Física

Gabarito

QUESTÃO 1
O intervalo de tempo procurado é dado pelo tempo gasto pela onda sonora para percorrer a distância Dd = (12,780 - 12,746) m = 0,034 m = 34 x 10 -3 m.
O intervalo de tempo será então:DT = (Dd)/v som = (34 x 10 -3)/340 = 10 -4 s

 

QUESTÃO 2
a) Sobre a carga atuam duas forças. A força T que o cabo faz sobre o corpo e a força , peso da carga.
Utilizando a segunda lei de Newton, temos que

        

onde é um vetor unitário na direção vertical e para cima.
b) Não. Pois o helicóptero poderia estar subindo aceleradamente ou descendo retardadamente (lembre-se de que não sabemos a velocidade do helicóptero).

 

QUESTÃO 3

Em qualquer das situações, o densímetro estará em equilíbrio sob a ação das forças , o seu peso, e , o empuxo que sobre ele atua.

O módulo do empuxo, que é igual ao peso do líquido deslocado, é então igual ao módulo do peso do densímetro tanto antes como depois de batizar o álcool.

Quando a água é adicionada ao álcool, a mistura resultante torna-se mais densa do que a mistura anterior. Portanto, o volume do álcoool batizado deslocado é menor do que o volume do álcool hidratado padrão deslocado, fazendo com que a marca fique acima da superfície livre.

 

QUESTÃO 4
a) A leitura na balança dá o módulo da força que a pessoa faz sobre a mesma. Atuam sobre a pessoa três forças: o Peso , de direção vertical e para baixo, a força que a balança faz sobre a pessoa, de direção vertical e para cima e a força que a bengala faz sobre a pessoa, de direção vertical, mas de módulo e sentido a serem determinados. Como a pessoa está em repouso, da segunda lei de Newton temos que


Como o módulo do peso é maior do que a leitura na balança, concluímos que a força é vertical para cima e seu módulo é dado por

b) A força que a balança faz sobre a pessoa (força do item anterior) é a reação à força que a pessoa faz sobre a balança. Portanto, seu módulo vale 650 N, a sua direção é vertical e o seu sentido para cima.

 

QUESTÃO 5
a) Como os resistores estão ligados em paralelo, eles acham-se submetidos à mesma ddp. A partir do gráfico podemos observar que para V = 12 V, as corentes nos resistores são i 1 = 6 A e i 2 = 4 A. Partindo da lei dos nós obtemos que i A = i 1 + i 2 = 10A.
b) A mesma corrente i atravessa os resistores, e a queda de tensão total nos resistores deve ser igual a 20 V, ou seja, V = V 1 + V 2 = 20 V. Observando novamente o gráfico, concluímos que para i = 4 A as tensões serão respectivamente 8 V e 12 V, totalizando 20 V.

 

QUESTÃO 6
Os triângulos OAB e OA´B´ sâo semelhantes. Pode-se dizer então que:

        

QUESTÃO 7
O diâmetro do objeto é d = 10 -3 m. A velocidade do som é V som = 10 3 m/s. Por outro lado, temos que l =< 10 -1 x d = 10 -1 x 10 -3 m = 10 -4 m.

Como ln = V som = 1000 m/s, obtemos a freqüência mínima desejada:

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