Sistema Seriado de Avaliação · 2ª fase — Questões de Física do 1º dia · Gabarito oficial definitivo.
Constantes fornecidas no caderno de provas do SSA2 2013, 1º dia.
Suponha que agora você está em uma sala com quatro paredes. Se as paredes frontal e lateral à sua direita fossem espelhos planos, quantas imagens de você mesmo poderiam ser observadas?
Duas paredes perpendiculares formam espelhos a 90°. O número de imagens é 360/90 − 1 = 3.
Quando a luz atravessa um meio com índice de refração igual a 1,25, sua velocidade de propagação diminui ao ser comparada com sua velocidade de propagação no vácuo que é igual a c. Então, nesse meio, sua velocidade vale
O índice é n = c/v. Assim v = c/1,25 = 0,80c, ou 80% da velocidade no vácuo.
Construiu-se um termômetro X, com ponto de fusão do gelo 0º X e ponto de ebulição da água 20º X. Qual leitura se teria para a temperatura de 300 K?
Na convenção escolar K = C + 273, 300 K correspondem a 27°C. A escala X marca 20 unidades para cada 100°C: X = 20 × 27/100 = 5,4°X.
Considere 20,0 litros de um gás ideal, inicialmente a uma temperatura de 300 K e pressão de 1,5 atm, sendo comprimido isotermicamente até a metade do seu volume e, em seguida, resfriado com pressão constante até a temperatura de 180 K. Então, o seu volume final, em litros, é igual a
Após a compressão isotérmica, o volume é 10 L e a temperatura continua 300 K. No resfriamento isobárico, V/T é constante: Vfinal = 10 × 180/300 = 6 L.
Certo gás ideal monoatômico está submetido a um ciclo termodinâmico. Inicialmente, ele recebe 400 J de energia em forma de calor, a volume constante. Em seguida, ele sofre uma expansão isotérmica, realizando um trabalho de 700 J até ter seu volume aumentado em quatro vezes. E, com pressão constante, um trabalho de 300 J é exercido sobre o gás, até que ele retorne ao seu estado inicial. É CORRETO afirmar que o trabalho líquido desse ciclo é
A etapa isocórica realiza trabalho zero. A expansão fornece 700 J, e a compressão corresponde a −300 J de trabalho do gás. O trabalho líquido indicado pelos dados é 400 J.
Com a alta demanda por combustível no Brasil, as importações de gasolina cresceram no final do ano de 2012. Porém, nem todos os navios que viajam com esse combustível podem trazer o máximo de sua capacidade para entrega no mercado brasileiro. Para ilustrar essa restrição, suponha que um navio que viaja para o Brasil foi carregado lentamente com 10⁷ litros de gasolina em uma região da Europa com clima extremamente frio, de temperatura de 0ºC. Se a gasolina carregada ocupa 100% da capacidade de transporte dos seus reservatórios, calcule quantos litros de gasolina que transbordam até o momento em que esse navio e sua carga estejam em equilíbrio térmico, em uma temperatura de 40ºC, típica de algumas regiões do Brasil. Dados: Os coeficientes de dilatação volumétrica da gasolina e dos reservatórios são iguais a CG = 9,0 x 10⁻⁴ °C⁻¹ e CR = 3,0 x 10⁻⁴ °C⁻¹, respectivamente.
O transbordamento depende da dilatação aparente: ΔV = V₀(γgasolina − γreservatório)ΔT = 10⁷ × (9 − 3) × 10⁻⁴ × 40 = 24 × 10⁴ L.
O gráfico a seguir mostra esquematicamente dependência da temperatura com a pressão para 32 g de massa dos gases hidrogênio (H2) e oxigênio (O2), colocados em recipientes separados, idênticos e de volume fixo. Sabendo-se que as massas molares dos gases hidrogênio e oxigênio são iguais a 2 g/mol e 32 g/mol, respectivamente, e supondo-se que os gases podem ser considerados ideais, é CORRETO afirmar que a(o)
Para volume fixo, T = [V/(nR)]p. Os 32 g correspondem a 16 mol de H₂ e 1 mol de O₂. A reta A, mais inclinada, representa O₂; B representa H₂ e tem coeficiente angular dezesseis vezes menor. Alternativa D.
Dois espelhos planos, E1 e E2, foram instalados paralelos um em relação ao outro e separados por uma distância de 1,0 m, conforme ilustra a figura. Um raio de luz incide sobre o espelho E1 com o seu plano de incidência, coincidindo com o plano da figura.
Se a incidência ocorre com um ângulo θ em relação à normal do espelho E1, calcule o número de reflexões desse raio de luz até que ele saia pela outra extremidade dos espelhos. Despreze a primeira reflexão que ocorre no ponto A e considere que tan θ = 3/4.
Entre uma reflexão e a seguinte, o avanço horizontal é 1 × tanθ = 0,75 m. Desprezando a reflexão inicial, as seguintes ocorrem em 0,75; 1,50; 2,25; 3,00 m. Contando a reflexão na extremidade, conforme o gabarito, são quatro.
Espelhos convexos possuem a capacidade de aumentar o campo visual de um observador. Por esse motivo, muitos deles são utilizados em veículos, supermercados, garagens, bancos e, até, em obras de arte. Suponha que uma pessoa está posicionada ao longo do eixo de um espelho convexo a 5,0 m de distância desse espelho. Veja a figura a seguir: Se o raio de curvatura do espelho tem módulo igual a R = 10,0 m, assinale a alternativa que relaciona CORRETAMENTE a altura do homem com a altura da imagem.
O espelho convexo tem f = −R/2 = −5 m. Para p = 5 m, 1/p′ = 1/f − 1/p = −2/5, logo p′ = −2,5 m. A ampliação é −p′/p = 1/2: a imagem tem metade da altura.
Um cientista deseja realizar um estudo da eficiência de uma máquina de Carnot e sua relação com os seus reservatórios térmicos. Ele dispõe de uma máquina de Carnot que possui um reservatório frio com temperatura de 7 ºC e uma eficiência de 50%. A fim de fazer que a eficiência da máquina seja de 80%, de quantos graus kelvin o cientista deve variar a temperatura do reservatório quente?
A fonte fria está a 280 K. Com rendimento 50%, Tquente inicial = 280/(1 − 0,5) = 560 K. Para rendimento 80%, Tquente final = 280/(1 − 0,8) = 1400 K. Variação: +840 K.