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exercícios, testes, provas) receb...
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Bloco I) Exercícios sobre trabalho,
Energia Cinética, Energia Potencial
Gravitacional e Elástica (Sistemas
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7) (PUCPR/2003) Um corpo de massa 2 kg está
inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal
sem atrito. A partir...
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13) (FATEC/2006) Uma esfera se move sobre uma
superfície horizontal sem atrito. Num dado instante, sua
energia cinética ...
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18) O gráfico a seguir refere-se ao movimento de um
carrinho de massa 10 kg, ao longo de uma superfície
horizontal. Dete...
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Assinale a opção que melhor identifica os tipos de energia
envolvidos em cada uma das situações I, II, e III,
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31) Uma força F paralela à trajetória de seu ponto de
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figura a seguir...
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a) 0,14
b) 0,20
c) 1,40
d) 2,00
e) 20,00
40) Um operário ergue, do chão até uma prateleira a 2,0m
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48) (UNIFOR-CE) É fornecido o gráfico velocidade x tempo
de um corpo de massa 4 kg, que se move em trajetória
retilínea....
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58) (UFPR/2004) Com base nos conceitos e nas leis de
conservação da quantidade de movimento (momento
linear) e da energ...
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65) Apesar das modernas teorias da Física, a teoria de
Mecânica Clássica, devida ao gênio criativo de Newton,
que relac...
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v0B=10m/s v0A=0
I) Considerando a colisão perfeitamente
inelástica podemos concluir que há
conservação da quantidade de...
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77) (VUNESP-SP) Um asteróide, no espaço, está em
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 Resolução da 68
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(16) Um outro corpo, de volume igual ao do corpo C,
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8) (UNICAMP) Pescando no Rio Tietê, na cidade de São
Paulo, um turista fisgou um pneu de massa m(p)=10,5kg,
cuja densid...
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17) Um recipiente de 2litros completamente preenchido
com chumbo tem massa de 22,6kg e fica submerso em
água. Qual é a ...
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24) (UEL/2001) (modificada)A torneira de uma cozinha é
alimentada pela água vinda de um reservatório instalado
no últim...
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31) (UFRGS-97) Uma esfera maciça e homogênea, de
massa específica igual a 2,4 g/cm³, flutua mantendo 20%
do seu volume ...
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40) - (UPE)Uma esfera de chumbo é lançada em uma
piscina cheia de água, a uma temperatura uniforme. A
partir do instant...
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46) (UFMS) A grandeza pressão é dimensionalmente igual
a
a) Energia/volume
b) Energia/área
c) Força/volume
d) Força x á...
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(http://www.votre-rezo.com/infoz/insolite/news2.php3)
Dados:
- massa do caminhão Mc = 1.560 kg;
- massa total dos tambo...
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A afirmativa (02) está errada, pois o corpo adquire
movimento retilíneo uniformemente variado para cima,
enquanto está ...
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31) D
32) D
33) D
34) E
35) A) 1x10
5
Pa
B) 400 kg/m³
C) 3,4x10
5
Pa
36) A) 240cm³/s
B) 37 500s
37) E
38) soma 21
39) 1...
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7)(UFRJ/2006) Um estudante de Física Experimental
fornece calor a um certo corpo, inicialmente à temperatura
de 10°C. E...
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À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica
durante o dia.
Como a água leva mais tempo para esquentar (de di...
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trocas de calor por convecção são reduzidas devido ao
vácuo entre as paredes.
d) as trocas de calor com o meio externo ...
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calor específico da água = 1 cal/g°C
calor específico do suco de laranja = 1 cal/g°C
densidade do suco de laranja = 1 ×...
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de mols), R (constante universal) e T (temperatura), é
correto afirmar que
(01) a temperatura tem que ser utilizada em ...
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Essas transformações, I a III, são denominadas,
respectivamente, de:
a) adiabática, isobárica, isométrica
b) isométrica...
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A) nulo se a variação de volume for nula.
B) 1000cal se a variação de temperatura for nula.
C) 1000 cal se a variação d...
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c) I e II.
d) I, II e III
e) II e IV.
f) I.R.
57) - (UFSM) Além de contribuir para a análise das
condições de saúde, a ...
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  1. 1. 1 Para a Oportunidade Adicional você deverá estudar pelo material (polígrafos, listas de exercícios, testes, provas) recebido durante o ano letivo de 2010 Depois de estudar, elaborar seus esquemas e resumos, procure resolver esta lista de problemas. Você notará que há três BLOCOS de exercícios com os respectivos gabaritos.  Atenção:Dica de como estudar 1. UM FATO INQUESTIONÁVEL: "NINGUÉM ESTUDA POR VOCÊ" 2. ASPECTOS BÁSICOS DE "COMO ESTUDAR" 1º PLANEJAR O TEMPO DISPONÍVEL E A ATIVIDADE A REALIZAR; 2º CUMPRIR O PLANEJAMENTO, PARA ATINGIR A PRECISÃO E RENDIMENTO NOS ESTUDOS (ADEQUAÇÃO DA ENERGIACONSUMIDA). ALGUNS PRÉ-REQUISITOS PARA O PLANEJAMENTO: (sete (07) a oito (08) horas de repouso (sono), fazer atividade física semanal, tomar a semana como unidade de tempo, representar graficamente estas atividades(organizar um horários para os estudos em casa), alimentar-se de forma saudável , beber água, escolher um ambiente calmo e arejado.. 3. REGRAS DE ESTUDO (APLICAR DIARIAMENTE) 1º CONCENTRAÇÃO (1 A 2 MINUTOS) ANTES DO INÍCIO DE CADA ATIVIDADE PROCURE A SEQUÊNCIA: (fique em posição confortável, relaxe os músculos, feche os olhos e concentre-se no que irá fazer. 2º DURANTE A ATIVIDADE: (vá ao material (polígrafos) e assinale o que lhe resultou mais importante, preste atenção no que você está lendo, tome notas útéis, faça resumos e organize suas anotações,. 3º TEMPO MÍNIMO, DIÁRIO, PARA ESTUDAR - 150 MINUTOS. Conteúdo para OA de Física  Termologia (polígrafos 01, 02, 03,04) Total da prova; aproximadamente 2,5ptos.  Trabalho, Potência, Energia Mecânica (Sistema conservativo e dissipativo) ( polígrafos 05, 06, 07, 08) Total da prova; aproximadamente 2,5 ptos.  Impulso, Quantidade de Movimento, Colisões (polígrafos 09, 10) Total da prova; aproximadamente 2,5 ptos.  Mecânica dos fluidos (polígrafos 11, 12 e 13) Total da prova; aproximadamente 2,5ptos. MARISTA COLÉGIO MARISTA NOSSA SENHORA DO ROSÁRIO DISCIPLINA: FÍSICA Terceiro Trimestre ENSINO MÉDIO ALUNO(a): Nº : SÉRIE: TURMA: DATA: ___ / 11 /2010 PROFESSORA: BERENICE HELENA WIENER STENSMANN (Exercícios Complementares para OA) Assunto: Conhecimentos desenvolvidos durante o ano letivo
  2. 2. 2 Bloco I) Exercícios sobre trabalho, Energia Cinética, Energia Potencial Gravitacional e Elástica (Sistemas conservativo e dissipativo). Impulso, Quantidade de Movimento, Colisões 1) (UFF/2005) Uma partícula I de massa 0,10 kg é abandonada, com velocidade inicial nula, do topo de uma calha de comprimento L = 40 cm e com uma inclinação de 30° em relação ao plano horizontal, conforme ilustra a figura a seguir: Dados: sen 30° = 0,50 cos 30° = 0,86 aceleração da gravidade g = 10 m/s². A partícula I alcança o plano horizontal com velocidade de 1,0 m/s. a) Determine a perda de energia mecânica na descida, em Joules. A partícula I prossegue movendo-se sobre o plano horizontal, até colidir com a partícula II, inicialmente em repouso.O gráfico v x t acima descreve as velocidades de ambas as partículas imediatamente antes, durante e após a colisão. Não há atrito entre o plano horizontal e as partículas I e II. Determine: b) a massa da partícula II, em kg c) a perda de energia decorrente da colisão, em Joules d) o módulo da força de interação que age sobre cada uma das partículas, I e II, durante a colisão, em Newtons. 2) (UERJ/2004) Suponha que o coração, em regime de baixa atividade física, consiga bombear 200 g de sangue, fazendo com que essa massa de sangue adquira uma velocidade de 0,3 m/s e que, com o aumento da atividade física, a mesma quantidade de sangue atinja uma velocidade de 0,6 m/s. O trabalho realizado pelo coração, decorrente desse aumento de atividade física, em joules, corresponde a: a) 2,7 x 10 -2 b) 2,7 x 10 -1 c) 3,6 x 10 1 d) 9,0 x 10 2 e) n.r.a. 3) (UNESP/2004) Um veículo está rodando à velocidade de 36 km/h numa estrada reta e horizontal, quando o motorista aciona o freio. Supondo que a velocidade do veículo se reduz uniformemente à razão de 4 m/s em cada segundo a partir do momento em que o freio foi acionado, determine a) o tempo decorrido entre o instante do acionamento do freio e o instante em que o veículo pára. b) a distância percorrida pelo veículo nesse intervalo de tempo. 4) (PUCPR/2004) Um carrinho de brinquedo, de massa 2 kg, é empurrado ao longo de uma trajetória retilínea e horizontal por uma força variável, cuja direção é paralela à trajetória do carrinho. O gráfico adiante mostra a variação do módulo da força aplicada, em função do deslocamento do carrinho. Assinale a alternativa correta: a) Sendo a força R dada em newtons, o trabalho realizado para deslocar o carrinho por 10 metros vale 100 J. b) A energia cinética do carrinho aumenta entre 0 e 5 metros e diminui nos 5 metros restantes. c) Se, inicialmente, o carrinho está em repouso, quando seu deslocamento for igual a 10 m, sua velocidade será igual a 20 m/s. d) O trabalho realizado pela força variável é igual à variação da energia potencial gravitacional do carrinho. e) O trabalho realizado pela força peso do carrinho, no final do seu deslocamento de 10 m, é igual a 100 J. 5) Um corpo de massa m = 2 kg é abandonado de uma altura h = 10 m. Observa-se que, durante a queda, é gerada uma quantidade de calor igual a 100 J, em virtude do atrito com o ar. Considerando g = 10 m/s², calcule a velocidade (em m/s) do corpo no instante em que ele toca o solo. 6) (PUCSP/2004) Um carro de 800kg está com velocidade de 20,0m/s (72,0km/h). O trabalho resultante (em valor absoluto) que deve ser realizado sobre ele, de modo que pare, é a) 120kJ. b) 140kJ. c) 160kJ. d) 180kJ. e) 200kJ.
  3. 3. 3 7) (PUCPR/2003) Um corpo de massa 2 kg está inicialmente em repouso sobre uma superfície horizontal sem atrito. A partir do instante t = 0, uma força variável de acordo com o gráfico a seguir atua sobre o corpo, mantendo-o em movimento retilíneo. Com base nos dados e no gráfico são feitas as seguintes proposições: I - Entre 4 e 8 segundos, a aceleração do corpo é constante. II - A energia cinética do corpo no instante 4s é 144 joules. III - Entre 4 e 8s, a velocidade do corpo se mantém constante. IV - No instante 10 segundos, é nula a velocidade do corpo. É correta a proposição ou são corretas as proposições: a) somente I e II b) somente I c) todas d) somente II e) somente III e IV 8) (FATEC) Um pequeno objeto de 100g é abandonado do alto de uma pista, em um local no qual g=10m/s². O gráfico abaixo mostra a variação da velocidade desse objeto em função da sua altura em relação ao solo Com base nessas informações, deve-se afirmar: a) do ponto mais alto até o ponto mais baixo, o objeto apresenta um ganho de energia de 1200J. b) durante a descida, as forças de resistência exercem um trabalho resistente de 1,2J. c) a pista percorrida pelo objeto não apresenta atrito. d) a velocidade do objeto durante a descida permanece constante. e) de acordo com o gráfico, a trajetória do objeto só pode ser retilínea. 9) (UFPE) Uma força de módulo F = 21 N acelera um bloco sobre uma superfície horizontal sem atrito, conforme a figura. O ângulo entre a direção da força e o deslocamento do bloco é de 60 graus. Ao final de um deslocamento de 4,0m, qual a variação da energia cinética do bloco, em joules? 10) (UNESP) Uma esfera de aço de massa 0,20kg é abandonada de uma altura de 5,0m, atinge o solo e volta, alcançando a altura máxima de 1,8m. Despreze a resistência do ar e suponha que o choque da esfera com o solo ocorra durante um intervalo de tempo de 0,050s. Levando em conta esse intervalo de tempo, determine: a) a perda de energia mecânica e o módulo da variação da quantidade de movimento da esfera; b) a força média exercida pelo solo sobre a esfera. Adote g = 10 m/s². 11) (PUC-Campinas/2000) Sobre um corpo de massa 4,00kg, inicialmente em repouso sobre uma mesa horizontal perfeitamente lisa, é aplicada uma força constante, também horizontal. O trabalho realizado por essa força até que o corpo adquira a velocidade de 10,0m/s é, em joules, a) 20,0 b) 40,0 c) 80,0 d) 100 e) 200 12) (UFSM) Uma partícula de 2kg de massa é abandonada de uma altura de 10m. Depois de certo intervalo de tempo, logo após o início do movimento, a partícula atinge uma velocidade de módulo 3m/s. Durante esse intervalo de tempo, o trabalho (em J) da força peso sobre a partícula, ignorando a resistência do ar, é a) 6. b) 9. c) 20. d) 60. e) 200.
  4. 4. 4 13) (FATEC/2006) Uma esfera se move sobre uma superfície horizontal sem atrito. Num dado instante, sua energia cinética vale 20J e sua quantidade de movimento tem módulo 20 N.s. Nestas condições, é correto afirmar que sua a) velocidade vale 1,0 m/s. b) velocidade vale 5,0 m/s. c) velocidade vale 10 m/s. d) massa é de 1,0 kg. e) massa é de 10 kg. 14) (UERJ/2006) Uma mola, que apresenta uma determinada constante elástica, está fixada verticalmente por uma de suas extremidades, conforme figura 1. Ao acloparmos a extremidade livre a um corpo de massa M, o comprimento da mola foi acrescido de um valor X, e ela passou a armazenar uma energia elástica E, conforme figura 2. Em função de X², o gráfico que melhor representa E está indicado em: 15) (UFC/2006) Os gráficos da posição x(t), da velocidade instantânea v(t) e da energia cinética Ec(t), de uma partícula, em função do tempo, são mostrados na figura a seguir Determine: a) a velocidade da partícula em t = 1,0 s. b) a aceleração instantânea da partícula. c) a força resultante que atua na partícula. d) o valor da posição da partícula em t = 2,0 s. e) a velocidade média no intervalo de tempo entre t1 = 1,0 s e t2= 2,0 s. 16) O gráfico abaixo representa as velocidades de dois móveis, A e B,de massas mA=1kg e mB=2kg, em função do tempo. Os dois móveis partem da mesma origem. v(m/s) 10 B 8 A 6 4 2 0 1 2 3 4 5 6 t(s) Determine o quociente entre o módulo do trabalho realizado sobre o móvel A para aumentar sua energia cinética de zero até o seu valor máximo e o módulo do trabalho realizado sobre o móvel B para aumentar sua energia cinética de zero até seu valor máximo. 17) O gráfico velocidade em função do tempo, mostrado abaixo, representa o movimento retilíneo de um carro de massa m=800kg numa estrada molhada. No instante t=6s o motorista vê um engarrafamento à sua frente e pisa no freio. O carro, então, com as rodas travadas, desliza na pista até parar completamente. Despreze a resistência do ar. Qual é o trabalho realizado pela força de atrito entre os instantes t=6s e t=8s? V(m/s) 10 0 2 4 6 8 t(s)
  5. 5. 5 18) O gráfico a seguir refere-se ao movimento de um carrinho de massa 10 kg, ao longo de uma superfície horizontal. Determine o trabalho realizado pela força resultante que atua sobre o carrinho. V(m/s) 4 2 0 1 2 3 4 5 t(s) 19) Um bloco encontra-se em Movimento Retilíneo Uniforme sobre uma mesa, sob a ação das forças mostradas na figura. O peso do bloco é 200 N e a força F possui intensidade de 100 N. Determine: Dado: 8,0sen  ; 6,0cos  A) o trabalho da força resultante para esse deslocamento. d Resposta: Fr = __________ B) o trabalho de cada força que age no bloco, durante um deslocamento de 20 m; Respostas: P = __________; N = __________; F = __________ Fat = _________; 20) Um bloco, de m=2 kg, está encostado em uma mola, comprimida de x=10 cm, como mostra a figura. Partindo do repouso em A, o bloco é empurrado pela mola, abandonando-a em B e dirigindo-se para a rampa. Determine a altura máxima que o bloco alcança na rampa. Despreze os atritos. Considere k= 200 N/m. A B 21) Considerando os dados do exercício anterior, nº 20, determine a altura máxima que o bloco atinge, sabendo que do pé da rampa até a altura máxima que ele atinge ocorre uma dissipação de 40% da energia mecânica inicial. 22) (UNIRIO-RJ) Quando a velocidade escalar de móvel de massa constante triplica, sua energia cinética: a) reduz-se a um quarto do valor inicial. b) reduz-se à terça parte do valor inicial. c) fica multiplicada por 9 d) duplica e)triplica. 23) (UFPE/2006) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura h = 0,8 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfície e colide com um outro bloco, de mesma massa, inicialmente em repouso no ponto B (veja a figura a seguir). Determine a velocidade dos blocos após a colisão, em m/s, considerando-a perfeitamente inelástica. 24) (UFPE/2006) Um pequeno bloco, de massa m = 0,5 kg, inicialmente em repouso no ponto A, é largado de uma altura h = 1,6 m. O bloco desliza, sem atrito, ao longo de uma superfície e colide, no ponto B, com uma mola de constante elástica k=100 N/m (veja a figura a seguir). Determine a compressão máxima da mola, em cm. 25) (PUC-Rio/2006) Determine a massa de um avião viajando a 720km/h, a uma altura de 3.000 m do solo, cuja energia mecânica total é de 70,0 10 6 J. Considere a energia potencial gravitacional como zero no solo. a) 1000 kg. b) 1400 kg. c) 2800 kg. d) 5000 kg e) 10000 kg. 26) O salto com vara é, sem dúvida, uma das disciplinas mais exigentes do atletismo. Em um único salto, o atleta executa cerca de 23 movimentos em menos de 2 segundos. Na última Olimpíada de Atenas a atleta russa, Svetlana Feofanova, bateu o recorde feminino, saltando 4,88 m. A figura a seguir representa um atleta durante um salto com vara, em três instantes distintos 
  6. 6. 6 Assinale a opção que melhor identifica os tipos de energia envolvidos em cada uma das situações I, II, e III, respectivamente. a) - cinética - cinética e gravitacional - cinética e gravitacional b) - cinética e elástica - cinética, gravitacional e elástica - cinética e gravitacional. c) - cinética - cinética, gravitacional e elástica - cinética e gravitacional. d) - cinética e elástica - cinética e elástica - gravitacional e) - cinética e elástica - cinética e gravitacional - gravitacional 27) (UFMS/2005) Sobre uma partícula, em movimento retilíneo, atua uma única força. O gráfico a seguir mostra a variação da velocidade v da partícula em função do tempo t. Em relação ao movimento da partícula, é correto afirmar que: (01) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo BC é nulo. (02) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo ABCD é numericamente igual à área sob a curva ABCD. (04) o impulso transmitido pela força à partícula no intervalo BC é nulo. (08) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo DE é negativo. (16) o trabalho realizado pela força sobre a partícula no intervalo CE é positivo. Soma ( ) 28) (UFRN/2005) Oscarito e Ankito, operários da construção civil, recebem a tarefa de erguer, cada um deles, um balde cheio de concreto, desde o solo até o topo de dois edifícios de mesma altura, conforme ilustra a figura a seguir. Ambos os baldes têm a mesma massa Oscarito usa um sistema com uma polia fixa e outra móvel, e Ankito usa um sistema apenas com uma polia fixa. Considere que o atrito, as massas das polias e as massas das cordas são desprezíveis e que cada balde sobe com velocidade constante. Nessas condições, para erguer seu balde, o trabalho realizado pela força exercida por Oscarito é a) MENOR do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MENOR que a força mínima que Ankito exerce. b) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR que a força mínima que Ankito exerce. c) MENOR do que o trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MAIOR que a força mínima que Ankito exerce. d) IGUAL ao trabalho que a força exercida por Ankito realiza, e a força mínima que ele exerce é MENOR que a força mínima que Ankito exerce. 29) (UFPE/2005) Um objeto é abandonado a partir do repouso, em t = 0, no topo de um plano inclinado. Desprezando o atrito, qual dos gráficos a seguir melhor representa a variação da energia cinética do objeto em função do tempo? 30) (UFRS/2004) Um menino desce a rampa de acesso a um terraço dirigindo um carrinho de lomba (carrinho de rolemã). A massa do sistema menino-carrinho é igual a 80 kg. Utilizando o freio, o menino mantém, enquanto desce, a energia cinética do sistema constante e igual a 160 J. O desnível entre o início e o fim da rampa é de 8 m. Qual é o trabalho que as forças de atrito exercidas sobre o sistema realizam durante a descida da rampa? (Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s²). a) -6.560 J. b) -6.400 J. c) -5.840 J. d) -800 J. e) -640 J.
  7. 7. 7 31) Uma força F paralela à trajetória de seu ponto de aplicação varia com o deslocamento de acordo com a figura a seguir. Determine: Qual é o trabalho realizado pela força F no deslocamento de 1 a 5 m? a) o trabalho realizado pela força F no deslocamento de 0 a 10 m? b) o trabalho realizado pela força F no deslocamento de 1 a 5 m? 32) Na figura, sob a ação da força de intensidade F=2N, constante, paralela ao plano, o bloco percorre 0,8m ao longo do plano com velocidade constante. Admite-se g=10m/s², despreza-se o atrito e são dados: sen30°=cos60°=0,5 e cos120°=-0,5. Determine: a) a massa do bloco; b) o trabalho realizado pelo peso do bloco, nesse percurso. 33) Um corpo de massa 2,0kg é arrastado sobre uma superfície horizontal com velocidade constante de 5,0m/s, durante 10s. Sobre esse movimento são feitas as afirmações: I. o trabalho realizado pela força peso do corpo é nulo. II. o trabalho realizado pela força de atrito é nulo. III. o trabalho realizado pela força resultante é nulo. Dessas afirmações, SOMENTE a) I e III são corretas. b) I e II são corretas. c) III é correta. d) II é correta. e) I é correta. 34) Uma aluno ensaiou uma mola pelo Método Estático e montou o gráfico a seguir. Qual é o trabalho (em valor absoluto) da Força Elástica para o deslocamento de 3 a 5m? a) 20 J b) 30 J c) 50 J d) 80 J e) 150 J 35) Um objeto de 8,0kg está sujeito à força resultante F, aplicada na mesma direção e no mesmo sentido do movimento. O módulo da força F, variável em função da posição x, está representado no gráfico. - Considere o corpo em movimento retilíneo. Determine a velocidade do corpo na posição x=40m sabendo que a velocidade inicial em x=0 é igual a 10m/s. 36) Um motor de potência útil igual a 125 W, funcionando como elevador, eleva a 10 m de altura, com velocidade constante, um corpo de peso igual a 50 N, no tempo de a) 0,4 s b) 2,5 s c) 12,5 s d) 5,0 s e) 4,0 s 37) Uma força de 20N desloca, na mesma direção e sentido da força, um corpo de 4kg, em uma distância de 10m. O fenômeno todo ocorre em 5 segundos. Qual o módulo da potência realizada pela força? 38) Uma força de 20 N desloca, na mesma direção e sentido da força, um corpo de 4kg, em uma distância de 10m. O fenômeno todo desenvolve a potência de 40W. Qual o tempo necessário para que o fenômeno ocorra? 39) Um chuveiro elétrico tem um seletor que lhe permite fornecer duas potências distintas: na posição "verão" o chuveiro fornece 2700W, na posição "inverno " fornece 4800W. José, o dono deste chuveiro, usa-o diariamente na posição "inverno", durante 20minutos. Surpreso com o alto valor de sua conta de luz, José resolve usar o chuveiro com o seletor sempre na posição "verão", pelos mesmos 20 minutos diários. Supondo-se que o preço do quilowatt-hora seja de R$0,20, isto representará uma economia diária, em reais, de: 8,0 4,0
  8. 8. 8 a) 0,14 b) 0,20 c) 1,40 d) 2,00 e) 20,00 40) Um operário ergue, do chão até uma prateleira a 2,0m de altura, uma saca de soja de massa 60kg, gastando 2,5s na operação. A potência média despendida pelo operário, em watts, é, no mínimo, Dados: g = 10m/s² a) 2,4.10² b) 2,9.10² c) 3,5.10² d) 4,8.10² e) 6,0.10² 41) (PUCSP/2005) O gráfico representa a força resultante sobre um carrinho de supermercado de massa total 40 kg, inicialmente em repouso. A intensidade da força constante que produz o mesmo impulso que a força representada no gráfico durante o intervalo de tempo de 0 a 25 s é, em newtons, igual a a) 1,2 b) 12 c) 15 d) 20 e) 21 42) (UNIFESP/2005) Uma esfera de massa 20g atinge uma parede rígida com velocidade de 4,0m/s e volta na mesma direção com velocidade de 3,0m/s. O impulso da força exercida pela parede sobre a esfera, em N.s, é, em módulo, de a) 0,020 b) 0,040 c) 0,10 d) 0,14 e) 0,70 43) (ITA/2005) Um automóvel pára quase que instantaneamente ao bater frontalmente numa árvore. A proteção oferecida pelo "air-bag", comparativamente ao carro que dele não dispõe, advém do fato de que a transferência para o carro de parte do momentum do motorista se dá em condição de a) menor força em maior período de tempo. b) menor velocidade, com mesma aceleração. c) menor energia, numa distância menor. d) menor velocidade e maior desaceleração. e) mesmo tempo, com força menor. 44) (UFF/2003) Pular corda é uma atividade que complementa o condicionamento físico de muitos atletas. Suponha que um boxeador exerça no chão uma força média de 1,0 x 10 4 N, ao se erguer pulando corda. Em cada pulo, ele fica em contato com o chão por 2,0 x 10 -2 s. Na situação dada, o impulso que o chão exerce sobre o boxeador, a cada pulo, é: a) 4,0 Ns b) 1,0 x 10 Ns c) 2,0 x 10² Ns d) 4,0 x 10³ Ns e) 5,0 x 10 5 Ns 45) (UFSM/2003) Assinale falsa (F) ou verdadeira (V) em cada uma das afirmativas. Sobre a grandeza física IMPULSO, pode-se afirmar: ( ) O impulso é uma grandeza instantânea. ( ) A direção e o sentido do impulso são os mesmos da força aplicada sobre o corpo. ( ) A força que produz o impulso é causada pela interação dos corpos que colidem. ( ) O impulso mede a quantidade de movimento do corpo. A seqüência correta é a) V - V - F - F. b) F - V - V - F. c) V - F - V - V. d) F - F - F - V. e) F - V - V - V. 46) Os gráficos apresentados a seguir mostram uma área A hachurada sob uma curva. A área A indicada é numericamente igual ao impulso de uma força no gráfico 47) (UFG/2003) Para bater uma falta, durante uma partida de futebol, um jogador chuta a bola, exercendo uma força média de 2,0×10 2 N em um intervalo de tempo de 1,0×10 -2 s. Sabendo que a massa da bola é de 4,0×10 2 g, pode-se afirmar que ( ) o impulso fornecido à bola é igual a 2,0 N.s. ( ) a velocidade da bola, imediatamente após o chute, é igual a 10 m/s. ( ) o trabalho realizado pela força média sobre a bola é igual a 20 J. ( ) a potência média transferida à bola é igual a 5,0×10² W.
  9. 9. 9 48) (UNIFOR-CE) É fornecido o gráfico velocidade x tempo de um corpo de massa 4 kg, que se move em trajetória retilínea. O impulso da força resultante sobre o corpo, no intervalo de tempo de 0 a 4,0s, é: v(m/s) 6,0 3,0 0 4,0 t(s) a) 8,0 N.s b) 12 N.s c) 1,0 N.s d) 16 N.s e) nenhuma resposta anterior 49) (PUC-SP) Uma bola de tênis, de massa 100 g e velocidade v1=40 m/s, é rebatida por um dos jogadores, retornando com a velocidade v2 de mesmo valor e direção de v1, porém de sentido contrário. Supondo que a força média exercida pela raquete sobre a bola foi de 100 N, qual o tempo de contato entre ambas? A) 8,0 x 10 -1 s B) 8,0 x 10 -2 s C) 4,0 x 10 -2 s D) 8,0 x 10 -3 s E) 4,0 s 50) (Vunesp-SP) Um corpo de massa M em repouso explode em dois pedaços. Como conseqüência, um dos pedaços com massa 4 3M adquire a velocidade v, para a direita, em relação ao solo. A velocidade adquirida pelo outro pedaço, em relação ao solo vale? 51) Uma bola de massa igual a 60g cai verticalmente, atingindo o solo com velocidade de 2,0m/s e retornando, também verticalmente, com velocidade inicial de 1,5m/s. Durante o contato com o solo, a bola recebeu um impulso, em unidades do Sistema Internacional, igual a a) 0,030 b) 0,090 c) 0,12 d) 0,21 e) 0,75 52) (UFRJ) Em recente partida internacional de tênis, um dos jogadores lançou a bola com sua raquete, logo a seguir informou-se pelo alto-falante que o módulo da velocidade da bola atingira aproximadamente 179km/h. Admita que, no momento do contato da raquete com a bola, a velocidade inicial da bola seja desprezível. Considere a massa da bola aproximadamente igual a 20g. Determine, no SI, o valor médio do módulo do impulso aplicado à bola. 53) Um tablete de chocolate de 20g foi observado em queda vertical durante o intervalo de tempo de t0=0 a t1=10s. Durante esse intervalo de tempo, a velocidade escalar V desse tablete, em função do tempo t, é descrita por V=4,0+3,0t, em unidades do SI. O impulso da força resultante que atuou nesse corpo durante a observação, em N.s, foi igual a a) 0,080 b) 0,60 c) 0,72 d) 6,0 e) 9,0 54) (UFSC/2006) Durante as festividades comemorativas da Queda da Bastilha, na França, realizadas em 14 de julho de 2005, foram lançados fogos de artifício em homenagem ao Brasil. Durante os fogos, suponha que um rojão com defeito, lançado obliquamente, tenha explodido no ponto mais alto de sua trajetória, partindo-se em apenas dois pedaços que, imediatamente após a explosão, possuíam quantidades de movimento p1 e p2. Considerando-se que todos os movimentos ocorrem em um mesmo plano vertical, assinale a(s) proposição(ões) que apresenta(m) o(s) par(es) de vetores p1 e p2 fisicamente possível(eis). Dê a soma das corretas: (_____) 55) Duas crianças, uma de 12 kg e outra de 18 kg, estão uma defronte à outra utilizando patins perfeitos que lhes permitem deslocar-se sem atrito na superfície horizontal em que se encontram imóveis, até que a de 12 kg empurra a de 18 kg, que passa a se deslocar a 3,0 m/s do norte para o sul. Então, a de 12 kg se movimenta com velocidade igual: ( diga também o sentido do movimento ). 56) Um canhão de massa 400 kg dispara uma bala de massa 5 kg, com velocidade de 200 m/s. A velocidade com que o canhão começa o seu recuo é, em m/s, de: 57) (Unicamp-SP) Um carrinho, de massa m1= 50 kg, desloca-se horizontalmente com velocidade v1=4m/s. Um bloco de massa m2 = 30 kg cai verticalmente sobre o carrinho, de uma altura muito pequena, aderindo a ele. Com que velocidade final move-se o conjunto?(Despreze os atritos)
  10. 10. 10 58) (UFPR/2004) Com base nos conceitos e nas leis de conservação da quantidade de movimento (momento linear) e da energia cinética, é correto afirmar: (01) A quantidade de movimento (momento linear) de uma partícula depende do sistema de referência. (02) A energia cinética de uma partícula pode assumir valores negativos. (04) Em uma colisão perfeitamente elástica, a energia cinética é conservada. (08) Em uma colisão inelástica, a quantidade de movimento (momento linear) não é conservada. (16) Quando duas partículas colidem, a velocidade do centro de massa do sistema, na ausência de forças externas, permanece constante. Dê a some das proposições corretas: ( ) 59) (MED.ABC) Uma bomba tem velocidade horizontal V0 = 50m/s no instante em que explode e se divide em dois fragmentos, um de massa m e outro de massa 2m. A velocidade do fragmento menor, logo após a explosão, é igual a 4.V0. Determinar o módulo da velocidade e o sentido de movimento do outro fragmento, ( escreva por extenso a resposta ) desprezando a resistência do ar e ação da gravidade. 60) Leia com atenção cada afirmativa abaixo e assinale ao lado se a afirmativa é verdadeira (V) ou falsa (F). I) ( ) Um vagão vazio, sem cobertura, está se deslocando sobre trilhos retos horizontais, sem atrito. Começa a chover e a água, caindo verticalmente, vai se acumulando no interior do vagão. Podemos dizer que o módulo da velocidade do vagão diminui II) ( ) A quantidade de movimento de um corpo se mantém constante num certo intervalo de tempo. O módulo da força resultante que age sobre o corpo, nesse intervalo de tempo, necessariamente é diferente de zero. III) ( ) Dois corpos A e B, sendo mA<mB , estão inicialmente em repouso. Suponha que ambos recebam impulsos iguais. A quantidade de movimento adquirida por A será igual à adquirida por B. 61) Um móvel de 6,0 kg de massa, movendo-se com velocidade escalar de 20 m/s, choca-se com outro móvel de massa igual a 2,0 kg, em repouso. Sabendo que o choque foi perfeitamente inelástico,determine: vo=20m/s A)a velocidade do conjunto logo após a colisão; B)a energia mecânica dissipada na colisão. 62) (FGV) Em plena feira, enfurecida com a cantada que havia recebido, a mocinha, armada com um tomate de 120 g, lança-o em direção ao atrevido feirante, atingindo-lhe a cabeça com velocidade de 6 m/s. Se o choque do tomate foi perfeitamente inelástico e a interação trocada pelo tomate e a cabeça do rapaz demorou 0,01 s, a intensidade da força média associada à interação foi de a) 20 N. b) 36 N. c) 48 N. d) 72 N. e) 94 N. 63) (UERJ) Uma bola de futebol de massa igual a 300 g atinge uma trave da baliza com velocidade de 5,0 m/s e volta na mesma direção com velocidade idêntica. O módulo do impulso aplicado pela trave sobre a bola, em N × s, corresponde a: a) 1,5 b) 2,5 c) 3,0 d) 5,0 e) nenhuma resposta anterior 64) (UFRGS/2004) O gráfico de velocidade contra tempo mostrado a seguir representa o movimento executado por uma partícula de massa m sobre uma linha reta, durante um intervalo de tempo 2T. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas nas afirmações a seguir, referentes àquele movimento, na ordem em que elas aparecem. - Em módulo, a quantidade de movimento linear da partícula no instante T é igual a _________. - Em módulo, a variação da quantidade de movimento da partícula ao longo do intervalo de tempo 2T é igual a _________. a) zero - zero b) zero - 2mV c) zero - mV d) mV - zero e) mV - 2mV
  11. 11. 11 65) Apesar das modernas teorias da Física, a teoria de Mecânica Clássica, devida ao gênio criativo de Newton, que relaciona os movimentos às suas causas, continua válida para descrever os fenômenos do cotidiano. Assim, um caminhão de massa 10 toneladas, a 36 km/h, que pode parar em 5,0s, está, neste intervalo de tempo, sob a ação de uma força resultante cuja intensidade, em newtons, vale a) 2,0.10² b) 5,0.10² c) 2,0.10³ d) 5,0.10³ e) 2,0.10 4 66) (UFPE/2002) A força resultante que atua sobre um bloco de 2,5kg, inicialmente em repouso, aumenta uniformemente de zero até 100N em 0,2s, conforme a figura a seguir. A velocidade final do bloco, em m/s, é: a) 2,0 b) 4,0 c) 6,0 d) 8,0 e) 10 67) (UERJ/2006) Duas esferas, A e B, deslocam-se sobre uma mesa conforme mostra a figura 1. Quando as esferas A e B atingem velocidades de 8 m/s e 1 m/s, respectivamente, ocorre uma colisão perfeitamente inelástica entre ambas. O gráfico na figura 2 relaciona o momento linear Q, em kg × m/s, e a velocidade, em m/s, de cada esfera antes da colisão. Após a colisão, as esferas adquirem a velocidade, em m/s, equivalente a: a) 8,8 b) 6,2 c) 3,0 d) 2,1 e) nenhuma resposta anterior. 68) (UFPE/2004) Um bloco de massa m1 = 100 g comprime uma mola de constante elástica k = 360 N/m, por uma distância x = 10,0 cm, como mostra a figura. Em um dado instante, esse bloco é liberado, vindo a colidir em seguida com um outro bloco de massa m2 = 200 g, inicialmente em repouso. Despreze o atrito entre os blocos e o piso. Considerando a colisão perfeitamente inelástica, determine a velocidade final dos blocos, em m/s. 69) (PUCSP/2003) Dois carros, A e B, de massas iguais, movem-se em uma estrada retilínea e horizontal, em sentidos opostos, com velocidades de mesmo módulo. Após se chocarem frontalmente, ambos param imediatamente devido à colisão Pode-se afirmar que, no sistema, em relação à situação descrita, a) há conservação da quantidade de movimento do sistema e da sua energia cinética total. b) não há conservação da quantidade de movimento do sistema, mas a energia cinética total se conserva. c) nem a quantidade de movimento do sistema e nem a energia cinética total se conservam. d) a quantidade de movimento do sistema é transformada em energia cinética. e) há conservação da quantidade de movimento do sistema, mas não da sua energia cinética total. 70) (PUCRS/1999) Um sistema é constituído de duas esferas que se movem sobre um plano horizontal e colidem entre si num determinado instante. Imediatamente após a colisão, pode-se afirmar que, referente ao sistema, permaneceu inalterada a a) energia cinética. b) energia elástica. c) quantidade de movimento. d) velocidade. e) energia mecânica. 71) (BHWS) Um automóvel de massa mB= 800kg, deslocando-se para a direita com velocidade constante de 10m/s, colide com uma camionete de massa mA=1200kg inicialmente em repouso. Leia as afirmativas abaixo referentes a colisão dos veículos representados na figura abaixo. Despreze os atritos e eventuais forças externas ao sistema.
  12. 12. 12 v0B=10m/s v0A=0 I) Considerando a colisão perfeitamente inelástica podemos concluir que há conservação da quantidade de movimento do sistema e máxima dissipação de energia cinética. II) Considerando a colisão perfeitamente inelástica a velocidade do sistema após a colisão é 4m/s para a direita. III) A força média que o automóvel exerce sobre a camionete é maior em módulo do que a força média que a camionete exerce sobre o automóvel a) Apenas I e II são verdadeiras. b) Apenas II e III são verdadeiras. c) I, II e III são verdadeiras. d) Apenas I é verdadeira. e) Apenas III é verdadeira. 72) (UFPE)(modificada) Dois carros A e B, inicialmente em repouso, podem mover-se livremente na direção x. A massa do carro A é 6kg, e a do carro B, 2kg. Eles estão unidos, comprimindo uma mola, conforme figura. Quando a corda que os mantém é queimada e se rompe, o carro A se desloca com velocidade de 2,0m/s em relação ao solo. Qual é a energia, em J, que estava armazenada na mola antes do rompimento da corda?(Despreze os atritos) 73) Um carrinho de massa igual a 10kg , deslocando-se para a direita com velocidade igual 10m/s, é fragmentado, por uma explosão, em dois pedaços, (1) e (2), de massas iguais (veja figura). Sejam v1 e v2 as velocidades, respectivas dos dois fragmentos, logo após a explosão e sabendo que o pedaço 1 adquire velocidade igual a 22 m/s para a direita logo após a explosão, determine o módulo da velocidade adquirida pelo pedaço 2 definindo o sentido do movimento . a) 2m/s para a esquerda b) 2 m/s para a direita c) 4m/s para a direita d) 4m/s para a esquerda e) zero 74) Um veículo de 700 kg que trafega a 80km/h ( aproximadamente 22m/s) colide com um muro e pára. Qual é o módulo da variação da quantidade de movimento durante a colisão? Qual é o módulo da força, suposta constante, que atua sobre o veículo, sabendo-se que a colisão durou um décimo de segundo? a) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 15 000 N b) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 154 000 N c) ΔQ= 7 700 kg.m/s e F= 77 000 N d) ΔQ= 15 400 kg.m/s e F= 1 540 N e) Nenhuma resposta anterior 75) Um jogador de golfe dá uma tacada, imprimindo uma força de 250N à bola. Qual é o módulo da velocidade da bola imediatamente após o impacto, supondo-se que a força atue durante um tempo igual a seis milésimos de segundo? Dado: A massa da bola de golfe é igual a 45 gramas. a) 20,00 m/s b) 10,00 m/s c) 33,33m/s d) 43,85m/s e) 35,77m/s 76) (VUVEST-SP) O gráfico representa a intensidade da força resultante, que atua em um corpo em função do tempo. Se a quantidade de movimento do corpo em t=0 é 15kg.m/s e se a força resultante atua na mesma direção mas em sentido oposto ao do movimento, sua velocidade no instante t=10s é , em m/s, igual a: a) 0 b) 5 c) 10 d) 15 e) 20
  13. 13. 13 77) (VUNESP-SP) Um asteróide, no espaço, está em repouso em relação a um determinado referencial. Num certo instante ele explode em três pedaços. Dentre os esquemas representados, assinale o único que pode representar os vetores velocidades dos fragmentos do asteróide logo após a explosão, em relação ao referencial inicial. 78) (UFF) Duas partículas de massas m1 e m2 colidem frontalmente. A velocidade de cada uma delas está mostrada no gráfico abaixo. 79) (FUVEST-SP) Os gráficos a seguir representam as velocidades, em função do tempo, de dois objetos homogêneos idênticos, que colidem frontalmente. Se p é a quantidade de movimento do sistema formado pelos dois objetos e E a energia cinética deste mesmo sistema, podemos afirmar que na colisão; 80) (UFMS) Um corpo de massa 2kg colide com um corpo parado, de massa 1kg que, imediatamente após a colisão, passa a mover-se com energia cinética de 2J. Considerando-se o choque perfeitamente elástico (frontal e central), a velocidade do primeiro corpo imediatamente antes da colisão era, em m/s, de a) 3,0 b) 2,5 c) 2,0 d) 1,5 e) 1,0  Gabarito Bloco I 1) A) 0,15 J B) 0,1 kg C) 1,6 x 10 -2 J D) F=40N 2) A 3) A) 2,5s B) 12,5 m 4) A 5) 10 m/s 6) C 7) A  Resolução da 7 I) Correta: de 2s a 4s a força é constante, então aceleração constante (F=m.a) II) Correta: A área sob o gráfico de t=0 a t=4s corresponde ao impulso. Ns x I 24 2 124  a) p se conservou e E não se conservou. b) p se conservou e E se conservou. c) p não se conservou e E se conservou. d) p não se conservou e E não se conservou. e) (p+E) se conservou
  14. 14. 14 smv v mvmv QI /12 )0(2224 24 0     J mv Ec 144 2 )12(2 2 22  III) Errada: Entre 4s e 8 s o movimento é uniformemente variado, pois FR é constante e diferente de zero, há aceleração constante e diferente de zero. IV) Errada A partir do instante 10s a força resultante passa ser nula, então o móvel passa a se mover, nesse caso, com velocidade constante e NÃO NULA. 8) B 9) 42J 10) A) 6,4 J e 3,2kgm/s B) 64N 11) E 12) B 13) E 14) A 15) A) v1= 4m/s B) a=2m/s² C) F=1N D) x=8m Vmédia=5m/s  Resolução da 15 A) Observando o gráfico da energia cinética e da velocidade temos: kgmassa m m vm Ec 5,0 3618 2 )6( 9 2 )( 2 2 2     Então, a energia cinética inicial = 4J, temos: 2 1 2 1 2 1 )(5,08 2 )(5,0 4 2 )( v v vm Ec    161 v smv /41  B) Para calcular a aceleração: 2 /2 12 46 sm t v a        C) Força resultante: FR= m x a FR= 0,5 x 2 = 1N D) posição da partícula em t=2,0s; 2 )1(2 )1(43 2 2 2 10   x at tvxx mx 8 D) velocidade média; smvM /5 2 46    16) 25 8 17) –4x10 4 J 18) 60 J 19) A) nulo (MRU FR=0) B) Trabalho da peso=0 Trabalho da Normal=0 Trabalho da força F=1200 J Trabalho da Fat= -1200J 20) 0,05m = 5cm 21) 0,03m=3cm 22) C 23) 2m/s 24) 0,4m = 40 cm 25) B 26) C 27) soma 05 ( 01 + 04) 28) D 29) B 30) B 31) a) 50 J b) 12 J 32) a) 0,4kg b) –1,6J 33) A 34) D 35) 104 m/s 36) E 37) 40 W 38) 5 s 39) A 40) D 41) E 42) D
  15. 15. 15  Resolução da 42 Lembrete: massa=20g=0,02kg sNI I I mvmvI QI if .14,0 08,006,0 )4(02,0)3(02,0      43) A 44) C 45) B 46) C 47) V; F; F; V  Resolução da 47 I) Verdadeira sNxI tFI .201,0200 .   II) Falsa smv v mvmv QI /5 )0(4,04,02 2 0     III) Falsa 22 2 0 2 mvmv Ec     J5 )25(2,0 2 )0(4,0 2 )5(4,0 22       IV) Verdadeira W xt Pot 500 101 5 2      48) B 49) B  Resolução da 49 sxt t t mvmvtF QI 2 0 108 100 8 88.100 )40(1,0)40(1,0.100 .       50) 3v para a esquerda em relação ao solo 51) D 52)O impulso é I=0,99N.s; aproximadamente 1 N.s 53) B 54) soma 9 (01 + 08) 55) 4,5m/s do sul para o norte 56) 2,5 m/s 57) 2,5 m/s 58) soma 21 (01+04+16) 59) 25 m/s no sentido contrário ao do pedaço menor. 60) V; F; V 61) A) 15m/s B) 300 J  Resolução da 61 A) smv v vmvmvmvm QQ f f ff oissistemadepessistemaant /15 8 120 )26()0(2)20(6 2121 210201     B) Ec do sistema antes da colisão JEc Ec 1200 2 )0(2 2 )20(6 22   Ec do sistema depois da colisão JEc Ec 900 2 )225(8 2 )15)(26( 2      Energia Cinética dissipada na colisão Ec= 1200J – 900 J = 300 J 62) D 63) C 64) B 65) E 66) B 67) C Vinicial=-4m/s Vfinal=3,0m/s +
  16. 16. 16 68) 2m/s  Resolução da 68 Para determinar a velocidade do bloco m1 imediatamente antes do choque, utilizamos a conservação da energia mecânica, pois não há atrito 36 1,06,3 1,0)01,0(360 1,0)1,0(360 22 2 2 2 22 22      v v v v mvkx smv /6 O bloco 1 se aproxima do bloco 2 com velocidade de 6m/s, colide e saem juntos, pois a colisão é perfeitamente inelástica. smv v v vmmmm /2 3,06,0 )2,01,0()6(1,0 )()0()6( 221     69) E 70) C 71) A 72) 48J 73) A 74) B 75) C 76) A  Resolução da questão 76 Observe que no texto do enunciado da questão 76 a força age na mesma direção porém no sentido contrário, devemos entender então que o impulso produzido pela fora (que é numericamente igual a área sob o grpafico Fxt) é NEGATIVO. Fica assim: 77) D 78) A 79) A 80) D Bloco II) Exercícios sobre Hidrostática e Hidrodinâmica 1) Uma esfera de volume 0,8 cm³ tem massa m1=1,0g. Ela está completamente mergulhada em água e presa, por um fio fino, a um dos braços de uma balança de braços iguais, como mostra a figura a seguir. É sabido que o volume de 1,0g de água é de 1,0cm³. Então a massa m2 que deve ser suspensa no outro braço da balança, para mantê-la em equilíbrio é: a) 0,2 g b) 0,3 g c) 0,4 g d) 0,5 g e) 0,6 g 2) (UFPE/2006) A figura a seguir mostra uma caixa cúbica de aresta a = 20 cm e massa M = 10 kg, imersa em água, sendo mantida em equilíbrio por um fio muito leve preso ao teto. Determine a tração no fio, em newtons. 3)(UFSC/2006) Um corpo C, de formato cúbico, tem massa igual a 0,08 kg e massa específica igual a 800 kg/m³. Ele é mantido inicialmente submerso, em repouso, em um líquido de massa específica igual a 1200 kg/m³ também em repouso em um tanque. A parte superior desse corpo está a uma distância d = 4 m da superfície do líquido, como está representado na figura a seguir. Em um determinado instante, o corpo é solto e, após um certo intervalo de tempo, aflora à superfície do líquido. Desprezando qualquer tipo de atrito e desconsiderando a força de empuxo do ar sobre o corpo, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) O módulo da força de empuxo que o líquido exerce no corpo C, na posição mostrada na figura acima, é maior que o módulo da força peso desse corpo. (02) Imediatamente após ser liberado, o corpo C adquire um movimento retilíneo uniforme vertical para cima. (04) O trabalho realizado pela força de empuxo que o líquido exerce sobre o corpo C, no percurso d, é igual a 4,8 J. (08) Quando o corpo C estiver flutuando livremente na superfície do líquido, terá 1/3 de seu volume submerso.
  17. 17. 17 (16) Um outro corpo, de volume igual ao do corpo C, somente permaneceria em equilíbrio quando totalmente imerso nesse líquido se o seu peso tivesse módulo igual a 1,2 N. Dê a soma das proposições corretas: (_____) 4) (PUCSP/2006) Leia a tira a seguir Em relação à flutuação do gelo, motivadora da história, considere as afirmativas: I - O gelo, sendo água concentrada, não consegue separar a água líquida e afundar e, por causa disso, flutua. II - O gelo flutua em água porque o valor de sua densidade é menor que o valor da densidade da água. III - Se um cubo de gelo de massa 20 g estiver boiando em água, atuará sobre ele um empuxo de 20 gf. IV - Se um cubo de gelo de 20 g derreter inteiramente em um copo completamente cheio de água, 20 mL de água entornarão. Somente está correto o que se lê em a) I e III b) II, III e IV c) II e IV d) I e IV e) II e III 5)(UFPR/2006) Em meados do ano de 2005, o mini- submarino russo Priz, em operações de treinamento no Oceano Pacífico, ficou preso ao cabo de fixação de uma antena usada para monitorar o fundo do mar. A situação está ilustrada na figura a seguir, onde A é a antena em formato cilíndrico e B é a âncora que mantém o conjunto fixo ao fundo do mar Com base nos conceitos de hidrostática, considere as seguintes afirmativas: I. Devido à pressão da água, a lateral do cilindro está sujeita a forças que se cancelam aos pares. II. As forças que atuam nas bases superior e inferior do cilindro, devido às pressões da água, não se cancelam aos pares. III. A resultante de todas as forças causadas pelas pressões que atuam no cilindro é a força de empuxo. IV. O empuxo depende da inclinação do eixo do cilindro para uma mesma profundidade do seu centro de massa. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. b) Somente a afirmativa I é verdadeira. c) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. d) Somente a afirmativa IV é verdadeira. e) As afirmativas I, II, III e IV são verdadeiras. 6) (UFPel/2005) A expressão "Isso é apenas a ponta de um iceberg" - muito usada conotativamente, hoje em dia, para mostrar que se vê apenas uma parte muito pequena de um problema, ficando o resto "escondido" - faz referência a uma situação física. Assinale a alternativa cujos dados se relacionam corretamente com essa situação. a) o Poder das Pontas e a Rigidez Dielétrica. b) Arquimedes e o Teorema do Empuxo. c) Pascal e o Princípio da Prensa Hidráulica. d) Newton e o Princípio da Ação e Reação. e) A Lei de Stevin e a Diferença de Pressão. 7) (FUVEST) Através de um fio que passa por uma roldana, um bloco metálico é erguido do interior de um recipiente contendo água, conforme ilustra a figura adiante. O bloco é erguido e retirado completamente da água com velocidade constante. O gráfico que melhor representa a tração T no fio em função do tempo é:
  18. 18. 18 8) (UNICAMP) Pescando no Rio Tietê, na cidade de São Paulo, um turista fisgou um pneu de massa m(p)=10,5kg, cuja densidade é 1400kg/m³. Considerando a tabela a seguir(que fornece a tração que uma linha de pesca pode suportar em função o seu diâmetro), determine: (Lembrete: 1 kgf = 10N) a) O diâmetro mínimo da linha de pesca, dentre os apresentados na tabela, para que o pescador levante o pneu, enquanto este estiver totalmente submerso; b) O diâmetro mínimo da linha de pesca, dentre os apresentados na tabela, para que o pescar levante o pneu, totalmente fora d'água. Admita que a parte côncava inferior do pneu retém 3,0 litros de água. 9)(UNESP) Uma pequena bola de borracha está presa por um fio leve ao fundo de um recipiente cheio com água, como mostra a figura adiante. Se o volume da bola submersa for 5,0.10 -4 m³ e sua massa for 2,0.10 -1 kg, qual será a tensão no fio? (Considere a aceleração da gravidade local igual a 10m/s² e a massa específica da água 10³kg/m³). 10) Um bloco de madeira de volume V = 60 cm³, totalmente submerso, está atado ao fundo de um recipiente cheio de água por meio de um fio de massa desprezível. O fio é cortado e o bloco emerge na superfície com 1/4 de seu volume fora da água. Sendo g = 10 m/s² a aceleração da gravidade e D = 1 g/cm³ a massa específica da água, calcule: a) a massa específica do bloco. b) a tração no fio, antes de ser cortado. 11) Um pedaço de madeira, de densidade 6,0 × 10² kg/m³, possuindo massa de 12 t, flutua na água do lago de densidade 1,0 × 10³ kg/m³. Em equilíbrio, a parte submersa da madeira apresenta volume, em m 3 , de a) 1,2 × 10 1 b) 6,0 × 10 1 c) 1,2 × 10² d) 6,0 × 10² e) 1,2 × 10³ 12)(UERJ/2005) Alguns peixes podem permanecer em repouso, isto é, em equilíbrio estático, dentro d'água. Esse fato é explicado fisicamente pelo Princípio de Arquimedes, onde atua a força denominada empuxo. Nessa situação de equilíbrio, a expressão que apresenta o mesmo valor tanto para grandezas associadas ao peixe como para a água deslocada por ele é: a) peso/área b) massa/volume c) peso × área d) massa × volume e) nenhuma resposta anterior. 13) (FUVEST) Uma pessoa de densidade 1,1g/cm³, quando completamente submersa nas águas de uma piscina, fica sujeita a um empuxo de 600N. Sendo a densidade da água da piscina 1,0g/cm³, responda: a) Qual é a massa dessa pessoa? b) Apoiada numa bóia de 12 litros de volume e massa 200g, ela conseguirá manter-se na superfície d'água? Explique. 14) Uma lata com tampa apresenta volume de 20dm³ e massa de 8,0kg. Adote g=10m/s² e a densidade da água d=1,0g/cm³. A força mínima que se deve exercer verticalmente para que a lata permaneça afundada em água é de a) 14N b) 80N c) 120N d) 200N e) 140N 15) (PUC-Campinas) Um bloco de madeira de volume 200cm³ flutua em água, de densidade 1,0g/cm³, com 60% de seu volume imerso. O mesmo bloco é colocado em um líquido de densidade 0,75g/cm³. O volume submerso do bloco vale, em cm³, a) 150 b) 160 c) 170 d) 180 e) 190 16) (UF-RJ)(modificada) Deseja-se içar uma peça metálica de artilharia de massa m=8,0x10 2 kg e volume igual a 6,0x10 -1 m³, que se encontra em repouso no fundo de um lago. Para tanto, prende-se a peça a um balão que é inflado com ar até atingir um volume V, como mostra a figura. Supondo desprezível o peso do balão e do ar em seu interior e considerando a densidade da água 1,0x10³ kg/m³, calcule o valor do volume mínimo V necessário para içar a peça.
  19. 19. 19 17) Um recipiente de 2litros completamente preenchido com chumbo tem massa de 22,6kg e fica submerso em água. Qual é a força de empuxo que atua sobre ele? 18) A prensa hidráulica é baseada: a) no princípio de Pascal. b) no princípio de Arquimedes. c) na lei de Stevin. d) na lei de Coulomb. e) na lei de Avogadro 19) (UERJ/2001) Um amestrador quer saber o peso de um elefante. Utilizando uma prensa hidráulica, consegue equilibrar o elefante sobre um pistão de 2000cm² de área, exercendo uma força vertical F equivalente a 200N, de cima para baixo, sobre o outro pistão da prensa, cuja área é igual a 25cm². Calcule o peso do elefante. 20) (PUCPR/2001)A figura representa uma prensa hidráulica Determine o módulo da força F aplicada no êmbolo A, para que o sistema esteja em equilíbrio. a) 800 N b) 1600 N c) 200 N d) 3200 N e) 8000 N 21)(UEL/2005) O vôo de um avião depende do acoplamento de vários fatores, dentre os quais se destaca o formato de suas asas, responsáveis por sua sustentação no ar. O projeto das asas é concebido de tal maneira que, em um mesmo intervalo de tempo, uma corrente de ar passando acima da asa tem que percorrer um caminho maior que uma corrente de ar que passa abaixo dela. Desde que a velocidade do avião seja adequada, isso permite que ele se mantenha no ar. Assinale a alternativa que identifica corretamente a razão para que isso aconteça. a) A velocidade do ar acima da asa é maior do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão maior acima da asa. b) A velocidade do ar acima da asa é menor do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão menor acima da asa. c) A velocidade do ar acima da asa é maior do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão maior abaixo da asa. d) A densidade do ar acima da asa é menor do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão menor abaixo da asa. e) A densidade do ar acima da asa é maior do que abaixo da asa, ocasionando uma pressão maior abaixo da asa. 22) (UFPE/2005) Uma plataforma retangular com massa de 90 toneladas deve ser apoiada por estacas com seção transversal quadrada de 10 cm por 10 cm. Sabendo que o terreno onde as estacas serão fincadas suporta uma pressão correspondente a 0,15 tonelada por cm², determine o número mínimo de estacas necessárias para manter a edificação em equilíbrio na vertical. a) 90 b) 60 c) 15 d) 6 e) 4 23) (UFRRJ/2003) Um grupo de alunos de um Curso de Veterinária compara as pressões exercidas por dois animais sobre o solo: um boi de 800kg com patas de diâmetro igual a 20cm cada uma e um carneiro de 40kg com patas de diâmetro igual a 4cm. A razão entre as duas pressões (pressão exercida pelo boi/pressão exercida pelo carneiro sobre o solo), é Considere, para os cálculos, que cada pata tenha área circular na superfície de apoio. a) 0,8. b) 0,6. c) 0,4. d) 0,2. e) 0,1. Balão de volume V
  20. 20. 20 24) (UEL/2001) (modificada)A torneira de uma cozinha é alimentada pela água vinda de um reservatório instalado no último pavimento de um edifício. A superfície livre da água no reservatório encontra-se 25m acima do nível da torneira. Considerando que a torneira esteja fechada, que a aceleração da gravidade seja de 10m/s² e que a massa específica da água seja igual a 1,0g/cm³, a pressão que a água (pressão hidrostática) exerce sobre a torneira é: a) 1,5 atm b) 2,0 atm c) 2,5 atm d) 3,0 atm e) 3,5 atm 25) (UNESP/2006) Uma pessoa, com o objetivo de medir a pressão interna de um botijão de gás contendo butano, conecta à válvula do botijão um manômetro em forma de U, contendo mercúrio. Ao abrir o registro R, a pressão do gás provoca um desnível de mercúrio no tubo, como ilustrado na figura Considere a pressão atmosférica dada por 10 5 Pa, o desnível h = 104 cm de Hg e a secção do tubo 2 cm². Adotando a massa específica do mercúrio igual a 13,6 g/cm³ e g = 10 m/s², calcule: a) a pressão do gás (valor aproximado), em pascal. b) a força que o gás aplica na superfície do mercúrio em A. (Advertência: este experimento é perigoso. Não tente realizá-lo.) 26) (UFRJ/2006) No terceiro quadrinho, a irritação da mulher foi descrita, simbolicamente, por uma pressão de 1000 atm. Suponha a densidade da água igual a 1000kg/m³, 1 atm = 10 5 N/m² e a aceleração da gravidade g = 10m/s². Calcule a que profundidade, na água, o mergulhador sofreria essa pressão de 1000 atm. 27) (FATEC/2005) Uma piscina possui 10 m de comprimento, 5,0 m de largura e 2,0 m de profundidade e está completamente cheia de água. A pressão no fundo da piscina, em N/m², vale a) 2,0 × 10 5 b) 1,8 × 10 5 c) 1,6 × 10 5 d) 1,4 × 10 5 e) 1,2 × 10 5 Dados: densidade da água = 1,0 × 10³ kg/m³ pressão atmosférica local = 1,0 × 10 5 N/m² aceleração da gravidade local = 10 m/s². 28)(PUC-Campinas/2005) Um mergulhador que trabalhe à profundidade de 20 m no lago sofre, em relação à superfície, uma variação de pressão, em N/m 2 , devida ao líquido, estimada em Dados: d(água) = 1,0 g/cm 3 g = 10 m/s 2 a) 20 b) 2,0 . 10² c) 2,0 . 10³ d) 2,0 . 10 4 e) 2,0 . 10 5 29) (UFRGS-96) Dois cilindros de mesmo volume, um de metal e outro de plástico (a massa específica do metal é o dobro da do plástico), são suspensos por fios idênticos (finos, inextensíveis e com massa desprezível). O peso do cilindro metálico é 0,60 N. Ambos os cilindros são suspensos no interior de recipientes contendo água, de forma que não toquem o fundo dos recipientes. A força tensora no fio que equilibra o cilindro metálico totalmente imerso na água vale 0,4N. Qual é o valor da força tensora no fio que equilibra o cilindro de plástico totalmente imerso na água? a) 0,05 N b) 0,10 N c) 0,15 N d) 0,20 N e) 0,30 N 30) (UFRGS-93) Uma pedra, cuja massa específica é de 3,2 g/cm³, ao ser inteiramente submersa em determinado líquido, sofre uma perda aparente de peso, igual à metade do peso que ela apresenta fora do líquido. A massa específica desse líquido é, em g/cm³, a) 4,8 b) 3,2 c)2,0 d)1,6 e)1,2
  21. 21. 21 31) (UFRGS-97) Uma esfera maciça e homogênea, de massa específica igual a 2,4 g/cm³, flutua mantendo 20% do seu volume acima da superfície livre de um líquido. A massa específica desse líquido, em g/cm³, é igual a: a) 1,9 b) 2,0 c) 2,5 d) 3,0 e)12,0 (UFSM-RS) Um corpo de peso igual a 40 N aparenta ter somente 20 N de peso quando completamente mergulhado na água, cuja densidade é de 1 g/cm³. Sabendo que g = 10 m/s², resolva as questões 32, 33 e 34 abaixo: 32)Determine o volume do corpo : a) 5000 cm³ b) 4000 cm³ c) 3000 cm³ d) 2000 cm³ e) nenhuma resposta anterior. 33)Determine a densidade do corpo. a)0,67 g/cm³ b) 1,00 g/cm³ c) 0,02 g/cm³ d) 2,00 g/cm³ e) 1,67 g/cm³ 34) Se o corpo fosse totalmente mergulhado em óleo (densidade do óleo =0,8 g/cm³), é correto dizer que: a)O empuxo que iria receber seria maior e o seu peso aparente seria maior. b) O empuxo que iria receber seria menor e o seu peso aparente seria menor c) O empuxo que iria receber seria igual ao que recebeu quando totalmente imerso em água e o seu peso aparente seria igual a 2 N d) O empuxo que iria receber seria maior e o seu peso aparente seria menor. e)o empuxo que iria receber seria menor e o seu peso aparente seria maior. 35) O gráfico mostra como varia com a profundidade a pressão no interior de um líquido homogêneo em equilíbrio. Sendo a aceleração da gravidade local g = 10 m/s², determine: p(105 N/m²) 1,8 1,4 1,0 0 10 20 h(m) a) a pressão atmosférica b) a densidade do líquido c) a pressão total à profundidade de 60 m no interior do líquido 36) Um recipiente, de grande área de seção transversal, contém água até uma altura de 2m. Um orifício é feito na parede lateral do tanque a uma distância h=1,8m da superfície do líquido. A área do orifício é de 0,4 cm² e g=10m/s². Determine: a)a vazão de água pelo orifício; b) Sabendo que a área da seção transversal do tanque é igual a 5m² determine quanto tempo levará o escoamento. 37) - (FFFCMPA RS)A prensa hidráulica, o macaco hidráulico e os elevadores de carro das oficinas são aplicações do Princípio de Pascal. Se a relação entre os diâmetros maior e menor, dos cilindros de um elevador de carros, for D2/D1 = 10, a relação entre as forças F1 e F2 aplicadas, respectivamente, nos êmbolos menor e maior será: a) F2 = (1/10).F1. b) F2 = 10 F1. c) F2 = 20 F1. d) F2 = 50 F1. e) F2 = 100 F1. 38) (UEPG PR) A respeito de dois corpos de mesmo volume, designados por 1 e 2, imersos em um líquido, assinale o que for correto. 01. Se a densidade do corpo 2 for igual à densidade do líquido, este corpo estará em equilíbrio no interior do líquido. 02. Se as densidades dos corpos forem diferentes os empuxos que os corpos recebem serão diferentes. 04. Quanto maior a densidade do líquido maior será o empuxo exercido sobre os corpos. 08. Se a densidade do corpo 1 for maior que a do corpo 2, o corpo 1 imerge enquanto que o corpo 2 emerge. 16. Se a densidade do corpo 1 for maior que a do líquido e a do líquido maior do que a densidade do corpo 2, o corpo 1 imerge enquanto que o corpo 2 emerge. 39) - (UFPE) Para determinar a densidade de um certo metal, pesa-se uma peça do metal no ar e posteriormente a peça totalmente imersa em água. Seu peso no ar é de 800 N e na água é de apenas 700 N. Qual é a razão entre as densidades da água e do metal?
  22. 22. 22 40) - (UPE)Uma esfera de chumbo é lançada em uma piscina cheia de água, a uma temperatura uniforme. A partir do instante em que a esfera encontra-se totalmente submersa, é CORRETO afirmar que a) o empuxo sobre a esfera é nulo, à medida que a esfera afunda. b) o empuxo sobre a esfera aumenta, enquanto a esfera afunda. c) o empuxo sobre a esfera diminui, enquanto a esfera afunda. d) o empuxo sobre a esfera é constante, enquanto a esfera afunda. e) à medida que a esfera afunda, no princípio, o empuxo sobre ela é diferente de zero, mas se torna zero, uma vez que a velocidade final é alcançada. 41) (BHWS) Um tigre adulto tem patas circulares, com diâmetro de 12 cm. As patas de uma ovelha adulta, também circulares, medem 4cm de diâmetro. A massa do tigre adulto é quatro vezes a massa de uma ovelha adulta A razão entre as duas pressões (pressão exercida pelo tigre/pressão exercida pela ovelha sobre o solo), é Considere, para os cálculos, que cada pata tenha área circular na superfície de apoio a) b) c) d) e) 42) (PUCRS) A pressão hidrostática é a força por unidade de área exercida por um líquido. No fundo de um recipiente contendo líquido, essa pressão depende: a) Do formato do recipiente. b) Somente da área do fundo do recipiente. c) Da altura da coluna líquida e do peso específico do líquido. d) Da área do fundo e da altura da coluna de líquido. e) Somente da densidade do líquido. 43) A pressão no interior de um líquido homogêneo em equilíbrio varia com a profundidade, de acordo com o gráfico. p(10 5 N/m²) 2,4 1,0 0 10 20 30 40 h(m) Determine a densidade do líquido. a) 350 kg/m³ b) 700 kg/m³ c) 600 kg/m³ d) 300 kg/m³ e) 400 kg/m³ 44) (FATEC-SP) A mangueira transparente contém dois líquidos não miscíveis, de densidade d1 e d2. 45) (MACKENZIE-SP) num tubo em U, de secção transversal praticamente constante, aberto nas duas extremidades, existe água (massa específica =1g/cm³) em equilíbrio conforme mostra a figura abaixo. Se colocarmos uma quantidade de óleo (massa específica =0,8g/cm³) no ramo da direita, o esquema que melhor representa a nova situação é o da alternativa:
  23. 23. 23 46) (UFMS) A grandeza pressão é dimensionalmente igual a a) Energia/volume b) Energia/área c) Força/volume d) Força x área e) Força 47) Os buracos negros seriam regiões do Universo de densidade muito elevada, capazes de absorver matéria, que passaria a ter a densidade desses buracos. Se a Terra, com massa da ordem de 10 27 gramas, fosse absorvida por um buraco negro de densidade 10 24 g/cm³, o volume que ela passaria a ocupar seria mais pr´ximo do volume: a) de um nêutron. b) de uma gota d’água c) de uma bola de futebol. d) da Lua. e) do Sol 48) Uma esfera oca, de aço ( massa específica do aço=8,0g/cm³), flutua em equlíbrio na água com 80% de seu volume submerso. Se o volume externo da esfera é de 500 cm³, determine o volume da cavidade oca. a) 500 cm³ b) 450 cm³ c) 50 cm³ d) 550 cm³ e) 100 cm³ 49) (FMPA-MG) Uma pessoa encontrou num laboratório 3 recipientes iguais contendo o mesmo volume de líquidos. O recipiente X contém duas metades de líquidos não miscíveis. Y contém o mesmo tipo de líquido que estava na metade superior de X. Z contém o mesmo tipo de líquyido que estava na metade inferior de X. Essa pessoa poderá deduzir, então, que os três recipientes com os líquidos podem ser ordenados pelo valor crescente de seus pesos, por: a) XYZ b) YZX c) ZXY d) XZY e) YXZ 50) (UFRGS) Um cubo de madeira maciça mantém-se em equilíbrio na interface entre óleo e água, com 50% de seu volume abaixo da interface, conforme mostra a figura. A massa específica do óleo é igual a 0,6g/cm³. Nessa situação, são feitas as seguintes afirmações: I) A massa específica da madeira é maior que a da água. II) O módulo da força de empuxo da água sobre o cubo é maior que o do óleo sobre o cubo. III) O módulo da força peso que atua no cubo é igual ao módulo da força peso que atua na quantidade de água deslocada pelo cubo. Quais são corretas? a) Apenas I. b) Apénas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III 51) (UECE) Um corpo flutua em água, com 7/8 do seu volume emerso. O mesmo corpo flutua em um líquido X com 5/6 do seu volume emerso. A razão entre a massa específica do líquido X e a massa específica da água é: a) 7/8 b) 6/5 c) 4/3 d) 8/7 e) 3/4 52) (UFF) Em 2005, alguns cubanos tentaram entrar ilegalmente nos Estados Unidos. Usaram um caminhão Chevrolet 1951 amarrando-o em vários tambores de óleo vazios, utilizados como flutuadores. A guarda costeira americana interceptou o caminhão próximo ao litoral da Flórida e todos os ocupantes foram mandados de volta para Cuba. X Y Z
  24. 24. 24 (http://www.votre-rezo.com/infoz/insolite/news2.php3) Dados: - massa do caminhão Mc = 1.560 kg; - massa total dos tambores mA= 150 kg; - volume total dos tambores VA = 2500 litros; - massa de cada um dos cubanos m = 70 kg; - densidade da água  = 1,0 g/cm³ = 1,0 kg/litro. Supondo que apenas os tambores são responsáveis pela flutuação de todo o sistema, é correto afirmar que o número máximo de passageiros que o "caminhão balsa" poderia transportar é igual a: a) 12 b) 9 c) 8 d) 10 e) 11 53) (UFMG) Um sistema hidráulico tem três êmbolos móveis, L, M e N com áreas A, 2A e 3A, como mostra a figura. Quantidade diferentes de blocos são colocadas sobre cada êmbolo. Todos os blocos têm o mesmo peso. Para que, em equilíbrio, os êmbolos continuem na mesma altura, o número de blocos colocados sobre os êmbolos L, M e N podem ser, respectivamente, a) 1, 4 e 9. b) 3, 2 e 1. c) 9, 4 e 1. d) 1, 2 e 3. e) nenhuma resposta anterior 54) (UFMG) A figura mostra um copo com água no qual foram colocadas uma rolha de cortiça e uma moeda Sejam Pr e Pm os módulos dos pesos da rolha e moeda respectivamente e Er e Em os módulos dos empuxos que atuam na rolha e na moeda, respectivamente. Nessas condições, pode-se afirmar que: a) Er < Pr e Em < Pm b) Er > Pr e Em = Pm. c) Er > Pr e Em < Pm. d) Er = Pr e Em < Pm. e) Er = Pr e Em = Pm. 55) Uma lata de dois litros, contendo 1500g de óleo, fica em equilíbrio quando imersa em água. Sendo a massa específica da água 1000 kg/m³ e a aceleração da gravidade 10 m/s², o peso da lata vazia é: a) 15 N b) 5 N c) 20 N d) 25 N e) Impossível determinar, pois faltam dados.  GABARITO BLOCO II 1) A 2) 20 N  Resolução da 02 Volume da caixa =a³ V=20x20x20=8000 cm³ V=8x10 -3 m³ dágua=1x10 3 kg/m³ E=dl. VL. g E= 10 3 . 8x10 -3 .10 E=80 N Peso da caixa = 10x10=100N Tração no fio= 100 – 80=20N 3) soma 21 (01+04+16)  Comentário da questão 3: A afirmativa (01) está correta, pois a densidade do corpo é menor do que a densidade do líquido, então quando ele estiver totalmente imerso no líquido a intensidade do empuxo é maior do que o peso do corpo.
  25. 25. 25 A afirmativa (02) está errada, pois o corpo adquire movimento retilíneo uniformemente variado para cima, enquanto está totalmente imerso no líquido. A razão desse fato é que a força resultante nesta subida ( Fr = Empuxo – Peso do corpo) é diferente de zero. A afirmativa (04) está correta, Volume do corpo = volume de líquido deslocado Vcorpo= 34 10 800 08,0 m  E=1200x10 -4 x10 E=1,2N O trabalho realizado pelo E J x Fxd 8,4 42,1       A afirmativa (08) está errada, pois quando o corpo estiver flutuando livremente na superfície do líquido ficará com 66,67% do seu volume submerso, pois a densidade do corpo é 66,67% da densidade do líquido. A afirmativa (16) está correta Pcorpo=E=1,2N 4) E 5) C 6) B 7) B 8) A) 0,25mm B) 0,50mm 9) T=3N 10) A) 0,75g/cm³ B) 0,15 N 11) A  Resolução da 11 Se o bloco flutua então peso total do pedaço de madeira é igual ao empuxo. Peso madeira= 12x10 4 N E=12x10 4 N E=dL.VL.g 12x10 4 =10 3 .VL.10 Vlíquido= 12m³= 1,2x10 1 m³ Vlíquido deslocado = Vsubmersa da madeira 12) B 13) A) 66 kg B) sim 14) C 15) B  Resolução da 15 O bloco flutua na água com 60% do seu volume submerso, então a densidade do corpo é 60% da densidade da água. dcorpo=60% (1g/cm³) dcorpo=0,6g/cm³ Quando esse corpo é colocado num líquido cuja a densidade é menor ( 0,75g/cm³) do que a densidade da água, a parte submersa aumenta. Pcorpo= Empuxo dcorpo.g.Vcorpo=dlíquido.g.Vli´quido de 0,6x200=0,75x VLíquido deslocado Vlíquido deslocado= 160 cm³ Vimersa do bloco = Vlíquido deslocado Vimersa do bloco= 160 cm³ 16) 0,2m³ 17) 20 N 18) A 19) Pelefante= 1,6x10 4 N  Resolução da 19 Lembrando do princípio de Pascal (o aumento de pressão dado em dado ponto de um líquido em equilíbrio estático se transmite integralmente a todos os demais pontos do mesmo líquido) temos para a prensa hidráulica o seguinte: NF F A F A F 16000 200025 200 2 2 2 2 1 1    F2= peso do elefante 20) D 21) C 22) D 23) A 24) 2,5 atm (letra C) 25) A) 180 cmHg=2,4x10 5 Pa B) 48 N 26) 9990 m 27) E  Resolução da 27 pefetiva=dlíq.g.h pefetiva=10 3 x 10x 2= 20000 Pa pressão total= p0 + pefetiva pressão total= 10 5 + 2x10 4 pressão no fundo da piscina é igual a 100000 + 20000= 120000= 1,2x10 5 Pa 28) E 29) B 30) D  Resolução da 30 Nesse caso temos : 2 .2,3 . 2 . 2 corpo Llíquido corpocorpo LL V Vd Vgd gVd Pesocorpo Empuxo    O corpo está inteiramente imerso no líquido temos: corpoL VV  Então a densidade do líquido é: 3 /6,1 2 2,3 cmgdL 
  26. 26. 26 31) D 32) D 33) D 34) E 35) A) 1x10 5 Pa B) 400 kg/m³ C) 3,4x10 5 Pa 36) A) 240cm³/s B) 37 500s 37) E 38) soma 21 39) 1/8 40) D 41) C 42) C 43) A 44) A 45) A 46) A 47) C 48) B 49) E 50) B 51) E 52) E 53) D 54) D 55) B Bloco III) Exercícios sobre Termologia 1) (UFPE) O gráfico a seguir apresenta a relação entre a temperatura na escala Celsius e a temperatura numa escala termométrica arbitrária X. Calcule a temperatura de fusão do gelo na escala X. Considere a pressão de 1 atm. 2) O verão de 1994 foi particularmente quente nos Estados Unidos da América. A diferença entre a máxima temperatura do verão e a mínima no inverno anterior foi de 60°C. Qual o valor dessa diferença na escala Fahrenheit? a) 108°F b) 60°F c) 140°F d) 33°F e) 92°F 3) Se um termômetro indica 99°C no 2° ponto fixo e 1°C no 1° ponto fixo, pode-se afirmar que a única indicação correta será: a) 50°C. b) 0°C. c) 20°C. d) nenhuma indicação. e) 15°C. 4) (UNESP) Um estudante, no laboratório, deveria aquecer uma certa quantidade de água desde 25°C até 70°C. Depois de iniciada a experiência ele quebrou o termômetro de escala Celsius e teve de continuá-la com outro de escala Fahrenheit. Em que posição do novo termômetro ele deve ter parado o aquecimento? Nota: 0°C e 100°C correspondem, respectivamente, a 32°F e 212°F. a) 102 °F b) 38 °F c) 126 °F d) 158 °F e) 182 °F 5) (PUC-Rio/2006) Para descobrir o calor específico por unidade de massa de uma certa substância, misturamos 0,50kg desta substância, a uma temperatura de 80°C, com uma certa massa de água a 20°C. A temperatura final do sistema é de 40°C. O calor especifico da água é 1,0 cal/g°C. a) Se a massa de água a 20°C utilizada for o dobro, calcule a temperatura final do sistema. b) Calcule o calor específico, por unidade de massa da substância, se a massa de água utilizada em (a) for de 1,0 kg. 6) (UFSC/2006) O gráfico a seguir representa a quantidade de calor absorvida por dois objetos A e B ao serem aquecidos, em função de suas temperaturas. Observe o gráfico e assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (01) A capacidade térmica do objeto A é maior que a do objeto B. (02) A partir do gráfico é possível determinar as capacidades térmicas dos objetos A e B. (04) Pode-se afirmar que o calor específico do objeto A é maior que o do objeto B. (08) A variação de temperatura do objeto B, por caloria absorvida, é maior que a variação de temperatura do objeto A, por caloria absorvida. (16) Se a massa do objeto A for de 200 g, seu calor específico será 0,2 cal/g°C. Dê a soma das proposições corretas: (______)
  27. 27. 27 7)(UFRJ/2006) Um estudante de Física Experimental fornece calor a um certo corpo, inicialmente à temperatura de 10°C. Ele constrói o gráfico indicado a seguir, onde, no eixo vertical, registra as quantidades de calor cedidas ao corpo, enquanto, no eixo horizontal, vai registrando a temperatura do corpo. Consideremos agora um outro corpo, com o dobro da massa do primeiro, feito da mesma substância e também inicialmente a 10°C. Com base no gráfico, podemos dizer que, fornecendo uma quantidade de calor igual a 120 calorias a esse outro corpo, sua temperatura final será de a) 18°C. b) 20°C. c) 40°C. d) 30°C. e) 25°C. 8) (UFG/2006) O cérebro de um homem típico, saudável e em repouso, consome uma potência de aproximadamente 16W. Supondo que a energia gasta pelo cérebro em 1 min fosse completamente usada para aquecer 10 ml de água, a variação de temperatura seria de, aproximadamente, Densidade da água: 1,0.10³ kg/m³ Calor específico da água: 4,2.10³ J/kg.°C a) 0,5 °C b) 2 °C c) 11 °C d) 23 °C e) 48 °C 9) (UFPR/2006) Numa garrafa térmica há 100 g de leite à temperatura de 90°C. Nessa garrafa são adicionados 20 g de café solúvel à temperatura de 20°C. O calor específico do café vale 0,5 cal/(g°C) e o do leite vale 0,6 cal/(g°C). A temperatura final do café com leite é de: a) 80°C. b) 42°C. c) 50°C. d) 60°C. e) 67°C. 10) (UFG/2005) Estufas rurais são áreas limitadas de plantação cobertas por lonas plásticas transparentes que fazem, entre outras coisas, com que a temperatura interna seja superior à externa. Isso se dá porque: a) o ar aquecido junto à lona desce por convecção até as plantas. b) as lonas são mais transparentes às radiações da luz visível que às radiações infravermelhas. c) um fluxo líquido contínuo de energia se estabelece de fora para dentro da estufa. d) a expansão do ar expulsa o ar frio para fora da estufa. e) o ar retido na estufa atua como um bom condutor de calor, aquecendo o solo. 11) (UEL/2003) Embalagens tipo "longa vida" (abertas, com a parte interna voltada para cima, embaixo das telhas) podem ser utilizadas como material isolante em telhados de amianto, que no verão atingem temperaturas de 70°C. Sobre essa utilização do material, é correto afirmar: a) O calor emitido pelas telhas de amianto é absorvido integralmente pelo "forro longa vida". b) O calor específico do "forro longa vida" é muito pequeno, e por isso sua temperatura é constante, independentemente da quantidade de calor que recebe da telha de amianto. c) A superfície de alumínio do "forro longa vida" reflete o calor emitido pelas telhas de amianto. d) A camada de papelão da embalagem tipo "longa vida" isola o calor emitido pelas telhas de amianto, pois sua capacidade térmica absorve a temperatura. e) A superfície de alumínio do "forro longa vida" é um isolante térmico do calor emitido pelas telhas de amianto, pois está revestida por uma camada de plástico. 12) (UFSM/2003) O congelador é colocado na parte superior dos refrigeradores, pois o ar se resfria nas proximidades dele__________. a densidade e desce. O ar quente que está na parte de baixo, por ser .__________., sobe e resfria-se nas proximidades do congelador. Nesse caso, o processo de transferência de energia na forma de calor recebe o nome de _____________. Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas. a) aumenta - mais denso - convecção b) diminui - mais denso - condução c) aumenta - menos denso - condução d) diminui - menos denso - irradiação e) aumenta - menos denso - convecção 13) (PUCPR/2003) Para produzir uma panela de cozinha que esquenta rápida e uniformemente, o fabricante deve escolher, como matéria-prima, um metal que tenha: a) baixo calor específico e alta condutividade térmica. b) alto calor específico e baixa condutividade térmica. c) alto calor específico e alta condutividade térmica. d) baixo calor específico e baixa condutividade térmica. e) a característica desejada não é relacionada ao calor específico e nem à condutividade térmica. 14) (ENEM/2002) Numa área de praia, a brisa marítima é uma conseqüência da diferença no tempo de aquecimento do solo e da água, apesar de ambos estarem submetidos às mesmas condições de irradiação solar. No local (solo) que se aquece mais rapidamente, o ar fica mais quente e sobe, deixando uma área de baixa pressão, provocando o deslocamento do ar da superfície que está mais fria (mar)
  28. 28. 28 À noite, ocorre um processo inverso ao que se verifica durante o dia. Como a água leva mais tempo para esquentar (de dia), mas também leva mais tempo para esfriar (à noite), o fenômeno noturno (brisa terrestre) pode ser explicado da seguinte maneira: a) O ar que está sobre a água se aquece mais; ao subir, deixa uma área de baixa pressão, causando um deslocamento de ar do continente para o mar. b) O ar mais quente desce e se desloca do continente para a água, a qual não conseguiu reter calor durante o dia. c) O ar que está sobre o mar se esfria e dissolve-se na água; forma-se, assim, um centro de baixa pressão, que atrai o ar quente do continente. d) O ar que está sobre a água se esfria, criando um centro de alta pressão que atrai massas de ar continental. e) O ar sobre o solo, mais quente, é deslocado para o mar, equilibrando a baixa temperatura do ar que está sobre o mar. 15) A diferença entre as indicações de um termômetro na escala Fahrenheit e de um termômetro na escala Celsius para um mesmo estado térmico é 72. Qual a indicação no termômetro Celsius? a) 50ºC b) 122ºC c) 72ºC d) 40ºC e) 90ºC 16) (UFRGS) A água contida em uma bacia é colocada ao ar livre para evaporar. Qual da alternativas indica um processo que contribui para reduzir a quantidade de água evaporada por unidade de tempo? a) Aumento da pressão atmosférica. b) Redução da umidade relativa do ar. c) Aumento da intensidade do vento. d) Aumento da temperatura da água. e) Mudança da água para uma bacia de diâmetro maior. 17) (UFRGS-91) Um aquecedor elétrico residencial dissipa 1000 W quando em funcionamento. Isto quer dizer que a energia elétrica consumida por esse aquecedor é a) 1000 J durante o intervalo de tempo em que o aquecedor permanecer ligado. b) 127 J ou 220 J, dependendo da tensão existente na tomada. c) 1000 J por minuto de funcionamento. d) 1000 J por hora de funcionamento. e) 1000 J por segundo de funcionamento. 18) (UFRGS-99) Dois cubos, A e B, maciços e homogêneos, são feitos de um mesmo metal e têm arestas que medem, respectivamente, 1cm e 2cm. Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do parágrafo abaixo. Nas mesmas condições de temperatura e pressão, os dois cubos têm valores _______ de calor específico, têm valores ________ de calor latente de fusão e, quando colocados na ordem A B, ficam em ordem _________ de capacidade térmica. a) diferentes – diferentes – crescente b) diferentes – diferentes – decrescente c) iguais – iguais – decrescente d) iguais – iguais – crescente e) iguais – diferentes – crescente 19) (UFRGS-98) A mesma quantidade de energia que é necessária para derreter 200g de gelo a 0ºC é transferida a um corpo de outro material, com massa de 2kg, fazendo sua temperatura aumentar 40ºC. Sabendo-se que o calor latente de fusão do gelo é L=334kJ/kg, pode-se afirmar que o calor específico do material do segundo corpo é a) 0,835 J/(kg.K) b) 1,670 J/(kg.K) c) 0,835kJ/(kg.K) d) 1,670 kJ/(kg.K) e) 835,0 kJ/(kg.K) 20) (UFRN/1999) A figura adiante, que representa, esquematicamente, um corte transversal de uma garrafa térmica, mostra as principais características do objeto: parede dupla de vidro (com vácuo entre as duas partes), superfícies interna e externa espelhadas, tampa de material isolante térmico e revestimento externo protetor A garrafa térmica mantém a temperatura de seu conteúdo praticamente constante por algum tempo. Isso ocorre porque a) as trocas de calor com o meio externo por radiação e condução são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes e as trocas de calor por convecção são reduzidas devido às superfícies espelhadas. b) as trocas de calor com o meio externo por condução e convecção são reduzidas devido às superfícies espelhadas e as trocas de calor por radiação são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes. c) as trocas de calor com o meio externo por radiação e condução são reduzidas pelas superfícies espelhadas e as
  29. 29. 29 trocas de calor por convecção são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes. d) as trocas de calor com o meio externo por condução e convecção são reduzidas devido ao vácuo entre as paredes e as trocas de calor por radiação são reduzidas pelas superfícies espelhadas. 21) Analise as afirmativas a seguir e responda de acordo com o código. I - Nas regiões litorâneas, durante o dia, o mar se aquece menos que a terra pois a água possui calor específico menor que a terra; II - Um ambiente deve ser resfriado pela parte superior pois o fluido frio é mais denso e tende a descer; III - O vidro transparente à luz e opaco às radiações infravermelhas é utilizado nas construções de estufas para plantas; IV - As paredes internas das garrafas térmicas são revestidas com material refletor para que elas impeçam a condução de calor. a) Somente II e IV são corretas. b) Somente I e II são corretas. c) Somente II e III são corretas. d) Somente III e IV são corretas. e) nenhuma resposta anterior. 22) (UNESP/2006) Um aquecedor elétrico fechado contém inicialmente 1kg de água a temperatura de 25°C e é capaz de fornecer 300 cal a cada segundo. Desconsiderando perdas de calor, e adotando 1 cal/(g°C) para o calor específico da água e 540 cal/g para o calor latente, calcule a) o tempo necessário para aquecer a água até o momento em que ela começa a evaporar. b) a massa do vapor formado, decorridos 520 s a partir do instante em que o aquecedor foi ligado. 23) (PUCPR/2005) Quando o gelo se derrete, verifica-se, experimentalmente, que ele deve receber, por grama, 80 calorias, mantendo-se a temperatura constante em 0°C. A quantidade de calor, em caloria, para derreter 100 g de gelo é de: a) 800 cal b) 1000 cal c) 100 cal d) 80 cal e) 8000 cal 24) (UNESP/2005) Uma quantidade de 1,5 kg de certa substância encontra-se inicialmente na fase sólida, à temperatura de -20°C. Em um processo a pressão constante de 1,0 atm, ela é levada à fase líquida a 86°C. A potência necessária nessa transformação foi de 1,5 kJ/s. O gráfico na figura mostra a temperatura de cada etapa em função do tempo Calcule a) o calor latente de fusão L(f). b) o calor necessário para elevar a temperatura de 1,5kg dessa substância de 0 a 86°C. 25) (UNESP/2005) Nos quadrinhos da tira, a mãe menciona as fases da água conforme a mudança das estações. Entendendo "boneco de neve" como sendo "boneco de gelo" e que com o termo "evaporou" a mãe se refira à transição água ë vapor, pode-se supor que ela imaginou a seqüência gelo ë água ë vapor ë água. As mudanças de estado que ocorrem nessa seqüência são a) fusão, sublimação e condensação. b) fusão, vaporização e condensação. c) sublimação, vaporização e condensação. d) condensação, vaporização e fusão. e) fusão, vaporização e sublimação. 26) (FGV/2005) Um suco de laranja foi preparado em uma jarra, adicionando-se a 250 mL de suco de laranja a 20°C, 50 g de gelo fundente. Estabelecido o equilíbrio térmico, a temperatura do suco gelado era, em °C, aproximadamente, Dados:
  30. 30. 30 calor específico da água = 1 cal/g°C calor específico do suco de laranja = 1 cal/g°C densidade do suco de laranja = 1 × 10³ g/L calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g a) 0,5. b) 1,2. c) 1,7. d) 2,4. e) 3,3. 27)(PUC-Campinas/2005) O diagrama de estado físico para certa substância está representado a seguir A mudança de estado físico denominada sublimação pode ocorrer a) somente no ponto H. b) somente no ponto T. c) em pontos da curva HT. d) em pontos da curva TR. e) em pontos da curva TS. 28) (PUC-Rio/2005) Um gás ideal possui um volume de 100 litros e está a uma temperatura de 27 °C e a uma pressão igual a 1 atm (101000 Pa). Este gás é comprimido a temperatura constante até atingir o volume de 50 litros. a) Calcule a pressão do gás quando atingir o volume de 50 litros. O gás é em seguida aquecido a volume constante até atingir a temperatura de 627 °C. b) Calcule a pressão do gás nesta temperatura. 29) (PUC-Rio/2004) Quando o balão do capitão Stevens começou sua ascensão, tinha, no solo, à pressão de 1 atm, 75000 m³ de hélio. A 22 km de altura, o volume do hélio era de 1500000 m³. Se pudéssemos desprezar a variação de temperatura, a pressão (em atm) a esta altura valeria: a) 1/20 b) 1/5 c) 1/2 d) 1 e) 20 30) (PUC-Rio/2006) Uma panela é aquecida da temperatura ambiente de 25 °C até a temperatura de 100 °C. Sabendo que a pressão inicial da panela é P0 e que o volume da panela permaneceu constante durante este processo, podemos afirmar que: a) o processo é isovolumétrico e a pressão final é aproximadamente 5P0/4. b) o processo é isovolumétrico e a pressão final da panela é aproximadamente P0/3. c) o processo é isobárico e o volume da panela permanece constante. d) o processo é isobárico e apenas a temperatura variou. e) o processo é isovolumétrico e a pressão final da panela é aproximadamente 3P0. 31) (UFMG/2006) Regina estaciona seu carro, movido a gás natural, ao Sol. Considere que o gás no reservatório do carro se comporta como um gás ideal. Assinale a alternativa cujo gráfico MELHOR representa a pressão em função da temperatura do gás na situação descrita. 32)(UNESP/2006) Um gás ideal, inicialmente à temperatura de 320 K e ocupando um volume de 22,4 L, sofre expansão em uma transformação a pressão constante. Considerando que a massa do gás permaneceu inalterada e a temperatura final foi de 480 K, calcule a variação do volume do gás. 33) (PUCMG/2004) A pressão do ar no interior dos pneus é recomendada pelo fabricante para a situação em que a borracha está fria. Quando o carro é posto em movimento, os pneus se aquecem, seus volumes têm alterações desprezíveis e ocorrem variações nas pressões internas dos mesmos. Considere que os pneus de um veículo tenham sido calibrados a 17°C com uma pressão de 1,7x10 5 N/m². Após rodar por uma hora, a temperatura dos pneus chega a 37°C. A pressão no interior dos pneus atinge um valor aproximado de: a) 1,8 x 10 5 N/m² b) 3,7 x 10 5 N/m2 c) 7,8 x 10 4 N/m² d) 8,7 x 10 5 N/m2 34)(UFPE/2006) No ciclo mostrado no diagrama pV da figura a seguir, a transformação AB é isobárica, BC é isovolumétrica e CA é adiabática. Sabe-se que o trabalho realizado sobre o gás na compressão adiabática é igual a WCA = -150 J. Determine a quantidade de calor total Q(tot) absorvido pelo gás durante um ciclo, em joules. 35) (UFSM/2006) Sobre a equação de estado de um gás ideal pV = nRT onde p (pressão), V (volume), n (número
  31. 31. 31 de mols), R (constante universal) e T (temperatura), é correto afirmar que (01) a temperatura tem que ser utilizada em Kelvin. (02) a constante universal tem o mesmo valor qualquer que seja o sistema de medidas. (04) na transformação isotérmica, pressão e volume são grandezas diretamente proporcionais. (08) a constante universal não tem unidade de medida. (16) na transformação isobárica, volume e temperatura absoluta são grandezas diretamente proporcionais. Soma ( ) 36)(UNESP/2005) Um gás ideal é submetido às transformações AB, BC, CD e DA, indicadas no diagrama PxV apresentado na figura Com base nesse gráfico, analise as afirmações. I. Durante a transformação AB, a energia interna se mantém inalterada. II. A temperatura na transformação CD é menor do que a temperatura na transformação AB. III.Na transformação DA, a variação de energia interna é igual ao calor absorvido pelo gás. Dessas três afirmações, estão corretas: a) I e II, apenas. b) III, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 37) (UFRJ/2005) Certa massa gasosa, contida num reservatório, sofre uma transformação termodinâmica no trecho AB. O gráfico mostra o comportamento da pressão P, em função do volume V. O módulo do trabalho realizado pelo gás, na transformação do trecho AB, é de: a) 400J. b) 800J. c) 40kJ. d) 80kJ. e) 600J. 38) Três processos termodinâmicos ocorrendo num sistema constituído por um gás ideal são representados no diagrama pressão (P) versus volume (V) a seguir Os processos são: 1-2 isobárico, 1-3 isotérmico e 1-4 adiabático. O sistema realiza trabalho, em cada um dos processos. É CORRETO afirmar que: a) no processo isotérmico há troca de calor com o sistema. b) no processo adiabático, a energia interna do sistema aumentou. c) no processo isobárico não há troca de calor com o sistema. d) para realizar trabalho é necessário haver troca de calor com o sistema. e) no processo isotérmico, o trabalho realizado é maior que no processo isobárico. 39) (UFRJ/2004) Um gás ideal sofre as transformações AB, BC, CD e DA, de acordo com o gráfico a seguir Através da análise do gráfico, assinale adiante a alternativa correta. a) Na transformação CD, o trabalho é negativo. b) A transformação AB é isotérmica. c) Na transformação BC, o trabalho é negativo. d) A transformação DA é isotérmica. e) Ao completar o ciclo, a energia interna aumenta. 40) (UERJ/2004) Considere um gás ideal, cujas transformações I, II e III são mostradas no diagrama P × V a seguir
  32. 32. 32 Essas transformações, I a III, são denominadas, respectivamente, de: a) adiabática, isobárica, isométrica b) isométrica, isotérmica, isobárica c) isobárica, isométrica, adiabática d) isométrica, adiabática, isotérmica 41) Observe o ciclo mostrado no gráfico P × V a seguir Considerando este ciclo completo, o trabalho realizado, em joules, vale: a) 1.500 b) 900 c) 800 d) 600 42) (UFRGS/91) O diagrama representa a pressão p em função do volume V de um gás ideal. Analisando o diagrama em qual dos processos o gás NÃO sofreu variação de temperatura? a) De A para B b) De B para C c) De C para D d) De D para E e) De E para A 43) (UFRGS/93) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no texto abaixo. A função do compressor de uma geladeira é a de aumentar a pressão sobre o gás contido na tubulação. Devido à rapidez com que ocorre a compressão, esta pode ser considerada uma transformação _________. A temperatura e a pressão do gás se elevam. Como não há trocas de calor, o trabalho realizado pelo compressor é igual a variação da energia _______do gás. a) Adiabática – interna b) Isotérmica – cinética c) Isotérmica – interna d) Adiabática – potencial e) Isobárica – interna 44) (UFRGS/98) Enquanto se expande, um gás recebe o calor Q=100J e realiza o trabalho W=70J. Ao final do processo, podemos afirmar que a energia interna do gás a) aumentou 170J b) aumentou 100 J c) aumentou 30J d) diminui 70 J e) diminui 30 J 45) (UFRGS-98) Um gás ideal sofre uma compressão adiabática durante a qual sua temperatura absoluta passa de T para 4T. Sendo p a pressão inicial, podemos afirmar que a pressão final será a) menor do que p b) igual a p c) igual a 2p d) igual a 4p e) maior do que 4p 46) (PUC) A um gás mantido a volume constante são fornecidos 500 J de calor. Em correspondência, o trabalho realizado pelo gás e a variação da sua energia interna são respectivamente: a) zero e 250 J b) 500 J e zero c) 500 J e 500 J d) 250 J e 250 J e) zero e 500 J 47) (UFRGS) Mistura-se gelo a 0ºC com água quente em um recipiente termicamente isolado. O balança de energia é o seguinte: 356 J/g são cedidos pela água quente, ao passo que 335 J/g são absorvidos para a fusão do gelo. Considerando o calor específico da água 4,2 J/g.K, qual é a temperatura da mistura? a) 0ºC b) 0,5ºC c) 5ºC d) 21ºC e) 88,2ºC 48) (U.F.Uberlândia-MG) Um gás ideal recebe reversivelmente 1000cal de energia em forma de calor. Em relação ao trabalho efetuado pelo gás nessa transformação, é FALSO afirmar que será:
  33. 33. 33 A) nulo se a variação de volume for nula. B) 1000cal se a variação de temperatura for nula. C) 1000 cal se a variação de pressão for nula. D) menor do que 1000cal se a variação de temperatura for positiva. E) 1000cal se a variação de energia interna for nula. 49) (VUNESP-SP) Aquece-se certa quantidade de água. A temperatura em que irá ferver depende da: a) temperatura inicial da água. b) massa da água. c) pressão ambiente. d) rapidez com que o calor é fornecido. e) a quantidade total do calor fornecido. 50) (UFRGS) Um bloco de gelo, a uma temperatura não determinada, recebe uma quantidade não especificada de calor. Nessas condições ocorre necessariamente uma mudança a) na temperatura do bloco de gelo. b) de estado. c) na energia interna do bloco de gelo d) no calor específico de gelo. e) na capacidade térmica do bloco de gelo. 51) (UFPR/2004) Um gás ideal está contido no interior de um recipiente cilíndrico provido de um pistão, conforme a figura abaixo. Considere que, inicialmente, o gás esteja a uma pressão p, a uma temperatura T e num volume V. Com base nesses dados e nas leis da termodinâmica, é correto afirmar: (01) Em uma transformação adiabática, o gás absorve calor do meio externo. (02) A energia interna do gás permanece constante em uma transformação isotérmica. (04) Em uma expansão isobárica, a energia interna do gás diminui. (08) Em uma transformação isovolumétrica, a variação da energia interna do gás é igual à quantidade de calor que o gás troca com o meio externo. (16) Pode-se diminuir a pressão do gás mediante a realização de uma expansão isotérmica. Dê a soma das proposições corretas: (_____) 52) (UEM PR) Uma máquina térmica opera entre um reservatório térmico mantido à temperatura de 100 ºC e outro mantido à temperatura ambiente. Em que época do ano essa máquina atingiria sua maior eficiência? a) Em dia típico de outono. b) Em dia típico de verão. c) Em dia típico de primavera. d) Em dia típico de inverno. e) É indiferente, a eficiência não depende da temperatura do outro reservatório. 53)- (UNIFOR CE)Uma máquina térmica, operando em ciclos, entre duas fontes a 27 ºC e 327 ºC, tem rendimento igual a 80% do rendimento que teria se estivesse operando segundo o ciclo de Carnot. Essa máquina retira 5,0 x 10 3 cal da fonte quente em cada ciclo e realiza 10 ciclos por segundo. A potência útil que a máquina fornece, em kW, vale Considere: 1 cal = 4 J a) 1,0 b) 2,0 c) 5,0 d) 10 e) 80 54) - (UFPR) Os estudos científicos desenvolvidos pelo engenheiro francês Nicolas Sadi Carnot (1796–1832) na tentativa de melhorar o rendimento de máquinas térmicas serviram de base para a formulação da segunda lei da termodinâmica. Acerca do tema, considere as seguintes afirmativas: 1. O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre o trabalho realizado pela máquina num ciclo e o calor retirado do reservatório quente nesse ciclo. 2. Os refrigeradores são máquinas térmicas que transferem calor de um sistema de menor temperatura para outro a uma temperatura mais elevada. 3. É possível construir uma máquina, que opera em ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e transformá-lo integralmente em trabalho. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. 55) - (UNCISAL) A primeira Lei da Termodinâmica é uma forma de expressar a a) Lei da Conservação da Temperatura. b) Lei da Conservação da Energia. c) Lei do Calor Específico. d) Lei dos Gases Ideais. e) Lei da Entropia. 56)- (UFPel RS) Considere um sistema isolado composto por dois corpos, C1 e C2, com temperaturas T1 e T2, respectivamente, sendo T1 > T2. Na busca pelo equilíbrio térmico, observa-se que: I. O corpo C1 possui mais calor que o corpo C2 transferindo, portanto, calor para o corpo C2. II. A energia interna do corpo C1 diminui e a do corpo C2 aumenta. III. A temperatura do corpo C1 diminui e a do corpo C2 aumenta. IV. Ambos os corpos possuem a mesma quantidade de calor, independente de suas massas. De acordo com seus conhecimentos e com as informações dadas, estão corretas, apenas, as afirmativas a) II e III. b) I, III e IV.
  34. 34. 34 c) I e II. d) I, II e III e) II e IV. f) I.R. 57) - (UFSM) Além de contribuir para a análise das condições de saúde, a tecnologia é um meio para promover bem–estar. O condicionador de ar é uma máquina térmica e funciona com um ciclo termodinâmico que possui quatro processos, sendo dois adiabáticos. Numa _________ adiabática de um gás ideal, o trabalho realizado contra a vizinhança faz _________ a energia interna do gás, provocando um __________ na sua temperatura. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas. a) expansão – diminuir – aumento b) compressão – aumentar – abaixamento c) expansão – aumentar – abaixamento d) compressão – diminuir – aumento e) expansão – diminuir – abaixamento 58) - (IME RJ)Considere uma máquina térmica operando em um ciclo termodinâmico. Esta máquina recebe 300J de uma fonte quente cuja temperatura é de 400K e produz um trabalho de 150J. Ao mesmo tempo, rejeita 150J para uma fonte fria que se encontra a 300K. A análise termodinâmica da máquina térmica descrita revela que o ciclo proposto é um(a): a) máquina frigorífica na qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda Lei da termodinâmica são violadas. b) máquina frigorífica na qual a Primeira Lei é atendida, mas a Segunda Lei é violada. c) motor térmico no qual tanto a Primeira Lei quanto a Segunda Lei da termodinâmica são atendidas. d) motor térmico no qual a Primeira Lei é violada, mas a Segunda Lei é atendida. e) motor térmico no qual a Primeira Lei é atendida, mas a Segunda Lei é violada. TEXTO: da questão 59 - Uma criança que gostava muito de brigadeiro decidiu fazer este doce, e para isso começou a separar os ingredientes e utensílios. Inicialmente pegou a lata de leite condensado, o chocolate em pó e a margarina, depois uma panela e colher de aço e um abridor de latas. A criança fez um furo na lata, a fim de fazer escoar para a panela o leite condensado. Sua mãe, ao ver aquela atitude, sugeriu que o filho fizesse outro furo, na lata, pois assim ele conseguiria retirar aquele líquido com mais facilidade. Ao levar a panela ao fogo para mexer o brigadeiro, a criança sentiu que, depois de alguns minutos, o cabo da colher tinha se aquecido e reclamou: “Mãe, a colher está queimando a minha mão”. Então, sua mãe pediu que ele fizesse uso de uma colher de pau, para evitar uma queimadura. 59) (UEPB) Sobre o aquecimento da colher evidenciado na reclamação da criança de que sua mão estava queimando, podemos afirmar que a) com a colher de pau, que é um excelente isolante térmico, esta aquece-se mais rápido que a colher de aço. b) acontece porque as partículas que constituem a colher criam correntes de convecção, aquecendo- a por inteiro, de uma extremidade à outra. c) devido a irradiação a colher se aquece por inteiro, de uma extremidade à outra. d) com a colher de pau, que é um excelente condutor térmico, esta aquece-se mais rápido que a colher de aço. e) acontece porque as partículas que constituem a colher passam a conduzir de uma extremidade a outra a energia ali absorvida. 60) (UEM PR)O diagrama pressão × volume abaixo ilustra a transformação cíclica que 1,0 mol de gás ideal sofre. Analisando o gráfico, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. O gás sofre as transformações termodinâmicas, seguindo o ciclo de Carnot. 02. A variação da energia interna do gás quando passa do estado A para o estado C seguindo o caminho ABC é maior do que quando segue o caminho ADC, em um processo inverso. 04. A pressão em B é Pa10x6 5 . 08. O trabalho realizado no ciclo fechado é J10x8 5 . 16. A variação da energia interna para ir de D para A se deve à variação da quantidade de calor.  GABARITO BLOCO III 1) 10ºX 2) A 3) A 4) D 5) A) 32ºC B) 0,5cal/gºC 6) soma 27  Resolução da 6 (01) Correto BA BA BBAA BA CC CC tcmtcm QQ 2 2010     (02) Correto

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