ×10 −6 ×100 × lo
Questão 3
A) Como o módulo do impulso é numericamente igual à área sob a curva no gráfico (força em função do tempo), calcula-se a área correspondente ao intervalo de tempo entre 200x10-3 s e 400x10-3 s.
Portanto, o impulso = (400 − 200)×10 −3s × 720N = 144N.s
B) O impulso total I sobre o atleta é calculado como:
total
−3 (200 −100) ×10 −3 s × 720 N
= (400 − 200) ×10 s × 720 N += (144 + 36)N.s = 180 N.s
Itotal
2
Dado que o impulso total é igual à variação da quantidade de movimento do atleta, então
r rr r
I =Δp = p − p
total final inicial
r
r r
Como
= 0 ,
p = M .v = I
pinicial final
total
Onde, M e v são, respectivamente, a massa do atleta e o módulo da velocidade com que ele abandona a plataforma.
180
Conseqüentemente: 60 × v = 180
v =
60 v = 3,0m / s
B)
P
L1 12
IL1 == = 2A
VL16
PL2 12
I == = 1A
L2 VL2 12
Como, pelo ramo do circuito no qual foram ligadas as duas lâmpadas L1, passa uma corrente de 2A e, em cada ramo do circuito nos quais foram ligadas as lâmpadas do tipo L2, passa uma corrente de 1A, a corrente total é determinada pela soma das correntes que passam em cada ramo do circuito, ou seja:
I = I + 2I = 2 + 2 ×1 = 4A
Total L1 L2
OU
P 48
Total
I = == 4A
Total
V 12
Bateria
Questão 5
A) Pela Lei de Conservação da Carga Elétrica, a soma das cargas iniciais dos componentes deve ser igual à soma das cargas finais dos produtos da reação. Como, em cada componente, a carga é representada pelo índice inferior, que
corresponde ao número atômico, temos: Carga Total Inicial: 0 + 92 = 92 Carga Total Final: 0 + 0 + 54 + 38 = 92
Logo, verifica-se a Lei de Conservação da Carga Elétrica
B) O vetor quantidade de movimento daqueles produtos finais da reação, que possuem massa de repouso diferente de zero, é igual ao produto da sua massa pelo seu vetor velocidade. Por outro lado, a quantidade de movimento linear de cada um dos raios γ é diferente de zero.
236 U
Portanto, uma vez que a quantidade de movimento do é igual a zero, então a
92
soma dos vetores quantidade de movimento de cada um dos produtos finais da reação, incluindo aqueles dos raios γ, deve ser nula.
OU Os vetores quantidade de movimento de cada um dos produtos finais da reação devem satisfazer a seguinte equação:
rr rr rr
P + P + P + P + P + P = 0
Sr Xe n↑ n↓γ 1 γ 2
OU
As componentes horizontais e verticais dos vetores quantidade de movimento de cada um dos produtos finais da reação devem satisfazer as equações: Para as componentes horizontais → (MSrVSr+Pγ1+ Pγ2-MXeVXe)x= 0 Para as componentes verticais → (mnVn+Pγ1-mnVn-Pγ2)y= 0