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Questões de 01 a 27

INSTRUÇÃO:Leia cuidadosamente o enunciado de cada questão, formule suas respostas com objetividade e correção de lingua-gem e, em seguida, transcreva completamente cada uma no espaço apropriado para cada questão.

Questão 01

No dia 4 de julho de 2005, coincidindo com as comemorações da independência dos Estados Unidos da América, osmeios de comunicação de todo o mundo divulgaram o impacto de uma pequena nave, não tripulada, com o cometaTempel 1. Uma animação do evento foi distribuída às emissoras de televisão e disponibilizada na rede decomputadores. Alguns instantâneos dessa animação – apresentados nas figuras I, II e III – mostram respectivamentea nave ao encaminhar-se para o cometa, o instante da colisão e a cratera formada. No dia seguinte, a imprensainternacional também divulgou que uma astróloga russa entrou com uma ação indenizatória na Justiça americanapor perdas e danos. Alegava a referida senhora que a ação americana prejudicou a confiabilidade de seus mapasastrais, no momento em que modificou as condições de movimento de um corpo celeste.

Considere as informações:

o choque foi frontal e completamente inelástico; o cometa, no referencial da nave, movia-se em sua direção com velocidade vcometa = 10km/s; o cometa, em forma de um paralelepípedo de dimensões 5km x 5km x 10km, tem densidade aproximadamente

igual à densidade da água, dágua = 1kg/litro; a nave, com massa igual a 100kg, não transportava explosivos.

Calcule a modificação na velocidade do cometa e faça um comentário sobre a alegação da astróloga russa.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 02

A cultura dos povos reflete, cada uma a sua maneira, a observação da natureza realizada durante muitos e muitosséculos. Um caso interessante é o do arco-íris. Na cultura africana –– e também nos cultos afro-brasileiros –– essebelo fenômeno da natureza é associado à divindade Oxumaré. Na Grécia antiga, à deusa Íris. Na tradição celta, diz-se que um pote de ouro pode ser encontrado no fim do arco-íris, guardado por duendes. Muitas outras interpretaçõesdesse fenômeno natural foram feitas pelos povos asiáticos, ameríndios, enfim, por todos os povos do planeta. Oinglês Isaac Newton, em um laboratório rudimentar dentro de sua própria casa, separou, de um raio de luz solar, assete cores do arco-íris. Descreva o modo como Newton realizou esse experimento e que propriedades da luz explicamesse fenômeno natural.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 03

Um indivíduo, preocupado com as constantes multas que tem recebidopor dirigir o seu automóvel em excesso de velocidade, relata o fato adois companheiros. Os três amigos não conseguem compreender arazão das multas, desde que todos eles observam os limites develocidade nas vias públicas, através do velocímetro de seus carros.Os seus veículos, de mesmo modelo, têm nos pneus a única característicadistinta. O carro A usa os pneus indicados pelo fabricante do veículo; o carro Busa pneus com diâmetro maior do que o indicado, pois o seu proprietário visita,periodicamente, seus familiares no interior, viajando porestradas e caminhos irregulares; o carro C usa pneus com diâmetro menor doque o indicado, uma vez que o seu proprietário gosta de veículos rebaixados,com aspecto esportivo. Os três amigos decidem fazer um experimento, alugamum aparelho de radar e vão para uma estrada deserta. Após realizarem váriasmedições, construíram o gráfico ao lado.

Com base na análise do gráfico, identifique a correspondência existente entre os carros A, B e C e as linhas 1, 2 e 3,que representam as velocidades desses carros, verificando qual dos três amigos deve ser mais precavido ao circularem estradas e avenidas vigiadas pelo radar. Justifique sua resposta.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 04

A modificação rápida do movimento do corpo é a característicaprincipal da maioria dos esportes e dos brinquedos nos parquesde diversão. Essa modificação do movimento é responsável pelasensação de prazer causada por esses “jogos do corpo”, a qualos bioquímicos associam à produção de adrenalina.Em um parque de diversões, uma jovem de 40kg brinca em umacama elástica, representada na figura. Ela pula de uma alturah=1,8m e, durante 0,5 segundo, a cama freia o movimento dajovem até pará-la, empurrando-a, posteriormente, para cima.

Sabendo que, ao atingir a cama, o movimento da jovem é na direção vertical, calcule a força elástica média que acama exerce sobre ela até pará-la. Considere a aceleração da gravidade como sendo 10m/s2.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 05

Uma esfera rígida de massa m1 = 0,5kg, presa por um fio de comprimentoL = 45,0cm e massa desprezível, é suspensa em uma posição tal que, comomostra a figura, o fio suporte faz um ângulo de 90º com a direção vertical. Emum dado momento, a esfera é solta, indo se chocar com outra esfera demassa m2 = 0,5kg, posicionada em repouso no solo. Considerando o diâmetrodas esferas desprezível e o choque entre elas perfeitamente elástico,determine a velocidade das esferas após o choque, supondo todas as forçasdissipativas desprezíveis, o módulo da aceleração da gravidade local igual a

10m/s2 e o coeficiente de restituição 2 1

21

v ' v 'v ' v '

em que v’2 e v’1 são as

velocidades finais das esferas e v1 e v2 as velocidades iniciais.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 06

Quando um feixe luminoso passa através de um prisma, ele se decompõe em um espectro de cores que correspondemàs luzes de diversos comprimentos de onda que compõem o feixe. Um gás monoatômico rarefeito, contido em umaampola de vidro, é submetido a uma descarga elétrica e produz uma luz que, ao passar através de um prisma,decompõe-se em um espectro de raias coloridas, cujo padrão é característico do gás. A primeira explicação teóricapara esse espectro, com base na teoria atômica, foi dada, em 1913, por Niels Bohr que, partindo do modelo atômicode Rutherford, estabeleceu um conjunto de postulados a partir dos quais era possível explicar, dentre outras coisas,o espectro observado. Esses postulados estabelecem que os elétrons giram ao redor do núcleo, em órbitas circularesestáveis, nas quais eles podem permanecer sem perder energia, que as órbitas são quantizadas, possuindo, cadauma, um valor discreto de energia, e que o elétron, quando é forçado a mudar de uma órbita para outra, absorve oulibera uma determinada quantidade de energia.

Com base nos postulados de Bohr, explique a produção das linhas espectrais observadas.

____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 07

A produção de energia no Sol, que possibilitou a vida na Terra, é, em grande parte, relacionada às reações nuclearesque transformam quatro prótons em um núcleo de hélio, 4He++. Nessas reações, uma parte da massa é transformadaem energia. Calcule, usando a equação de Einstein, a quantidade de energia liberada nessas reações, considerandoa velocidade da luz 3,0.108m/s e as massas do próton e do núcleo de hélio iguais a 1,673.10-27kg e 6,645.10-27kg,respectivamente.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 08

Buscando melhorar a segurança de seus veículos, as fábricas de automóveis fazem testes de impacto, a fim de avaliaros efeitos sobre a estrutura dos carros e sobre seus ocupantes. Como resultado dessa iniciativa, as pesquisas têmconduzido à construção de carros com carroceria menos rígida, que se deformam mais facilmente em caso de colisão.Em um teste realizado, um veículo de 1000,0kg, movendo-se com velocidade igual a 72,0km/h e dirigido por controleremoto foi arremessado contra uma parede de concreto. A colisão, completamente inelástica, durou 0,05 segundos.Analise a decisão dos fabricantes de produzir automóveis com carroceria menos rígida e calcule a intensidade daforça média exercida pela parede sobre esse veículo.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 09

Em 1905, Albert Einstein explicou teoricamente o efeito fotoelétrico e, em carta a um amigo, reconheceu ser esse “umtrabalho revolucionário”. Atualmente esse efeito é muito utilizado em alarmes de raios laser e no acendimentoautomático da iluminação pública, dentre outras aplicações.

A equação que, segundo Einstein, explica esse efeito é escrita como Ecinética = hf – U, na qual

Ecinética é a energia cinética máxima dos elétrons arrancados da superfície; f é a frequência da onda eletromagnética incidente; h é uma constante universal proposta, pela primeira vez, pelo físico alemão Max Planck; U é a função trabalho.

A função trabalho U é a quantidade mínima de energia necessária para arrancar um elétron da superfície. A quantidadehf representa a energia de uma “partícula de luz” –– um fóton. Estava, então, colocada a dualidade onda-partícula. Umexperimento, para determinar a constante de Planck, pode ser realizado, usando-se a equação de Einstein. Em umcapacitor de placas paralelas, no vácuo, os elétrons são arrancados da placa positiva, fazendo-se incidir nela umaonda eletromagnética, luz ou radiação ultravioleta. O aparecimento de uma corrente elétrica indica o fluxo desseselétrons entre as placas do capacitor. Uma diferença de potencial Vo aplicada entre as placas do capacitor é ajustadao suficiente para fazer com que a corrente desapareça e, nesse caso, tem-se que e.Vo = Ecinética, em que e é a carga doelétron.O resultado desse experimento realizado em uma superfície de cobre é expresso na tabela. Com base nessasinformações e nos dados da tabela, determine a constante de Planck, h, e a função trabalho, U, do cobre, considerandoe = 1,6.10-19C.

____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 10

Os elétrons de um metal podem ser arrancados por aquecimento — o que é conhecido como efeito termiônico — oupor iluminação através de uma radiação eletromagnética, processo denominado de efeito fotoelétrico. Nesse últimoprocesso, existe uma frequência mínima da radiação, dita frequência de corte, abaixo da qual os elétrons deixam deser arrancados independentemente da intensidade da radiação. Além disso, as energias cinéticas dos elétronsejetados não dependem da intensidade da radiação, sendo, para um dado material, função exclusiva da frequência.Esses resultados contradizem a hipótese ondulatória da radiação eletromagnética. Uma explicação desse fenômenofoi proposta por Albert Einstein em 1905 e representou uma revolução acerca da natureza da luz.

A partir dessas informações,

apresente a hipótese de Einstein e justifique a existência de uma frequência de corte;

explique a mencionada dependência exclusiva da energia cinética dos elétrons ejetados com a frequência daradiação.

____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 11

Em função da regularidade do movimento do pêndulo simples, com pequenas oscilações, foi possível construir oschamados relógios de pêndulo, que foram desenvolvidos para funcionar, com precisão razoável, nas reg iõeslocalizadas ao nível do mar, a uma certa temperatura. Sabe-se que um homem que morava no topo de uma montanhamuito alta e muito fria, comprou um relógio de pêndulo e notou, ao longo do tempo, que ele não funcionavaadequadamente.

Com base nessa informação e nos conhecimentos de Física,

identifique os fatores responsáveis pelo mau funcionamento desse relógio e indique a condição necessária paraque ele funcione bem tanto ao nível do mar quanto em grandes alturas;

calcule o coeficiente de dilatação térmica da haste do pêndulo para que a condição necessária seja restabelecida.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 12

Em uma sala fechada, em que as paredes, o teto e o assoalho absorvem o som,estudantes realizaram a montagem experimental apresentada na figura: dois alto-falantesidênticos, separados por uma distância de 1,0m. Inicialmente, liga-se apenas um alto-falante, produzindo-se uma onda sonora de frequência f0 = 600Hz. Em seguida, ambossão ligados ao mesmo tempo, sendo produzida, por cada um deles, uma onda sonoraidêntica à anterior. Ao caminhar-se paralelamente à parede oposta, observa-se que,

com apenas um dos alto-falantes ligado, a intensidade do som é aproximadamenteuniforme e de valor I0;

com os dois alto-falantes funcionando, existem pontos em que, praticamente, nãose ouve o som emitido, entremeados por outros pontos onde a intensidade éaproximadamente igual a 4I0.

Considerando a velocidade do som no ar igual a 340m/s,

determine o comprimento de onda da onda sonora; explique os efeitos observados; calcule a diferença entre as distâncias d2 e d1, indicadas na figura, sabendo que P é o primeiro ponto no qual a

intensidade sonora é nula, a partir do ponto M, localizado frontalmente ao ponto médio entre os alto-falantes.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 13

O dispositivo experimental mostrado no diagrama ao lado foi usado paradetectar a presença de deutério, D, – isótopo do hidrogênio, H, cujo núcleo écomposto de um próton e um nêutron – em uma amostra de hidrogêniomolecular. Na fonte f, íons H+ e D+ são produzidos pela dissociação e ionizaçãoda amostra e lançados, em alta velocidade, no interior da região 1, na qual

atuam os campos elétrico E

e magnético B

, uniformes e perpendiculares

entre si. Na região 2, age, unicamente, o campo magnético B

.

As amplitudes de E

e B

podem ser ajustadas, e os íons atingem a região 1com velocidade perpendicular aos campos.

Considere E = 500 N/C e B = 1,0.10-2T, as amplitudes dos campos; 1,6.10-19C e 1,67.10-27kg, a carga e a massa do próton respectivamente; a massa do nêutron aproximadamente igual à do próton.

Com base nessas informações e desprezando a ação da gravidade, calcule a velocidade de uma partícula carregada(de qualquer espécie) que atinge a janela J e penetra na região 2 e descreva, qualitativa e quantitativamente, atrajetória dos íons H+ e D+ nessa região.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 14

Em uma região onde existe um campo magnético uniformeB = 0,2T na direção vertical, uma barra metálica — de massadesprezível, comprimento l = 1m e resistência elétricaR = 0,5 — desliza sem atrito, sob a ação de um peso,sobre trilhos condutores paralelos de resistênciadesprezível, conforme a figura.Sabendo que o circuito formado pela barra e pelos trilhosestá contido em um plano horizontal e que, após algunsinstantes, a barra passa a se mover com velocidadeconstante, identifique a origem da força que equilibra o pesoe, considerando a massa M=40g e a aceleração da gravidade g=10m/s2, calcule o valor da velocidade constante.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 15

Uma haste de cobre com 10,0cm de comprimento e massa igual a 3,0g pode deslizar livremente entre dois trilhosmetálicos verticais fixos. O conjunto é posto entre os pólos de um imã que produz um campo magnético consideradouniforme, de intensidade igual a 0,1Wb/m2. Uma bateria faz circular uma corrente através da haste de cobre, deacordo com o indicado na figura.

Com base nessas informações,

identifique as forças que atuam na haste quando ela está em movimento e explique por que essas forçasocorrem;

calcule a corrente que faz com que a haste fique suspensa e parada em um local onde o módulo da aceleração dagravidade é igual a 10,0m/s2.

____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 16

Uma partícula carregada negativamente com carga de módulo igual a 1,6.10 -19C, movendo-se com velocidade demódulo 1,0.107 m/s, penetra em uma região na qual atua um campo magnético uniforme, de intensidade igual a1,5.10-3 T, conforme a figura.

Sabendo-se que a partícula descreve uma trajetória circular de raio igual a 4,0cm, calcule a sua massa, desprezandoa ação gravitacional.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 17

Um estudante deseja medir o campo magnético da Terra no local onde ele mora. Ele sabe que está em uma regiãodo planeta por onde passa a linha do Equador e que, nesse caso, as linhas do campo magnético terrestre sãoparalelas à superfície da Terra. Assim, ele constrói um solenoide com 300 espiras por unidade de comprimento,dentro do qual coloca uma pequena bússola. O solenoide e a bússola são posicionados em um plano paralelo àsuperfície da Terra de modo que, quando o interruptor está aberto, a direção da agulha da bússola forma um ângulode 90º com o eixo do solenoide. Ao fechar o circuito, o amperímetro registra uma corrente de 100,0mA e observa-seque a deflexão resultante na bússola é igual a 62º.

A partir desse resultado, determine o valor do campo magnético da Terra, considerando =1,26.10-6T.m/A, sen62º =0,88, cos62º = 0,47 e tg62º = 1,87.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 18

Duas partículas com cargas q1 e q2 = 2q1 e massas m1 em2 = 4m1 são aceleradas por uma mesma diferença depotencial U, (VB - VA), a partir de uma fonte F, e lançadaspara dentro de uma região imersa em um campo deindução magnética, B

, (saindo perpendicularmente do

plano do papel), com o vetor velocidade formando umângulo de 90º com B

.

Nessas condições, calcule a razão entre

as velocidades das partículas ao entrarem na região de campo B

, e o sinal da carga dessas partículas, se elasentram na janela EE e saem na ES, considerando que ES pode se deslocar para permitir a saída das partículas;

os raios das trajetórias das partículas, se elas entrassem na região B

, com a mesma velocidade.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 19

Dois estudantes se preparavam para o vestibular e discutiamsobre associação de capacitores, como representadaesquematicamente na figura.

Um deles explicou que encontrou um resultado muito estranho,quando calculou a energia em uma associação de doiscapacitores. O outro quis saber o que havia de estranho noscálculos do colega e obteve a seguinte resposta:“Enquanto estava no laboratório da escola, peguei um capacitor de capacitância C1= 6,0F e o carreguei através deuma bateria de 12,0V, até que a tensão entre as placas medisse 12,0V e, em seguida, desliguei-o da bateria e liguei-o a um outro capacitor descarregado, de capacitância C2 = 4,0F. Para isso, liguei primeiro a chave S1 e, depois,desliguei-a, ligando a chave S2. Medi, então, a tensão nos dois capacitores. Com os resultados obtidos, calculei aenergia inicial do capacitor C1 antes de ligá-lo no outro capacitor e, depois, a energia final de cada um deles.Comparando os resultados antes e depois de ligar o segundo capacitor, encontrei uma discrepância nos valores daenergia elétrica total armazenada nos capacitores. Não consegui achar o meu erro!”.Os dois estudantes resolveram refazer os cálculos, partindo dos resultados obtidos experimentalmente no laboratórioe, também, não conseguiram saber onde estava o problema.Considerando que não houve erro nas medidas do laboratório e sendo a energia potencial elétrica 21E CU

2 e a

definição de capacitância qCU

, calcule a energia na associação dos dois capacitores e apresente uma explicaçãoqualitativa para os resultados. Para isso,

encontre a energia inicial do capacitor C1; ache as energias dos dois capacitores; compare os resultados, inicial e final das energias; explique seus resultados de acordo com a Física.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 20

Duas esferas metálicas, A e B, de massas iguais e confeccionadas com materiais diferentes são colocadas perto defontes idênticas de calor.As duas esferas recebem a mesma quantidade de calor e, após isso, são isoladas até atingirem o equilíbriotermodinâmico. Verifica-se que a variação da temperatura de A é duas vezes maior do que a de B.Defina o calor específico, identificando todas as grandezas envolvidas nessa definição, e indique a razão entre oscalores específicos das esferas A e B.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 21

Para determinar o calor latente de fusão do gelo, um grupo de estudantes realiza um experimento que consiste emresfriar um volume de água usando-se cubos de gelo. Em um recipiente, colocam-se 10 litros de água, à temperaturade 60ºC, e, depois, adicionam-se cubos de gelo, cada um de massa igual a 100g, à temperatura de 0ºC. Após seremcolocados 40 cubos, a temperatura de equilíbrio atinge 20ºC.Supondo que não há perdas de calor e considerando a densidade absoluta da água igual a 1kg/litro, e o calorespecífico, 1cal/gºC, escreva — identificando todos os termos — a expressão referente às trocas de calor e calcule ovalor do calor latente de fusão do gelo.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 22

Conta-se que o rei Heron, de Siracusa, encomendou a confecção de uma coroa de ouro e, desconfiado de que oourives houvesse misturado prata ao ouro, solicitou de Arquimedes que encontrasse um meio de, sem destruir acoroa, identificar quais os materiais que foram usados na sua confecção.Em sala de aula, um professor de Física propôs aos alunos que fizessem uma investigação semelhante à que foipedida pelo rei Heron, providenciando, para isso, dois cubos aparentemente iguais, com a mesma densidade demassa, sendo um de prata e outro de uma liga metálica revestida por fina camada de prata, de massa desprezível, afim de que fossem identificados. Por sugestão dos alunos, foi realizado um experimento de transmissão de calor,colocando os cubos previamente aquecidos em dois recipientes iguais, A e B, termicamente isolados, contendo amesma quantidade de água, e medindo-se as temperaturas nos dois recipientes até que fosse atingido o equilíbriotérmico.

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Com base nessa experiência e considerando que

os dois cubos, com arestas iguais a 10cm, são aquecidos à temperatura de 60°C e colocados em recipientescom 2 litros de água à temperatura de 20°C;

a prata tem densidade de massa igual a 10,9g/cm3 e calor específico 0,056cal/g°C; a densidade de massa e o calor específico da água são iguais, respectivamente, a 1,0g/cm3 e a 1,0cal/g°C,

calcule a temperatura final no recipiente que contém o cubo de prata e justifique sob que condição esse cubo podeser identificado.

____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 23

Houve apenas um jogo do basquetebol de alta tecnologia. A ideia, que parecia promissora e que exigiu enormesinvestimentos, foi logo abandonada. Superatletas foram criados utilizando técnicas de melhoramentos genéticos emcélulas embrionárias dos melhores jogadores e jogadoras de todos os tempos. A bola, confeccionada com ummaterial isolante térmico de altíssima qualidade, era uma esfera perfeita. Os aros das cestas, círculos perfeitos,foram feitos de uma liga metálica, resultado de longa pesquisa de novos materiais.O ginásio de esportes foi reformulado para o evento, com um sistema de climatização ambiental para assegurar quea temperatura se mantivesse constante em 20°C. A plateia, era majoritariamente composta por torcedores do timelocal, entre os quais foram reconhecidos cientistas premiados e representantes de empresas de alta tecnologia.O jogo estava nos cinco minutos finais e empatado. Aconteceu, então, um grande movimento na plateia. De um lado,os torcedores pedem alimentos e bebidas quentes e iluminam a cesta com lanternas infravermelhas. Do outro, dacesta do time local, todos querem sorvetes e bebidas geladas. Usou-se de todos os meios possíveis, inclusivealterando o sistema de climatização, para aquecer a região em torno da cesta do time visitante e esfriar a do timelocal. Dois torcedores, representantes da tecnociência, colocados atrás das cestas conversavam ao telefone: — Aquiestá 19°C e aí? — Aqui está 21°C, vencemos! Terminado o jogo, o técnico do time visitante desabafou: — Sujaram umbom jogo e mataram uma boa ideia.

Explique, qualitativa e quantitativamente, por que os dois torcedores tinham certeza de ter vencido e comente asopiniões do técnico visitante, considerando que o diâmetro da bola e dos aros são iguais, respectivamente, a 230,0mme a 230,1mm e que o coeficiente de dilatação linear dos aros é 4,8.10-4 ºC-1.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 24

Impossibilitados de medir a longitude em que se encontravam, os navegadores que tomaram parte nas grandesexplorações marítimas se viam literalmente perdidos no mar tão logo perdessem contato visual com a terra.Milhares de vidas e a crescente riqueza das nações dependiam de uma solução. (SOBEL, 1997).

A determinação da longitude ao longo de viagens marítimas é feita pela comparação entre a hora local e a hora noporto de origem. Portanto, é necessário que se tenha, no navio, um relógio que seja ajustado antes de zarpar emarque, precisamente, ao longo de toda a viagem, a hora do porto de origem. Os relógios de pêndulo daquela épocanão serviam a esse propósito, pois o seu funcionamento sofria influência de muitos fatores, inclusive das variaçõesde temperatura, devido à dilatação e à contração da haste do pêndulo.A longitude pôde finalmente ser determinada através de um relógio, no qual o problema das variações de temperaturafoi resolvido com a utilização de tiras de comprimentos diferentes feitas de materiais de coeficientes de dilataçãodiferentes.

Com base nesse mesmo princípio físico, considere um conjunto formado por duas barras de comprimento L1=10,0cme L2=15,0cm fixadas em uma das extremidades, inicialmente submetido à temperatura To. Supondo que o conjuntotenha sua temperatura aumentada para T = To+ T, determine a relação entre os coeficientes de dilatação linear, 1 e2, das barras, para a qual a distância D=5,0cm não se altera com a variação de temperatura.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 25

Um sistema termodinâmico composto por quatro moles de um gás ideal descreve o ciclo representado no gráfico.

Considerando a constante universal dos gases ideais R=8,3J/(mol.K), determine

os pontos nos quais o gás atinge a maior e a menor temperatura; os valores dessas temperaturas; o trabalho realizado pelo gás em cada trecho; a diferença entre o calor por ele absorvido e o cedido ao meio exterior durante um ciclo.____________________________________________________________________________________________Rascunho

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Questão 26

Um canhão de massa M = 200 kg em repouso sobre um plano horizontal sem atrito é carregado com um projétil demassa m = 1 kg, permanecendo ambos neste estado até o projétil ser disparado na direção horizontal. Sabe-se queeste canhão pode ser considerado uma máquina térmica com 20% de rendimento, porcentagem essa utilizada nomovimento do projétil, e que o calor fornecido a essa máquina térmica é igual a 100 000 J. Suponha que a velocidadedo projétil após o disparo é constante no interior do canhão e que o atrito e a resistência do ar podem ser despreza-dos. Determine a velocidade de recuo do canhão após o disparo.____________________________________________________________________________________________Rascunho

Questão 27

Dois corpos de massa iguais, constituídos de idêntico material deslocam-se ao longo de uma reta no mesmosentido e com velocidade em módulo iguais a 3,0m/s e 5,0m/s. Após colidirem permanecem juntos e por efeito dochoque sofrem um acréscimo de temperatura de 2,5ºC.Considere-se que a energia cinética dissipada foi totalmente transformada em calor e que 1 cal = 4,0 J.

Determine em 10-2 cal/gºC calor específico do material que constitui os corpos.____________________________________________________________________________________________Rascunho