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COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS CENTRO

FÍSICA – 3ª SÉRIE

2ª CERTIFICAÇÃO – 2ª chamada

Professores: Osmar Preussler e Pedro Terra Coordenador: Sérgio Lima TURMA: NOTA

NOME: NÚMERO:

QUESTÕES OBJETIVAS

1. Dois trens vão ao encontro um do outro com velocidade

de 72 km/h e 54 km/h, respectivamente. O primeiro trem emite um som de 600 Hz. A velocidade do som no ar é de 340 m/s. Qual a frequência recebida pelo segundo trem? a) 666 Hz b) 606 Hz c) 592 Hz d) 542 Hz e) 600 Hz 2. Uma banda de rock irradia certa potência em um nível de

intensidade sonora igual a 70 dB. Para elevar esse nível a 120 dB, a potência irradiada deverá ser elevada de: a) 71% b) 171 % c) 7100 % d) 9999900 % e) 10000000 % 3. Considere as afirmativas a seguir sobre termodinâmica:

I. Se, em um processo termodinâmico, um gás recebeu calor e sua temperatura diminuiu, então ele obrigatoriamente sofreu uma expansão. II. Em uma transformação isobárica, o trabalho realizado pelo gás é nulo. III. Em uma transformação isométrica, obrigatoriamente a pressão do gás deve variar. São corretas as afirmativas: a) apenas I b) apenas I e II c) apenas II e III d) apenas I e III e) nenhuma 4. Uma amostra de gás ideal evolui de um estado A para um

estado B, através de um processo, em que a pressão P e o volume V variam conforme o gráfico abaixo. Considere as seguintes afirmações sobre esse processo.

I. A energia interna do gás diminuiu. II. O gás realizou trabalho positivo. III. Este processo é adiabático. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II.

c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. 5. Um fio de cobre possui uma resistência R. Um outro fio

de cobre, com o triplo do comprimento e a metade da área da seção transversal do fio anterior, terá uma resistência igual a:

a) 2R 3

b) 3R 2

c) 2R d) 3R e) 6R 6. O disjuntor é um dispositivo de proteção dos circuitos

elétricos. Ele desliga automaticamente e o circuito onde é empregado, quando a intensidade da corrente elétrica ultrapassa o limite especificado. Na cozinha de uma casa ligada à rede elétrica de 127 V, há três tomadas protegidas por um único disjuntor de 25 A, conforme o circuito elétrico representado, de forma simplificada, no desenho abaixo.

A tabela a seguir mostra a tensão e a potência dos aparelhos eletrodomésticos, nas condições de funcionamento normal, que serão utilizados nesta cozinha.

APARELHOS

micro-ondas

lava-louça

geladeira

cafeteira

liquidificador

TENSÃO (V)

127 127 127 127 127

POTÊNCIA (W)

2000 1500

250 600 200

Cada tomada conectará somente um aparelho, dos cinco já citados acima. Considere que os fios condutores e as tomadas do circuito elétrico da cozinha são ideais. O disjuntor de 25 A será desarmado, desligando o circuito, se forem ligados simultaneamente: a) forno de micro-ondas, lava-louça e geladeira. b) geladeira, lava-louça e liquidificador. c) geladeira, forno de micro-ondas e liquidificador. d) geladeira, cafeteira e liquidificador. e) forno de micro-ondas, cafeteira e liquidificador.

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QUESTÕES DISCURSIVAS 7. Na geração da voz humana, a garganta e a cavidade oral agem como um tubo, com uma extremidade aproximadamente fechada na base da laringe, onde estão as cordas vocais, e uma extremidade aberta na boca. Nessas condições, sons são emitidos com maior intensidade nas frequências e comprimentos de ondas para as quais há um nó (N) na extremidade fechada e um ventre (V) na extremidade aberta, como ilustra a figura. As frequências geradas são chamadas harmônicos ou modos normais de vibração. Em um adulto, este tubo do trato vocal tem aproximadamente 17 cm. A voz normal de um adulto ocorre em frequências situadas aproximadamente entre o primeiro e o terceiro harmônicos.

Considerando que a velocidade do som no ar é 340 m/s, calcule os valores aproximados, em hertz, das frequências dos três primeiros harmônicos da voz normal de um adulto.

8. A máquina térmica é um dispositivo que pode tanto fornecer energia para um sistema quanto retirar.

Considere que a máquina térmica opera com um gás ideal em um sistema fechado, conforme o ciclo ilustrado acima. De acordo com o exposto, a) calcule o trabalho total em cada ciclo; b) calcule a temperatura no ponto C, considerando que a temperatura do ponto A é de 300 K.

9. No circuito elétrico esquematizado abaixo, a leitura no amperímetro A não se altera quando as chaves 1C e 2C

são simultaneamente fechadas.

Considerando que a fonte de tensão ,ε o amperímetro e os fios de ligação são ideais, e os resistores são ôhmicos,

calcule o valor de R.

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COLÉGIO PEDRO II – CAMPUS CENTRO

FÍSICA – 3ª SÉRIE

2ª CERTIFICAÇÃO – 2ª CHAMADA DOS TESTES

Professores: Osmar Preussler e Pedro Terra Coordenador: Sérgio Lima TURMA: NOTA

NOME: NÚMERO:

ATENÇÃO!

Alunos das turmas 1305 e 1307 -> Fazer questões 1 a 4 Alunos das turmas 1301 e 1303 -> Se faltaram ao teste de ondas, fazer questões 1 a 4. Se faltaram ao teste de

circuitos, fazer questões 5 a 8. Se faltaram a ambos os testes, fazer todas as questões. É permitido fazer o teste em dupla, desde que os componentes sejam da mesma turma.

1. Uma onda eletromagnética de frequência 5∙10

14 Hz, passa do vácuo para um líquido onde seu comprimento de

onda é de 6∙10-7

m. Determine a velocidade dessa onda no líquido. Considere a velocidade da luz no vácuo 3∙10

8 m/s.

2. De dentro de um apartamento, no segundo andar de um prédio, é possível ouvir, por meio da janela, um cão latindo no térreo, apesar de não ser possível vê-lo. Indique qual fenômeno ondulatório é responsável por esse fato e explique por que é possível ouvir o cão, mas não vê-lo. 3. Uma corda vibrante, similar à corda de um violão, tem massa 10g e comprimento 1m. Quando a corda vibra a 100Hz, com ambas as extremidades fixas, formam-se 4 ventres. Determine a força tensora na corda. 4. Explique o que é altura e timbre.

5. Um fio metálico homogêneo tem comprimento L e área de secção transversal constante. Quando submetido a uma diferença

de potencial de 12 V, esse fio é percorrido por uma corrente

elétrica de intensidade 0,1 A, conforme a figura 1. Esse fio é

dividido em três partes, A, B e C, de comprimentos L L

,6 3

e L

,2

respectivamente, as quais, por meio de fios de resistências desprezíveis, são conectadas entre si e submetidas à mesma

diferença de potencial constante de 12 V, conforme a figura 2.

Com base no circuito representado na figura 2, calcule: a) a resistência equivalente, em .Ω

b) a potência total dissipada, em W. 6. Durante uma aula de projetos elétricos, o professor pediu que os alunos construíssem um circuito elétrico como

mostrado abaixo. Os resistores 1R , 2R , 3R e 4R têm resistências iguais a 2,0 , 4,0 , 5,0 e 7,0 ,

respectivamente. O circuito é alimentado por uma bateria

de 6,0 V com resistência interna desprezível.

a) Qual a corrente total que atravessa esse circuito? Justifique sua resposta. b) Qual a diferença de potencial entre as extremidades do

resistor 3R ? Justifique sua resposta.

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7. Três lâmpadas idênticas 1 2 3(L , L e L ), de resistências elétricas constantes e valores nominais de tensão e

potência iguais a 12 V e 6 W, compõem um circuito conectado a uma bateria de 12 V. Devido à forma como foram

ligadas, as lâmpadas 2L e 3L não brilham com a potência para a qual foram projetadas.

Considerando desprezíveis as resistências elétricas das conexões e dos fios de ligação utilizados nessa montagem, calcule a resistência equivalente, em ohms, do circuito formado pelas três lâmpadas e a potência dissipada, em watts,

pela lâmpada 2L .

8. Para economizar na conta de energia elétrica, a gerência de uma cafeteria decidiu proibir o uso das tomadas do seu estabelecimento para recargas de baterias de celular. Mesmo com receio de perder o consumo da clientela que, esperando o celular carregar, consome mais no estabelecimento, a equipe de gerentes acredita que isso foi uma boa ideia.

Para carregar um aparelho celular completamente, consomem-se aproximadamente 15 Wh de energia elétrica.

Admitindo que essa carga seja feita diariamente, na cafeteria por um cliente frequente, estime o custo máximo anual

de carga desse aparelho, sabendo que cada kWh custa R$ 0,60.