Acervo Unifesp · Método TEF

Q11

Hidrostática — Pressão Hidrostática e Empuxo

Analise o gráfico que apresenta como varia a densidade da água do mar, em determinada região, em função da pressão hidrostática (pressão exercida exclusivamente pela água), considerando constantes a temperatura e a salinidade da água do mar nessa região.

Gráfico da pressão hidrostática (10⁷ N/m²) em função da densidade (kg/m³) da água do mar

(https://mcirano.ufba.br. Adaptado.)

Adotando $g = 10$ m/s² e considerando as informações do gráfico, calcule, aproximadamente:

a)a profundidade, em metros, em que a densidade da água do mar, na região citada, é $1035$ kg/m³.

b)a intensidade do empuxo, em newtons, exercido pela água do mar sobre um submarino de volume $40$ m³ submetido a uma pressão de $3{,}5 \times 10^7$ N/m², exercida apenas pela água do mar nessa região.

Resolução em breve.

Q12

Termologia — Dilatação Térmica

Uma proveta de vidro está completamente cheia de determinado líquido, ambos à temperatura de 15 °C, como mostra a figura 1, temperatura na qual a capacidade da proveta é de $500$ cm³. Esse sistema é aquecido e, quando a temperatura atinge 75 °C, a proveta permanece completamente cheia, porém $6$ cm³ do líquido transbordam devido à dilatação térmica sofrida por ele e pela proveta, como mostra a figura 2.

Figura 1 – Proveta cheia de líquido a 15°C

Figura 1 – Proveta a 15 °C

Sabendo que o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro é $\gamma_v = 27 \times 10^{-6}\,°\text{C}^{-1}$, calcule:

a)o coeficiente de dilatação volumétrica do vidro, em K⁻¹ e em °F⁻¹.

b)o coeficiente de dilatação volumétrica real do líquido, em °C⁻¹.

Resolução em breve.

Q13

Óptica — Espelhos Planos e Esféricos

Para ilustrar o comportamento de espelhos planos e de espelhos esféricos, um professor apresentou a seus alunos duas situações.

Situação 1: uma pequena lâmpada L apagada está disposta, em repouso, a 30 cm de distância de um espelho plano $E_1$ e a 40 cm de um espelho plano $E_2$, com $E_1$ e $E_2$ perpendiculares entre si.

Situação 2: o espelho $E_2$ da situação anterior é substituído por um espelho esférico convexo $E_3$ de vértice V e foco principal F, posicionado de modo que seu eixo principal seja paralelo ao espelho $E_1$. Nessa situação, um raio de luz R emitido pela lâmpada L acesa incide em $E_1$ e, após ser refletido por esse espelho, incide sobre $E_3$, sofre nova reflexão e emerge desse espelho paralelamente a $E_1$.

Situação 1

a)Na figura presente no campo de Resolução e Resposta, faça um desenho mostrando as imagens da lâmpada L formadas pelos espelhos $E_1$ e $E_2$ na situação 1, devido à reflexão da luz unicamente em cada um desses espelhos. Em seguida, calcule a distância entre essas imagens, em cm.

b)Calcule o módulo da distância focal (f), em cm, do espelho $E_3$, na situação 2.

Resolução em breve.

Q14

Ondulatória — Ondas Periódicas e Energia

A figura mostra um barco de 500 kg no mar, em uma região em que ondas transversais de amplitude constante se propagam com velocidade constante na direção x. O gráfico representa como varia, em função do tempo, a altura h desse barco em relação ao fundo plano e horizontal do mar, nessa região.

Barco de 500kg sobre ondas do mar, com comprimento de onda de 150m indicado

Perfil das ondas do mar (fora de escala)

a)Calcule, em Hz, a frequência das ondas do mar na região em que se encontra o barco e a velocidade de propagação dessas ondas, em m/s, nessa região.

b)Adotando $g = 10$ m/s², calcule o trabalho, em joules, realizado pelo peso do barco quando ele se movimenta da posição de menor para a posição de maior altura h. Em seguida, calcule a amplitude, em metros, do movimento oscilatório desse barco.

Resolução em breve.

Q15

Eletrodinâmica — Circuitos (Amperímetro, Voltímetro e Chave)

No circuito representado, o gerador, a chave interruptora C, o amperímetro, o voltímetro e os fios de ligação são ideais, e os quatro resistores, $R_1$, $R_2$, $R_3$ e $R_x$, são ôhmicos.

Circuito com gerador, resistores R1=40Ω, R2=80Ω, R3=50Ω, Rx, chave C, amperímetro e voltímetro

a)Sabendo que, com a chave C aberta, a indicação do voltímetro é 15 V, calcule, nessa situação, a indicação do amperímetro, em ampères, e a potência dissipada pelo resistor $R_1$, em watts.

b)Calcule a resistência elétrica do resistor $R_x$, em ohms, para que, quando a chave C estiver fechada, a resistência equivalente desse circuito seja 40 Ω.

Resolução em breve.