ESCOLA SESI GUIOMAR DE FREITAS COSTA

ATIVIDADE: ATIVIDADE:

TRABALHO DE RECUPERAÇÃOTRABALHO DE RECUPERAÇÃO

DISCIPLINA: DISCIPLINA:

FÍSICAFÍSICA

PROFESSOR:PROFESSOR:

WESLEY BORGESWESLEY BORGES

ALUNO:

ENSINO MÉDIOENSINO MÉDIO Turma: 2º ATurma: 2º A Turno: MANHÃTurno: MANHÃ Data:Data:

DILATAÇÃO TÉRMICA

Questão 01 - (ESCS DF) A sensação de um paciente ao ter a campânula de um estetoscópio encostada nele é de que a peça está fria; aos poucos, essa sensação diminui. Considere que essa campânula tenha a forma cilíndrica e seja constituída de uma liga metálica isotrópica com coeficiente de dilatação volumétrico igual 60 10–6 ºC–1. Considere, ainda, que a peça esteja à temperatura ambiente de 20 ºC, tenha diâmetro de 6 cm e espessura de 1 cm, conforme ilustrado na figura abaixo.

Sabendo que o paciente se encontra à temperatura de 38 ºC, assinale a opção que apresenta corretamente o acréscimo sofrido pelo raio da peça, em micrômetros, ao entrar em equilíbrio térmico com o paciente.

a) 10,8b) 16,2c) 21,6d) 5,4e) 8,1

Questão 02 - Um recipiente de vidro de capacidade 2,0.102cm3 está completamente cheio de mercúrio, a 0°C. Os coeficientes de dilatação volumétrica do vidro e do mercúrio são, respectivamente,

. Aquecendo o conjunto a 100°C, o volume de mercúrio que extravasa, em cm3, vale?

Questão 03 - Uma barra delgada tem seu comprimento (l) variando com a tempe-ratura (q) conforme mostra a figura a seguir.

 O coeficiente de dilatação linear da barra (em °C-1) e o comprimento da barra (em metros) a uma temperatura de 300 °C vale, respectivamente?

Questão 04 – Uma chapa quadrada, feita de um material encontrado no planeta Marte, tem área A = 100,0 cm2 a uma temperatura de 100 ºC. A uma temperatura de 0,0 ºC, qual será a área da chapa em cm2? Considere que o coeficiente de expansão linear do material é α = 2,0 x 10-3/ ºC.

Questão 05 - Colocamos uma régua de metal, cujo coeficiente de dilatação linear vale 4.10-5 0C-1, no interior de um forno. Verificamos que, após algum tempo, a régua dilatou-se de 2% de seu comprimento original. A temperatura da régua, antes de ser colocada no forno, era de 100C. Qual é a temperatura do forno?

Questão 06 - Uma barra de aço e uma barra de vidro têm o mesmo comprimento à temperatura de 0ºC, mas, a 100ºC, seus comprimentos diferem de 0,1 cm. (Considere os coeficientes de dilatação linear do aço e do vidro iguais a 12 x 10-6 ºC-1 e 8 x 10-6 °C-1 respectivamente.)

Qual é o comprimento das duas barras à temperatura de 0 ºC?

DIAGRAMA DE FASES

Questão 01 - (FCM MG) O gráfico abaixo mostra o diagrama de fase de uma substância X.

Considerando os dados fornecidos pelo gráfico, pode-se afirmar que a substância X

a) ao nível do mar e na temperatura de fusão do gelo, estará na fase gasosa.b) sob pressão de 9 atm, estará na fase sólida, na temperatura de –20 ºC.c) pode se sublimar abaixo de –60 ºC, se a pressão for superior a 7 atm.d) ficará na fase líquida a –40 ºC, estando no pico Everest.

Questão 02 - (IFGO) As substâncias podem ser divididas em dois grandes grupos: o das substâncias que, ao se fundirem, diminuem de volume; e o daquelas que aumentam de volume. Abaixo estão, respectivamente, representados esses dois grupos.

Disponível em: <http://fisikanarede.blogspot.com.br/2012/08/diagramade- fases.html>. Acesso em: 28 jun. 2013. [Adaptado]

Sobre esse assunto, é correto afirmar:

a) A água, o ferro, o bismuto e o antimônio são exemplos de substâncias representadas pela Figura 02.

b) Se em um auto forno de uma siderúrgica, onde preexiste ferro fundido, for colocada uma grande barra de ferro sobre a superfície do ferro fundido, ela imergirá, pois sua densidade é maior no estado sólido do que no estado líquido.

c) As substâncias representadas pela Figura 01, ao se solidificarem, diminuem sua densidade e, por isso, boiam em seus respectivos líquidos.

d) O aumento da pressão ocasiona uma redução na temperatura de ebulição em ambos os grupos.e) Sabendo que o ponto T é o ponto de coexistência da substância nos três estados de agregação,

somente conseguiremos que uma substância sublime para valores de pressão superiores ao do ponto triplo.

Questão 03 - (UFU MG) O gráfico abaixo representa a pressão em função da temperatura para uma amostra de um determinado gás. Nas condições indicadas pelo ponto A, tal amostra coexiste em estado sólido, líquido e gasoso.

Considere que esta mesma amostra seja submetida a três situações:

Situação A: temperatura de -209ºC e pressão de 12 cmHg.Situação B: temperatura de -100ºC e pressão de 10 cmHg.Situação C: temperatura de -240ºC e pressão de 5 cmHg.

Nas situações A, B e C, os estados físicos em que se encontra a amostra são, respectivamente,

a) líquido, gasoso e líquido.b) sólido, líquido e sólido.c) sólido, gasoso e gasoso.d) líquido, sólido e gasoso.

Questão 04 - (UNIFESP SP) A sonda Phoenix, lançada pela NASA, detectou em 2008 uma camada de gelo no fundo de uma cratera na superfície de Marte. Nesse planeta, o gelo desaparece nas estações quentes e reaparece nas estações frias, mas a água nunca foi observada na fase líquida. Com auxílio do diagrama de fase da água, analise as três afirmações seguintes.

I. O desaparecimento e o reaparecimento do gelo, sem a presença da fase líquida, sugerem a ocorrência de sublimação.

II. Se o gelo sofre sublimação, a pressão atmosférica local deve ser muito pequena, inferior à pressão do ponto triplo da água.

III. O gelo não sofre fusão porque a temperatura no interior da cratera não ultrapassa a temperatura do ponto triplo da água.

De acordo com o texto e com o diagrama de fases, pode-se afirmar que está correto o contido em

a) I, II e III.b) II e III, apenas.c) I e III, apenas.d) I e II, apenas.e) I, apenas.

TERMODINÂMICA

Questão 01 - (ESCS DF)

O gráfico acima mostra a transformação sofrida por um mol de um gás monoatômico ideal. Com base nesse gráfico e considerando a constante universal dos gases R = 8,31 J/mol K, assinale a opção correta.

a) O trabalho realizado pelo referido gás na transformação de A para B é maior que 3,5 105 J.b) O processo sofrido por esse gás, ao ir do estado A para o estado B, é isotérmico.c) A quantidade de calor absorvida pelo gás, nesse processo, foi superior a 4,0 105 J.d) A energia interna do gás ideal aumenta, mas sua temperatura não.

Questão 02 - (FPS PE)

Uma amostra de um gás ideal absorve uma quantidade de calor Q = 6000 Joules de uma fonte térmica e realiza um trabalho, expandindo-se a pressão constante (P = 1000 Pascal) de um volume inicial Vi = 1,0 m3 até um volume final Vf = 3,0 m3. A variação da energia interna Eint do gás no processo de expansão isobárica será dada por:

a) 400 Joules b) 100 Joules c) 4000 Joules d) 10 Joules e) 1000 Joules

Questão 03 - (UDESC)

A Figura 2 apresenta um ciclo termodinâmico descrito por um gás. Assinale a alternativa que apresenta, para este ciclo, a variação de energia interna do gás e o trabalho por ele realizado, respectivamente.

a) 0,0J e 1,5105 Jb) 1,0J e 2,0105 Jc) 0,0J e 0,0105 Jd) 0,0J e 1,0105 Je) 0,5J e 0,5105 J

Questão 04 - (UEFS BA) Aplicando a primeira lei da termodinâmica às transformações de um gás ideal, analise as afirmativas, marcando com V as verdadeiras e com F, as falsas.

( ) O calor trocado em uma transformação isobárica é igual a zero.( ) A variação da energia interna em uma transformação isocórica é igual ao calor trocado.( ) O trabalho realizado em uma transformação isotérmica é igual à variação da energia interna.( ) O calor trocado em uma transformação cíclica é igual ao trabalho realizado.

A alternativa que indica a sequência correta, de cima para baixo, é a

a) F V F V b) F F V F c) F V V V d) V V F Fe) V F F V

Questão 05 - (UEM PR) Um cilindro com pistão, contendo uma amostra de gás ideal, comprime a amostra de maneira que a temperatura, tanto do cilindro com pistão quanto da amostra de gás ideal, não varia. O valor absoluto do trabalho realizado nessa compressão é de 400 J. Sobre o exposto, assinale o que for correto.

01. O trabalho é positivo, pois foi realizado sobre o gás.02. A transformação é denominada adiabática.04. A energia interna do gás aumentou, pois este teve seu volume diminuído.08. O gás ideal cedeu uma certa quantidade de calor à vizinhança.16. A quantidade de calor envolvida na compressão de gás foi de 200 J.

Questão 06 - (IFGO) As máquinas térmicas são dispositivos que operam sempre em ciclos, isto é, retornam periodicamente às condições iniciais. Uma maneira de estudá-las é por meio de transformações que ocorrem dentro destes ciclos, representados por um gráfico do comportamento da pressão de um gás de trabalho em função do volume por ele ocupado.O gráfico a seguir representa um ciclo de uma máquina térmica realizado por um sistema gasoso:

Analise as afirmativas.

I. De A para B ocorre uma expansão isobárica.II. De B para C o trabalho é motor, ou seja, realizado pelo sistema.III. A variação de energia interna no ciclo ABCDA é positiva.IV. No ciclo fechado, ABCDA, não há variação de energia interna e o trabalho total é nulo.

Está(ão) correta(s).

a) Apenas a afirmativa I.b) Apenas as afirmativas I e II.c) Apenas as afirmativas I e IV.d) Apenas as afirmativas I, II e III.e) Apenas as afirmativas I, II e IV.

Questão 07 - (UDESC) Um gás em uma câmara fechada passa pelo ciclo termodinâmico representado no diagrama p x V da Figura 4.

Figura 4O trabalho, em joules, realizado durante um ciclo é:

a) + 30 J b) – 90 J c) + 90 J d) – 60 J e) – 30 J

Questão 08 - (FMABC) Determinada máquina térmica foi projetada para operar realizando o ciclo de Carnot. Quando em operação, o trabalho útil fornecido pela máquina, a cada ciclo, é de 3200J. As temperaturas das fontes térmicas são 427ºC e 77ºC, respectivamente. Nestas condições, a quantidade de calor retirada da fonte quente, a quantidade de calor rejeitada para a fonte fria e o rendimento da máquina térmica são, respectivamente, iguais a:

Adote 4J = 1cal

a) 3900J, 700J, 82%b) 6400J, 3200J, 50%c) 3200J, 6400J, 50%d) 700J, 3900J, 82%e) 1600J, 3200J, 50%

Questão 09 - (PUC RS)

Um fabricante alega ter construído uma máquina térmica que, operando entre duas fontes térmicas cujas temperaturas são 200K e 100K, em cada ciclo retira 100J da fonte quente, cede 25J para a fonte fria e realiza 75J de trabalho.

Nesse contexto, é correto concluir que a alegação do fabricante é a) inviável, visto que essa máquina térmica contraria tanto a 1ª quanto a 2ª lei da termodinâmica. b) inviável, visto que o rendimento termodinâmico dessa máquina seria superior ao de uma

máquina operando pelo ciclo de Carnot entre as mesmas temperaturas. c) viável, visto que essa máquina térmica atenderia o princípio da conservação da energia. d) viável, visto que seu rendimento é menor que a unidade. e) viável, visto que a temperatura da fonte quente é maior que a da fonte fria.

Questão 10 - (UDESC) Uma máquina térmica opera em um ciclo termodinâmico com eficiência de 80% do máximo permitido pelas leis da termodinâmica. Considere que a máquina opera entre dois reservatórios a temperaturas de 327ºC e 27ºC. Assinale a alternativa que representa a porcentagem da energia, fornecida para a máquina, que é transformada em trabalho mecânico.

a) 56%b) 76%c) 80%d) 40%e) 95%

ÓPTICA GEOMÉTRICA

1ª QUESTÃO

No mundo artístico as antigas "câmaras escuras" voltaram à moda. Uma câmara escura é uma caixa fechada de paredes opacas que possui um orifício em uma de suas faces. Na face oposta à do orifício fica preso um filme fotográfico, onde se formam as imagens dos objetos localizados no exterior da caixa, como mostra a figura.

Suponha que um objeto de 3m de altura esteja a uma distância de 5m do orifício, e que a distância entre as faces seja de 6cm.

Calcule a altura h da imagem.

2ª QUESTÃO

A filha consegue ver-se de pé, por inteiro, no espelho plano do quarto da mãe. O espelho, mantido na vertical, mede 140 cm de altura e sua base dista 70 cm do chão. A mãe, então, move o espelho 20 cm em direção à filha.

Calcule, em centímetros: a) a menor distância entre os olhos da menina e o chão que lhe permite ver-se por inteiro; b) o quanto a imagem se aproximou da menina após o deslocamento do espelho.

3ª QUESTÃO

A figura a seguir mostra um objeto A colocado a 5m de um espelho plano, e um observador O, colocando a 7m deste mesmo espelho.Determine a distância percorrida pelo raio de luz no trajeto de A para O, segundo as leis da reflexão.

4ª QUESTÃO

Os quadrinhos a seguir mostram dois momentos distintos. No primeiro quadrinho, Maria está na posição A e observa sua imagem fornecida pelo espelho plano E. Ela, então, caminha para a posição B, na qual não consegue mais ver sua imagem; no entanto, Joãozinho, posicionado em A, consegue ver a imagem de Maria na posição B, como ilustra o segundo quadrinho.

Reproduza, em seu caderno de respostas, o esquema ilustrado abaixo e desenhe raios luminosos apropriados que mostrem como Joãozinho consegue ver a imagem de Maria.

5ª QUESTÃO

Um espelho côncavo tem distância focal igual a f. Um objeto real de altura h é colocado a uma distância do

defronte do espelho, sobre o eixo do mesmo. Faça o diagrama da imagem formada e descreva as características desta imagem (tamanho, direita ou invertida, real ou virtual), em cada uma das seguintes condições:

a) d0 = 2f

Tamanho: ________________ Orientação: ___________________ Natureza: ___________________b)do<f

Tamanho: ________________ Orientação: ___________________ Natureza: ___________________

6ª QUESTÃO

Considere as situações abaixo:

1) Num anteparo a 30cm de um espelho esférico forma-se a imagem nítida de um objeto real situado a 10cm do espelho. Determine:

a) a natureza do espelho;b) a distância focal e o raio de curvatura do espelho. 2) Um observador, estando a 20cm de distância de um espelho esférico, vê sua imagem direita e ampliada 3 vezes. Determine:

a) o tipo de espelho;b) sua distância focal.

3) Um espelho esférico conjuga, de um objeto situado a 30cm dele, uma imagem direita e 3 vezes menor que o objeto. Determine:

a) o tipo de espelho;b) sua distância focal.

4) De um objeto real colocado a 80cm de um espelho esférico, este produz uma imagem virtual a 40cm do espelho. Determine:

a) o tipo de espelho;b) o raio de curvatura do espelho;c) o aumento linear transversal da imagem.

7ª QUESTÃO

Um raio de luz passa do vidro para o ar (n = 1), sendo o ângulo de incidência 30º, e o de refração 45º. Determine:

a) O índice de refração do vidro;

b) O valor do ângulo limite para esse dioptro. Comente sobre as condições ou possibilidades em se obter uma reflexão total para esse caso.

8ª QUESTÃO

Um raio de luz propagando-se em um meio transparente 1, cujo índice de refração é 1,5, atinge a superfície de um meio transparente 2, sofrendo reflexão e refração, como mostra a figura a seguir.

Dados:sen30º = cos60º = 0,5 ;sen60º = cos30º = 0,87;sen45º = cos45º = 0,71;velocidade da luz no meio1: V1 = 2,00 × 108 m/s

Calcule a velocidade da luz, em m/s, no meio transparente 2.

9ª QUESTÃO

A figura abaixo apresenta um feixe de luz branca viajando no ar e incidindo sobre um pedaço de vidro crown. A tabela apresenta os índices de refração (n) para algumas cores nesse vidro.

Determine, mostrando cálculos, qual a cor corresponde ao feixe refratado 3?

10ª QUESTÃO

A luz propaga-se no vácuo com velocidade e, em um meio material transparente à luz, sua velocidade v é menor que esse valor. Dado que a velocidade da luz difere de um material para outro, a razão c / v, denominada índice de refração, é utilizada para caracterizar opticamente materiais como cristais e vidros utilizados na fabricação de jóias e instrumentos ópticos. A figura a seguir ilustra uma montagem utilizada para se medir o índice de refração de um material genérico.

a) Sendo o Meio A o ar, n =1, determine o índice de refração do Meio B.

b) Calcule o ângulo de reflexão interna total para o Meio B.

ONDULATÓRIA

1ª QUESTÃO

(UEA AM) Uma onda transversal se propaga ao longo de uma corda esticada. O gráfico representa o deslocamento transversal y da corda em função da posição x, ambos em centímetros, num determinado instante.

(David Halliday et al. Fundamentos de Física, vol. 2.)

Sabendo que a velocidade de propagação da onda é 2 m/s, é correto afirmar que a amplitude da onda, em centímetros, e sua frequência, em hertz, são, respectivamente,

a) 4 e 4.b) 4 e 5.c) 8 e 4.d) 5 e 4.e) 5 e 5.

2ª QUESTÃO

(UERN) Uma onda se propaga ao longo de uma corda com velocidade de 0,4m/s e frequência 20 Hz. A figura que melhor representa essa onda é

a)

b)

c)

d)

3ª QUESTÃO

(UFTM) Duas ondas, 1 e 2, propagam-se por cordas idênticas e igualmente tracionadas. A figura representa parte dessas cordas.

Sabendo que a frequência da onda 1 é igual a 8 Hz, é correto afirmar que a frequência da onda 2, em hertz, é igual a

a) 14.b) 16.c) 18.d) 12.e) 10.

4ª QUESTÃO (UFJF MG) Um pássaro cantando emite uma onda sonora que, por sua vez, é captada por um microfone, que se encontra a uma distância d do pássaro. Em unidades arbitrárias, o sinal da onda sonora captada,

em função do tempo t , pode ser representado pela onda harmônica mostrada na figura ao lado. Considerando que a velocidade do som é aproximadamente v = 340 m / s , julgue os itens abaixo e marque a alternativa INCORRETA.

a) O comprimento de onda dessa onda é aproximadamente 3400 m.b) Uma onda sonora não necessita de um meio para se propagar.c) Uma onda sonora transporta energia, mas não transporta massa.d) Para ondas sonoras, um máximo ou mínimo de pressão corresponde a um zero de

deslocamento.e) A intensidade das ondas sonoras diminui com o inverso do quadrado da distância d da fonte.

5ª QUESTÃO (UCS RS) O radar foi uma das descobertas da Segunda Guerra Mundial atribuída aos britânicos que definiu as estratégias de defesa e de batalhas aéreas. O funcionamento do radar consiste em emitir ondas eletromagnéticas, geralmente na frequência do rádio, contra um avião e medir o tempo de retorno da onda refletida para calcular a distância em que está esse avião. Supondo que, numa situação de combate, uma onda eletromagnética de frequência 15 x 105 Hz e comprimento de onda 2 x 102 m, levou, entre sua emissão e detecção, 8 x 10–5 s, a qual distância está o avião inimigo em relação ao radar? (Despreze qualquer atraso na reflexão da onda pelo avião.)

a) 4000 mb) 6000 mc) 8000 md) 12000 me) 25000 m

6ª QUESTÃO (IFPE) A figura a seguir representa um trecho de uma onda que se propaga com uma velocidade de 320 m/s. A amplitude e a frequência dessa onda são, respectivamente:

a) 20 cm e 8,0 kHzb) 20 cm e 1,6 kHzc) 8 cm e 4,0 kHzd) 8 cm e 1,6 kHze) 4 cm e 4,0 kHz

7ª QUESTÃO

(UFRJ) Um brinquedo muito divertido é o telefone de latas. Ele é feito com duas latas abertas e um barbante que tem suas extremidades presas às bases das latas. Para utilizá-lo, é necessário que uma pessoa fale na “boca” de uma das latas e uma outra pessoa ponha seu ouvido na “boca” da outra lata, mantendo os fios esticados.

Como no caso do telefone comum, também existe um comprimento de onda máximo em que o telefone de latas transmite bem a onda sonora.

Sabendo que para um certo telefone de latas o comprimento de onda máximo é 50cm e que a velocidade do som no ar é igual a 340m/s, calcule a frequência mínima das ondas sonoras que são bem transmitidas pelo telefone.

8ª QUESTÃO (UFTM) No imóvel representado, as paredes que delimitam os ambientes, bem como as portas e janelas, são isolantes acústicos. As portas externas e janelas estão fechadas e o ar em seu interior se encontra a uma temperatura constante, podendo ser considerado homogêneo.

Uma pessoa, junto à pia da cozinha, consegue conversar com outra, que se encontra no interior do quarto, com a porta totalmente aberta, uma vez que, para essa situação, é possível ocorrer com as ondas sonoras, a

a) reflexão, apenas.b) difração, apenas.c) reflexão e a refração, apenas.d) reflexão e a difração, apenas.e) reflexão, a refração e a difração.

9ª QUESTÃO (MACK SP) Um estudante, ao fazer a experiência em que um feixe de luz monocromático vai da água, de índice de refração 1,3, para o ar, de índice de refração 1,0, pode concluir que, para essa onda,

a) o comprimento de onda diminui e a velocidade aumenta.b) o comprimento de onda e a frequência da luz diminuem.c) a frequência aumenta, mas o comprimento de onda diminui.d) a frequência não se altera e o comprimento de onda diminui.e) a frequência não se altera e o comprimento de onda aumenta.

10ª QUESTÃO (PUC SP) Patrícia ouve o eco de sua voz direta, refletida por um grande espelho plano, no exato tempo de uma piscada de olhos, após a emissão. Adotando a velocidade do som no ar como 340m/s e o tempo médio de uma piscada igual a 0,4s, podemos afirmar que a distância d entre a menina e o espelho vale

a) 68mb) 136mc) 850md) 1700me) 8160m