Exercicios Resolvidos De Física

EXERCÍCIOS RESOLVIDOS DE FÍSICA V

01) Para se proteger do apagão, o dono de um bar conectou uma lâmpada a uma bateria de automóvel (12,0 V). Sabendo que a lâmpada dissipa 40,0 W, os valores que melhor representam a corrente l que a atravessa e sua resistência R são, respectivamente, dados por:

a) ( ) l = 6,6 A e R = 0,36 b) ( ) l = 6,6 A e R = 0,18 c) ( ) l = 6,6 A e R = 3,6

d) ( ) l = 3,3 A e R = 7,2 e) ( ) l = 3,3 A e R = 3,6

Resolução:

P = V.i 40 W = (12 V).i i 3,3 A

Alternativa: E

02) Numa prática de laboratório, um estudante conectou uma bateria a uma resistência, obtendo uma corrente i1. Ligando em série mais uma bateria, idêntica à primeira, a corrente passa ao valor i2. Finalmente, ele liga as mesmas baterias em paralelo e a corrente que passa pelo dispositivo torna-se i3. Qual das alternativas abaixo expressa uma relação existente entre as correntes i1, i2 e i3?

a) ( ) i2,i3 = 2i1.( i2 + i3) b) ( ) 2i2,i3 = i1.( i2 + i3) c) ( ) i2,i3 = 3i1.( i2 + i3)

d) ( ) 3i2,i3 = i1.( i2 + i3) e) ( ) 3i2,i3 = 2i1.( i2 + i3)

Resolução:

Como situação se passa em um laboratório, tomemos a bateria com fem e resistência interna r, ligadas a uma resistência R.Desta forma, os circuitos das três montagens fica assim:

Montagem I

Montagem II

Montagem III Tem - se que:

Assim: 3i2.i3 = 2i1.(i2+i3)

Alternativa: E

03) Um capacitor de capacitância igual a 0,25.10-6 F é carregado até um potencial de 1,00.105 V, sendo então descarregado até 0,40.105 V num intervalo de tempo de 0,10 s, enquanto transfere energia para um equipamento de raios X. A carga total, Q e a energia, fornecidas ao tubo de raios – X, são melhor representadas respectivamente por:

a) ( ) Q = 0,005 C e = 1250 J b) ( ) Q = 0,025 C e = 1250 J

c) ( ) Q = 0,025 C e = 1050 J d) ( ) Q = 0,015 C e = 1250 J

e) ( ) Q = 0,015 C e = 1050 J

Resolução:

Alternativa: E

04) Uma máquina térmica reversível opera entre dois reservatórios térmicos de temperaturas 100ºC e 127ºC, respectivamente, gerando gases aquecidos para acionar uma turbina. A eficiência dessa máquina é melhor representada por:

a) ( ) 68% b) ( ) 6,8% c) ( ) 0,68% d) ( ) 21% e) ( ) 2,1%

Resolução:

Sendo o processo reversível, com variação de entropia nula, tem-se que a eficiência é dada por:

Alternativa: B

05) Um pedaço de gelo flutua em equilíbrio térmico com uma certa quantidade de água depositada em um balde. À medida que o gelo derrete, podemos afirma que:

a) ( ) O nível da água no balde aumenta, pois haverá uma queda de temperatura da água.

b) ( ) O nível da água no balde diminui, pois haverá uma queda de temperatura da água.

c) ( ) O nível da água no balde aumenta, pois a densidade da água é maior que a densidade do gelo.

d) ( ) O nível da água no balde diminui,pois a densidade da água é maior que a densidade do gelo.

e) ( ) O nível da água no balde não se altera.

Resolução:

Como o gelo e a água se encontram em equilíbrio térmico, a temperatura de ambos é igual a 0ºC. Sendo mG a massa de gelo, Vi o volume de gelo imerso e d a densidade da água, temos no equilíbrio de forças para o gelo:

P = E

Quando o gelo derrete, ocupará um volume VA, onde:

Assim, de ( 1 ) e ( 2 ):

Ou seja, o volume de água proveniente do gelo derretido é igual ao volume de gelo que estava imerso. Portanto, o nível da água no balde não se altera.

Alternativa: E

06) Um pequeno tanque, completamente preenchido com 20,0 L de gasolina a 0ºF, é logo a seguir transferido para uma garagem mantida à temperatura de 70ºF. Sendo , o coeficiente de expansão volumétrica da gasolina, a alternativa que melhor expressa o volume de gasolina que vazará em conseqüência do seu aquecimento até a temperatura da garagem é:

a) ( ) 0,507 L b) ( ) 0,940 L c) ( ) 1,68 L

d) ( ) 5,07 L e) ( ) 0,17 L

Resolução:

Desprezando –se a dilatação do tanque no aquecimento, o volume de gasolina que vazará em conseqüência do aquecimento é a dilatação real sofrida pela gasolina.

Sabendo-se que:

Temos que a variação da temperatura é dado por :

Alternativa: E

07) Deseja-se enrolar um solenóide de comprimento z e diâmetro D, utilizando-se uma única camada de fio de cobre de diâmetro d enrolado o mais junto possível. A uma temperatura de 75ºC, a resistência por unidade de comprimento de fio é r. Afim de evitar que a temperatura ultrapasse os 75ºC, pretende-se restringir a um valor P a potência dissipada por efeito Joule. O máximo valor do campo de indução magnética que se pode obter dentro do solenóide é:

a) ( ) b)