Lista de exercícios para a recuperação final do 3º ano..

Assuntos:

Hidrostática

Gravitação

Termodinâmica

Eletromagnetismo

Hidrostática

Q.01. Aplica-se uma força de intensidade 10 N perpendicularmente sobre uma

superfície quadrada de área 0,5 m2. Qual devera ser a pressão exercida sobre a superfície?

(A) 5 N.m2

(B) 5 N/m2 (C) 20 N/m2 (D) 10 N/m2

(E) 30 N.m2

Q.02. Um tijolo de peso 32 N tem dimensões 16 cm x 8,0 cm x 4,0 cm. Quando apoiado em sua face de menor área, a pressão que ele exerce na superfície de 16 cm apoio é, em

N/cm2:

(A) 4,0

(B) 2,5

(C) 2,0

(D) 1,0

(E) 0,50.

Q.03. Um tanque contendo 5,0 x 103 litros de água tem 2,0 metros de comprimento e

1,0 metro de largura. Sendo g = 10 m/s2, a pressão hidrostática exercida pela água, no fundo do tanque, vale:

a) 2,5 x 104 N/m2

b) 2,5 x 101 N/m2

c) 5,0 x 103 N/m2

d) 5,0 x 104 N/m2

e) 2,5 x 106 N/m2

Q.04. Desde a remota Antiguidade, o homem, sabendo de suas limitações, procurou

dispositivos para multiplicar a força humana. A invenção da RODA foi, sem sombra de

dúvida, um largo passo para isso. Hoje, uma jovem dirigindo seu automóvel, com um

leve toque no freio consegue pará-lo, mesmo que ele venha a 100 km/h, através do freio

hidráulico. Tal dispositivo está fundamentado no princípio de:

a) Newton

b) Stevin

c) Pascal

d) Arquimedes

e) Eisntein

Q.05. Um bloco maciço de ferro de densidade 8,0 g/cm3 com 80 kg encontra-se no

fundo de uma piscina com água de densidade 1,0 g/cm3 e profundidade 3,0m.

Amarrando-se a esse bloco um fio ideal e, puxando esse fio de fora da água, leva-se o

bloco à superfície com velocidade constante. Adote g = 10 m/s2. A força aplicada a esse

fio tem intensidade de:

a) 8,0. 102 N b) 7,0. 102 N

c) 6,0. 102 N d) 3,0. 102 N e) 1,0. 102 N

Q.06. Dois vasos comunicantes contém, em equilíbrio, mercúrio (dHg = 13,6 g/cm2) e

óleo. A superfície livre do mercúrio está 2 cm acima da superfície de separação entre os

líquidos, e a do óleo, 34 cm acima da referida superfície. A densidade do óleo é, em

g/cm3:

a) 0,8

b) 0,9

c) 0,7

d) 0,3

e) 0,5

Q.07. Na superfície da Terra, certo corpo flutua dentro de um recipiente com um líquido

incompressível. Se esse sistema for levado à Lua, onde a aceleração gravitacional é

menor, o corpo:

a) submerge, atingindo o fundo do recipiente.

b) flutua, porém com uma porção maior submersa.

c) flutua com a mesma porção submersa.

d) flutua, porém com uma porção menor submersa.

e) submerge completamente, mas sem atingir o fundo do recipiente.

Q.08. Um corpo está submerso e em equilíbrio no interior de um líquido homogêneo de

densidade 0,7 g/cm3. Se for colocado num recipiente que contém água de densidade 1

g/cm3, ele:

a) não flutuará

b) ficará parcialmente submerso c) afundará com a velocidade constante d) afundará com a velocidade variável

e) ficara em repouso por certo tempo e depois descerá

Q.09. Um bloco, de densidade 5,0 g/cm3 e volume igual a 1.000 cm3, preso a um

dinamômetro (D) de massa desprezível, encontra-se em equilíbrio imerso em um

líquido de densidade 0,80 g/cm3, conforme mostra a figura.

Sendo g = 10 m/s2, a indicação do dinamômetro vale, em newtons:

a) 38

b) 40

c) 42

d) 46

e) 50

Q.10. Um barco, com massa de 500 kg e volume externo de 30 m3, encontra-se

ancorado em um porto e apresenta 5% do seu volume externo imerso na água (d = 1.000

kg/m3). A carga contida no barco, em toneladas, é:

a. 0,5

b. 0,8

c. 1,0

d. 1,2

e. 1,5

Gravitação

Q. 01. Qual é a figura geométrica que mais se assemelha à órbita de um dos planetas em torno do Sol?

a) reta b) elipse

c) hipérbole d) parábola e) circunferência

Q. 02. A segunda Lei de Kepler (lei das áreas) permite concluir que um planeta possui:

a) maior velocidade quando se encontra mais longe do Sol.

b) maior velocidade quando se encontra mais perto do Sol. c) menor velocidade quando se encontra mais perto do Sol. d) velocidade constante em toda sua trajetória.

e) Velocidade crescente do periélio para o afélio

Q. 03. A terceira lei de Kepler afirma que "os quadrados dos tempos de revolução dos

planetas são proporcionais aos cubos de suas distâncias médias ao Sol". De acordo com esta lei, é correto dizer que:

a) planetas mais afastados do Sol são mais velozes.

b) dependendo de suas massas, planetas diferentemente afastados podem ter mesma velocidade.

c) todos os planetas do sistema solar têm a mesma velocidade angular. d) as velocidades dos planetas são inversamente proporcionais aos quadrados das

distâncias ao Sol.

e) o "ano" de Mercúrio é menor que o da Terra.

Q.04. No sistema solar, um planeta em órbita circular de raio R demora 2 anos terrestres

para completar uma revolução. Qual o período de revolução de outro planeta, em órbita de raio 2R?

a) 4√2

b) 3

c) 3√2 d) 5

e) 4√3

Q.05. Dois satélites de um planeta têm períodos de revolução 32 dias e 256 dias,

respectivamente. Se o raio da órbita do primeiro satélite vale 1 unidade, então o raio

da órbita do segundo será:

a) 4 unidades

b) 8 unidades c) 16 unidades d) 64 unidades

e) 128 unidades

Q.06. Considere dois pequenos corpos esféricos, com massas iguais a 1 kg, situados na

superfície da Terra, cujos centros estão distanciados de 1 m. Sejam G a constante de gravitação universal e g o módulo da aceleração local da gravidade. Podemos afirmar que a força de atração gravitacional entre os dois corpos é numericamente

igual a:

a) g

b) g

1

c) G

1

d) G e) Zero

Q.07. A força gravitacional com que a Terra atrai a Lua:

a) é menor que a força com que a Lua atrai a Terra. b) é a mesma para todos os planetas.

c) é da mesma natureza que a força que faz uma fruta cair de uma árvore. d) é pouco maior que a força com que a lua atrai a Terra. e) é uma força de natureza nuclear.

Q.08. Uma das conclusões expressas nas famosas leis de Kepler foi sobre o movimento dos planetas em órbitas elípticas, das quais o Sol ocupa um dos focos.

Desta forma:

a) Esta conclusão foi uma consequência e, portanto posterior, do enunciado das leis da Mecânica de Newton.

b) Coube a Sir Isaac Newton interpretar teoricamente estas conclusões com base na lei da gravitação universal e nos princípios da Mecânica Clássica que ele próprio

havia proposto. c) Esta conclusão não apresenta nenhuma relação com o movimento dos engenhos

conhecidos como satélites artificiais da Terra.

d) O movimento da Lua em torno da Terra de natureza diferente daquele descrito por Kepler.

e) Nenhuma das afirmações acima é verdadeira.

Q.09. Três esferas (X, Y e Z) estão fixas em uma haste, como se representa na figura ao lado. A esfera Y é equidistante de X e Z. O módulo da força de atração

gravitacional entre X e Y é igual a F. Qual é o módulo da resultante das forças de atração gravitacional que X e Y exercem sobre Z? (As massas das três esferas são

iguais.)

a)

4

5

b)

5

4

c) 2F

d) 2

F

e)

2

3 F

Q.10. Se um planeta tem massa igual ao dobro da massa da Terra e tem raio igual ao

triplo do da Terra, então na sua superfície um corpo de massa 10 kg terá peso aproximadamente igual a:

a) 2,2 N

b) 4,4 N

c) 6,7 N

d) 13,3 N

e) 22,2 N

Termodinâmica

Q.01. Uma bomba de encher pneus de bicicleta é acionada rapidamente, tendo a

extremidade de saída do ar vedada. Consequentemente, o ar é comprimido, indo do

estado 1 (maior volume) para o estado 2 (menor volume). Nessas condições, é

CORRETO afirmar que a transformação termodinâmica verificada na passagem do

estado 1 para o estado 2 aproxima-se mais de uma

A) isotérmica, porque a temperatura do ar não se altera.

B) adiabática, porque praticamente não há troca de calor do ar com o meio exterior.

C) isobárica, porque a pressão do ar não se altera.

D) isométrica, porque o volume do ar se mantém.

e) Cíclica, por ser reversível.

Q.02. Tendo-se uma amostra de gás ideal em expansão isotérmica, é CORRETO afirmar

que

A) o trabalho realizado pelo gás é igual à variação de sua energia interna.

B) o trabalho realizado pelo gás é igual ao calor absorvido pelo mesmo.

C) o calor absorvido pelo gás é nulo.

D) a energia cinética média das moléculas do gás aumenta.

E) o trabalho realizado pelo gás é zero.

Q.03. Certa amostra gasosa recebe 500 cal de calor trocado com o meio externo e

realiza um trabalho igual a 200 cal. A variação de sua energia interna será igual a:

a) 300 cal.

b) 700 cal.

c) 2,5 cal.

d) 0,4 cal.

e) 450 Cal

Q.04. Considerando-se um gás ideal, assinale a alternativa incorreta.

A) O trabalho realizado em uma transformação isovolumétrica é nulo.

B) O trabalho realizado por um gás em uma expansão é negativo

C) Em uma transformação adiabática, o calor trocado entre um sistema e sua vizinhança

é diferente de zero.

D) Em um processo sob pressão constante, o produto da pressão P pelo volume V se

mantém constante.

e) Nos processos isotérmicos, a variação da energia interna pode ser positiva ou

negativa

Q.05. Numa transformação de um gás perfeito, os estados final e inicial acusaram a

mesma energia interna. Certamente:

a) a transformação foi isobárica

b) a transformação isométrica.

c) não houve troca de calor entre o gás e o ambiente.

d) são iguais as temperaturas dos estados inicial e final.

e) não houve troca de trabalho entre o gás e o meio.

Q.06. Sobre um sistema, realiza-se um trabalho de 3000 J e, em resposta, ele fornece

1000cal de calor durante o mesmo intervalo de tempo. A variação de energia interna do

sistema, durante esse processo, é, aproximadamente: (considere 1,0 cal = 4,0J)

a) –1000J

b) +2000J

c) –4000J

d) +4000J

e) +7000J

Q.07. Em um processo à pressão constante de 2,0.105 N/m², um gás aumenta seu

volume de 8.10-6 m3 para 13.10-6 m3. Calcule o trabalho realizado pelo gás.

a) 1J

b) 2J

c) 3J

d) 4J

e) 5J

Q.08. Um gás sofre uma transformação isobárica sob pressão de 1 000 N/m2. Determine

o trabalho realizado sobre o gás, quando o volume passa de 8 000 cm3 para de 3 000

cm3.

a) -1J

b) -2J

c) -3J

d) -4J

e) -5J

Q.09. Uma amostra de gás perfeito ocupa volume V, exercendo pressão P, à

temperatura T. Se numa transformação, a pressão for duplicada e a temperatura

reduzida à metade, o novo volume ocupado pelo gás será igual a:

A) V/4

B) 2V

C) V/3

D) 4V

E) V

Q.10. Na expansão de um gás que ocorre sobre pressão variável, o cálculo do trabalho

pode ser obtido por meio:

a) Da área do gráfico PxV

b) do módulo do trabalho

c) do módulo da variação da energia interna

d) Da diferença entre o calor absorvido e sua temperatura em K

e) Da soma da energia interna com sua pressão

Eletromagnetismo

Q.01. Considere as afirmações a seguir a respeito de ímãs.

I. Convencionou-se que o polo norte de um ímã é aquela extremidade que, quando o

ímã pode girar livremente, aponta para o norte geográfico da Terra.

II. Polos magnéticos de mesmo nome se repelem e polos magnéticos de nomes

contrários se atraem.

III. Quando se quebra, ao meio, um ímã em forma de barra, obtêm-se dois novos ímãs,

cada um com apenas um polo magnético.

Está (ão) correta(s):

a) apenas I.

b) apenas II.

c) apenas III.

d) apenas I e II.

e) apenas II e III.

Q.02. Duas espiras iguais, cada uma com raio de 2π cm, são colocadas com centros

coincidentes em planos perpendiculares. Sendo percorridas pelas correntes i1 = 4,0 A e

i2 = 3,0 A, o vetor indução magnética resultante no seu centro O tem módulo em teslas

dado por:

(Dado: μ0 = 4μ . 10-7 T.m/A).

a) 1.10-5

b) 2.10-5

c) 3.10-5

d) 4.10-5

e) 5.10-5

Q.03. Um fio comprido e retilíneo produz em um ponto a 40 cm de distância um campo

magnético de módulo igual a 4.10-6 T. Determine o valor da corrente elétrica que

percorre todo fio, considerando µ˳ = 4π. 10-7 T. m /A.

a) 2A

b) 4A

c) 5A

d) 6A

e) 8A

Q.04. Um corpúsculo carregado com carga de 100 μC passa com velocidade de 25 m/s

na direção perpendicular a um campo de indução magnética e fica sujeito a uma força

de 5. 10–4 N. A intensidade desse campo vale:

a) 0,1 T

b) 0,2 T

c) 0,3 T

d) 1,0 T

e) 2,0 T

Q.05. A tabela apresenta a massa e a carga de três partículas elementares.

Partícula massa carga elétrica

Nêutron m nula

Próton m +e

Dêuteron 2m +e

Quando essas partículas são lançadas com a mesma velocidade no ponto P da região delimitada pelo retângulo, onde existe um campo magnético uniforme B saindo

perpendicularmente da folha, elas descrevem as trajetórias X, Y e Z, conforme mostra a figura.

Analisando os dados da tabela e as trajetórias descritas, verifica-se que as partículas que

descrevem as trajetórias X, Y e Z são, respectivamente,

(A) nêutron, próton e dêuteron. (B) próton, nêutron e dêuteron.

(C) próton, dêuteron e nêutron. (D) dêuteron, nêutron e próton. (E) dêuteron, próton e nêutron.

Q.06. Uma partícula se movimenta, com velocidade constante, aproximando-se de uma

região onde há campo magnético, conforme a figura:

Os pontos representam um campo magnético uniforme saindo do plano da página. Ao

penetrar no campo magnético a partícula realizará movimento

(A) retilíneo uniforme, se tiver carga elétrica positiva.

(B) retilíneo uniforme, se tiver carga elétrica negativa.

(C) retilíneo uniforme, se sua carga elétrica for nula.

(D) circular uniforme, se sua carga elétrica for nula.

(E) helicoidal, se sua carga elétrica for nula.

Q.07. Suponha que uma carga elétrica de 4 μC seja lançada em um campo magnético

uniforme de 8 T. Sendo de 60º o ângulo formado entre v e B e supondo que a mesma foi

lançada com velocidade igual a 5 x 103 m/s, o módulo da força magnética que atua

sobre a carga, em N, vale:

a) 1,4. 10-4

b) 1,4. 10-3

c) 1,4. 10-5

d) 1,4. 10-1

e) 1,4. 10-2

Q.08. Imagine que 0,12 N seja a força que atua sobre uma carga elétrica com carga de 6

μC e lançada em uma região de campo magnético igual a 5 T. Determine a velocidade

dessa carga, supondo que o ângulo formado entre v e B seja de 30º.

a) v = 8 m/s

b) v = 800 m/s

c) v = 8000 m/s

d) v = 0,8 m/s

e) v = 0,08 m/s

Q.09. Uma bobina chata é formada de 40 espiras circulares, de raio 8,0 cm. Quando a

intensidade do vetor campo magnético no centro da bobina é 6,0 ⋅ 10–4 T, qual é a

intensidade da corrente que percorre a bobina? Considere π = 3 e μ = 4 π ⋅ 10–7 T ⋅ m/A.

a) 2,0 A

b) 2,5 A

c) 3,0 A

d) 4,0 A

e) 5,0 A

Q.10. Uma partícula de carga q = 4. 10–18 C e massa m = 2. 10–26 kg penetra,

ortogonalmente, numa região de um campo magnético uniforme de intensidade B = 10–3

T, com velocidade v = 105 m/s. O raio da órbita descrita pela partícula é de:

a) 10 cm

b) 30 cm

c) 50 cm

d) 70 cm

e) 80 cm

Gabarito:

Hidrostática

1. c

2. d

3. a

4. c

5. b

6. a

7. c

8. b

9. c

10. c

Gravitação

1. b

2. b

3. e

4. a

5. a

6. d

7. c

8. b

9. a

10. e

Termodinâmica

1. B

2. B

3. A

4. A

5. D

6. A

7. A

8. E

9. A

10. A

Eletromagnetismo

1. d

2. e

3. c

4. b

5. c

6. d

7. c

8. d

9. a

10. c