Unesp · 2014 — 2ª Fase — Questões de Física comentadas — Método TEF

Em um trecho retilíneo e horizontal de uma ferrovia, uma composição constituída por uma locomotiva e $20$ vagões idênticos partiu do repouso e, em $2$ minutos, atingiu a velocidade de $12\text{ m/s}$. Ao longo de todo o percurso, um dinamômetro ideal acoplado à locomotiva e ao primeiro vagão indicou uma força de módulo constante e igual a $120\,000\text{ N}$.

Considere que uma força total de resistência ao movimento, horizontal e de intensidade média correspondente a $3\%$ do peso do conjunto formado pelos $20$ vagões, atuou sobre eles nesse trecho. Adotando $g=10\text{ m/s}^2$, calcule a distância percorrida pela frente da locomotiva, desde o repouso até atingir a velocidade de $12\text{ m/s}$, e a massa de cada vagão da composição.

A figura representa um cilindro contendo um gás ideal em três estados, $1$, $2$ e $3$, respectivamente.

No estado $1$, o gás está submetido à pressão $P_1=1{,}2\times10^{5}\text{ Pa}$ e ocupa um volume $V_1=0{,}008\text{ m}^3$ à temperatura $T_1$. Acende-se uma chama de potência constante sob o cilindro, de maneira que ao receber $500\text{ J}$ de calor o gás sofre uma expansão lenta e isobárica até o estado $2$, quando o êmbolo atinge o topo do cilindro e é impedido de continuar a se mover. Nesse estado, o gás passa a ocupar um volume $V_2=0{,}012\text{ m}^3$ à temperatura $T_2$.

Nesse momento, o êmbolo é travado de maneira que não possa mais descer e a chama é apagada. O gás é, então, resfriado até o estado $3$, quando a temperatura volta ao valor inicial $T_1$ e o gás fica submetido a uma nova pressão $P_3$.

Considerando que o cilindro tenha capacidade térmica desprezível, calcule a variação de energia interna sofrida pelo gás quando ele é levado do estado $1$ ao estado $2$ e o valor da pressão final $P_3$.

Dois resistores ôhmicos, $R_1$ e $R_2$, podem ser associados em série ou em paralelo. A resistência equivalente quando são associados em série é $R_S$ e quando são associados em paralelo é $R_P$.

No gráfico, a curva $S$ representa a variação da diferença de potencial elétrico entre os extremos da associação dos dois resistores em série, em função da intensidade de corrente elétrica que atravessa a associação de resistência equivalente $R_S$, e a curva $P$ representa a variação da diferença de potencial elétrico entre os extremos da associação dos dois resistores em paralelo, em função da intensidade da corrente elétrica que atravessa a associação de resistência equivalente $R_P$.

Considere a associação seguinte, constituída por dois resistores $R_1$ e dois resistores $R_2$.

De acordo com as informações e desprezando a resistência elétrica dos fios de ligação, calcule a resistência equivalente da associação representada na figura e os valores de $R_1$ e $R_2$, ambos em ohms.