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FÍSICA

16. Nas grandes cidades é muito comum a colisão entre veículos nos cruzamentos de ruas e avenidas. Considere uma colisão inelástica entre dois veículos, ocorrida num cruzamento de duas avenidas largas e perpendiculares.

Calcule a velocidade dos veículos, em m/s, após a colisão. Considere os seguintes dados dos veículos antes da colisão:

Veículo 1: m1 = 800 kg v1 = 90 km/h

Veículo 2: m2 = 450 kg v2 = 120 km/h

a) 30 b) 20 c) 28 d) 25 e) 15

Resolução:

Colisão Inelástica

VB´ – VA = 0

VB´ – VA = Vf

m1 = 800

V1 = 90 km/h = 25 m/s m2 = 450 kg

V2 = 33,33 m/s

Quantidade de movimento

m2 . V2 = 450 . 33,33... = 15 000 kg m/s

m1 . V1 = 800 . 25 = 20 000 kg m/s

QR = ( ) ( )15 000 20 0002 2+

QR = MT . Vf = (m1 + m2) . Vf

25 000 = (800 + 450) . Vf

Vf = 20 m/s

17. Um automóvel de massa 800 kg, dirigido por um motorista de massa igual a 60 kg, passa pela parte mais baixa de uma depressão de raio = 20 m com velocidade escalar de 72 km/h. Nesse momento, a intensidade da força de reação que a pista aplica no veículo é

(Adote g=10m/s2).

a) 231512 N b) 215360 N c) 1800 N d) 25800 N e) 24000 N

Resolução:

mA = 800 kg mm = 60 kg

V = 723 6, = 20 m/s

Acp = VR

2

FR = N + Fcp =

= p + m . acp

=

= 860 . 10 + 860 . 2020

=

= 8 600 + 2 . 8 600

FR = 25 800 N

O¯

¬ O

QR

=m1 860

FcpN

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18. Um cubo de gelo de massa 100g e temperatura inicial 10ºC é colocado no interior de um microondas. Após 5 minutos de funcionamento, restava apenas vapor d' água. Considerando que toda a energia foi totalmente absorvida pela massa de gelo (desconsidere qualquer tipo de perda) e que o fornecimento de energia foi constante, determine a potência utilizada, em W. São dados:

Presão local = 1 atm Calorespecíficodogelo=0,5cal. g–1 . ºC–1

Calorespecíficodaágualíquida1,0cal. g–1 . ºC–1

Calor latente de fusão da água = 80 cal . g–1

Calor de vaporização da água = 540 cal . g–1

1 cal = 4,2 J

a) 1008 b) 896 c) 1015 d) 903 e) 1512

Resolução:

Q = m . CG . Dt1 + m . Ce . Dt3 + mLF + mLr =

= 100 . 0,5 (0 – (–10)) + 100 . 1 (100 – 0) + 100 . 80 + 100 . 540 =

= 500 + 10 000 + 8 000 + 54 000 =

= 72 500 cal = 72 500 = 304 500 J

Quantidade de calor = Energia fornecida recebida pelo gelo pelo microondas

304 500 = PotDt

304 500 = Pot 5 . 60

Pot 1015 N

Obs: Supõe-se que a água como vapor não teve sua temperatura aumentadapoisnão foi fornecidoocalor específicodovapord´água (não foi citado nada no enunciado.

0

-10

-100

t(min)

T(ºC)

1

2

3

4

5

� ����� �����1 � ����� �����2

3 4

19. O olho humano pode ser entendido como um sistema óptico composto basicamente por duas lentes — córnea(A) e cristalino(B). Ambas devem ser transparentes e possuir superfícies lisas e regulares para permitirem a formação deimagensnítidas.Podemosclassificaraslentesnaturaisde nossos olhos, A e B, respectivamente, como sendo:

a) convergente e convergente. b) convergente e divergente. c) divergente e divergente. d) divergente e convergente. e) divergente e plana.

Resolução:

Como ambas são côncavo-convexas também são divergentes.

córnea

cristalino

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20. O fone de ouvido tem se tornado cada vez mais um acessório indispensável para os adolescentes que curtem suas músicas em todos os ambientes e horários. Antes do advento do iPod e outros congêneres, para ouvir as músicas da parada de sucessos, os jovens tinham que carregar seu radinho portátil sintonizado em FM (frequência modulada).

Observando o painel de um desses rádios, calcule a razão aproximada entre o maior e o menor comprimento de onda para a faixa de valores correspondentes a FM.

a) 0,81 b) 0,29 c) 1,65 d) 0,36 e) 1,23

Resolução:

A relação entre dois comprimentos de onda l1 e l2 pode ser dado pela seguinte relação:

λλ12

1 22 1

=V fV f

.. onde V é a velocidade e f a frequência

Para ondas da mesma natureza, como é o caso do exercício (ondas FM), temos que a velocidade é a mesma. Logo:

λλ12

21

=ff

Seguindo a escala do enunciado, temos que a menor frequência (que correspodne ao maior comprimento de onda l1) é f1 = 88 MHz, e a maior frequência é f 2 = 108 MHz.

Portanto, a razão entre o maior e o menor comprimento é

λλ12

21

10888

1 23= = ≅ff

,