Atividades de Fsica CBC 2007 TPICO 1: ENERGIA NA VIDA HUMANA Questes e exerccios 1. Considere as frases abaixo: I - A energia de um automvel em movimento depende de sua velocidade e de sua massa. II - Uma pirmide metlica fonte de energia. III A energia dos ventos pode ser medida pela energia eltrica que so capazes de gerar. Das quatro alternativas abaixo, escolha aquela que indica a(s) frase(s) acima em que a palavra energia foi utilizada no sentido cientfico. A) I e II somente. B) II e III somente. C) I e III somente. D) I, II e III. 2. Das alternativas abaixo, escolha a que completa corretamente a afirmao, relacionada idia de matriz energtica, de que se espera de uma sociedade desenvolvida que ela alcance. A) Adequado consumo e grande distribuio de energia. B) Adequado consumo e pequena distribuio de energia. C) Alto consumo e grande distribuio de energia. D) Alto consumo e pequena distribuio de energia. 3. A evoluo do consumo de energia do Brasil de 1978 a 1999, por fonte de energia, est representada na ilustrao abaixo, retirada de publicao do Ministrio de Minas e Energia (Balano energtico 2000). Analisando a figura podemos concluir que: A) Em todo o perodo considerado houve maior consumo de derivados de petrleo do que de eletricidade. B) Consumiu-se mais bagao de cana em 1999 do que em 1978. C) O perfil de consumo de energia no Brasil, de 1990 a 1999, sofreu mudanas significativas. D) A diminuio do consumo de lenha foi proporcional ao aumento do consumo de lcool.

4. O homem, ao longo da histria, utilizou e ainda utiliza hoje vrias fontes de energia para melhorar sua qualidade de vida. Energia eltrica proveniente de quedas de gua. Energia elica, proveniente do movimento do ar atmosfrico. Energia qumica proveniente do biodiesel. Energia trmica proveniente da queima de carvo. A seqncia histrica da utilizao da energia : A) I, II, III e IV. B) II, IV, I e III. C) IV, I, II e III. D) IV, II, III e I. 5. O consumo de energia no Brasil tem aumentado constantemente, como revela o grfico abaixo, que mostra o consumo de energia em vrios setores da economia, no perodo de 1978 a 2004.

Analise as afirmativas seguintes: I - A indstria a principal consumidora de energia em nosso Pas e os pases mais industrializados consomem proporcionalmente mais energia do que os pases cuja economia se baseia nas atividades primrias, como agricultura primitiva. II - O consumo residencial cresceu de 1974 a 2004, devido ao fato de ter aumentado tambm o uso de aparelhos industrializados e movidos pela energia eltrica nas residncias.

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III - O consumo no setor comercial igualmente aumentou no mesmo perodo, porm proporcionalmente o consumo residencial cresceu mais. Dentre essas sentenas, as que relacionam os dados do grfico corretamente com o histrico de consumo de energia so: a) I e II. b) II e III. c) I e III. d) Apenas I. 6. Tomando por base a figura anterior, escolha das alternativas abaixo a que corresponde aos dados apresentados no Balano Energtico Nacional 2004: A) O consumo industrial cresceu tanto quanto o comercial, de 1974 a 2004. B) No mesmo perodo o crescimento do consumo industrial foi igual ao comercial. C) O setor industrial cresceu 6 vezes naquele perodo. D) O consumo do setor industrial de 1974 a 1989 foi igual ao que houve no perodo 1989-2004. 7. A matriz energtica varia de um pas para outro. A matriz energtica de uma nao calculada pelo balano energtico, isto , pela diferena entre a oferta de energia e seu consumo final. Dos fatores indicados abaixo, aquele que mais interfere na matriz energtica de uma nao : A) A quantidade de suas indstrias. B) Seu desenvolvimento econmico e social. C) Sua extenso territorial. D) Sua populao. 8. Releia na seo 5 a explicao dos conceitos de energia cintica e de quantidade de movimento. Suponha dois carros, um de massa M1 = 1.200 kg, que se move com velocidade v1 = 54 km/h = 15 m/s; o outro tem massa M2 = 800 kg e sua velocidade v2 = 90 km/h = 25 m/s. Escolha qual das alternativas abaixo correta. A) O caro 1 tem a mesma energia cintica e a mesma quantidade de movimento do que o carro 2. B) O carro 1 tem menor energia cintica e menor quantidade de movimento do que o carro 2. C) As quantidades de movimento dos dois carros so iguais, mas a energia cintica do carro 2 maior do que a do carro 1. D) O carro 1 tem energia cintica e quantidade de movimento maior do que as do carro 1. 9. Releia na seo 5 a explicao do que momento de uma fora. Os trincos e maanetas das portas de girar so instalados na borda oposta das dobradias I - para aumentar a fora aplicada na porta para gir-la; II - para diminuir a fora necessria para mover a porta; III - para aumentar o momento da fora aplicada na porta; IV - para impedir que a porta seja empurrada no centro. Esto corretas somente as afirmaes: A) I e III. B) II e III. C) III e IV. D) II e IV. TPICO 2: O SOL E AS FONTES DE ENERGIA Questes As questes abaixo destinam-se a facilitar para aluno a reviso do captulo. As respostas corretas sero encontradas na leitura atenta das sees apropriadas. 1. O petrleo e o carvo mineral denominam-se combustveis fsseis porque so fontes de energia a)muito antigas, utilizadas h muitos sculos; b) no renovveis, por se localizarem a grandes profundidades; c) constitudas de restos de plantas e animais carbonizados aps longo tempo; d) extremamente poluidoras do ar. 2. As fontes de energia terrestres independentes do Sol a)podem ser utilizadas nos dias nublados; b) so alimentadas pelas ondas do mar; c)resultam de processos naturais independentes da radiao solar; d) resultam da atividade dos vulces e giseres. 3. As fontes de energia renovveis a) esto situadas a grande profundidade e seu aproveitamento muito difcil; b) dependem da diminuio da radiao solar recebida na Terra; c) fornecem combustveis em quantidade limitada que no pode ser aumentada; d) fornecem combustveis que poluem fortemente a atmosfera terrestre. 4. Os reatores nucleares produzem eletricidade porque a)os ncleos atmicos so ricos em energia eltrica; b) neles todos os elementos qumicos se decompem em eletricidade; c) os ncleos de determinados elementos qumicos se desintegram e produzem grande quantidade de energia calorfica; d) podem ser alimentados com materiais que se queimam a temperaturas elevadas. 5. O conceito de energia importante porque a)uma propriedade de determinadas transformaes dos elementos qumicos mais comuns na natureza; b) uma propriedade que se revela nas transformaes incessantes que ocorrem na natureza; c) uma propriedade de determinados tipos de combustveis explorados no subsolo; d) nenhuma das respostas anteriores satisfatria. 6. As mquinas trmicas, como foi explicado no texto, so utilizadas no mundo todo em grande nmero com a finalidade de a)produzir calor destinado a aquecer o ambiente; b) movimentar cargas pesadas de modo econmico porque poupam os combustveis fsseis;

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c) podem ser alimentadas com combustveis que se queimam apenas em temperaturas muito elevadas; d) transformar energia trmica em movimento, com a queima de determinados materiais. 7.O urnio utilizado em um reator nuclear denominado elemento combustvel porque a)provoca combusto em todo material colocado no reator; b) combina-se com o oxignio atmosfrico, provocando combusto; c) gera vapor dgua que pode aquecer o reator; d) nenhuma das respostas anteriores satisfatria. 8.Os combustveis fsseis se relacionam com a fotossntese, na qual a radiao solar sobre as plantas a fonte de energia, porque a) todos os seres vivos, de um modo ou outro, se alimentam de plantas; b) a fotossntese permite a formao de molculas orgnicas, constituintes de todos os seres vivos; c) as plantas absorvem dixido de carbono e contribuem para despoluir a atmosfera; d) todas as alternativas anteriores so verdadeiras. 9. Os antigos moinhos de vento e as turbinas elicas da atualidade podem ser consideradas mquinas trmicas? a)Sim, porque o vento se origina em diferenas de temperaturas entre regies da Terra; b)No, porque em nenhum dos dois casos a radiao solar utilizada; c) Sim, porque os eixos e outras partes desses aparelhos se aquecem quando eles funcionam; d) No, porque nelas no existe combusto para que esses aparelhos funcionem. 10. Vrias camadas do interior da Terra encontram-se a temperaturas muito elevadas, porm na maior parte da crosta terrestre predominam temperaturas brandas, situao que se explica porque a)as regies de alta temperatura esto muito distantes da superfcie; b) existem nessas regies ncleos radioativos que se desintegram constantemente; c) as camadas mais prximas da superfcie so bons isolantes do calor; d) todas as alternativas anteriores so vlidas. Exerccios 1. O raio terrestre mdio vale aproximadamente 6.380 km. Calcule a rea do globo terrestre e, utilizando o valor da constante solar, confira o valor mencionado no texto para a energia recebida do Sol em 24 horas. Lembre-se que a rea de uma esfera de raio R calculada pela equao A = 4 R2. 2. A cada ano a atividade humana despeja na atmosfera 6 bilhes de toneladas de gs carbnico (ou CO2). Consulte uma enciclopdia ou outra fonte para saber qual a produo mundial de um alimento, por exemplo, soja ou trigo, e compare-a com o dado acima. O que se pode concluir? 3. O que significa afirmar que a distncia mdia do Sol Terra de 1,5108 km? 4. A usina hidreltrica de Itaipu a maior do mundo. Ela capaz de gerar energia eltrica potncia de 12.600 kW; que quantidade dessa energia a usina de Itaipu produz por dia? 5. Uma pessoa adulta normal necessita ingerir diariamente, apenas para se manter viva e saudvel, alimentos que lhe forneam pelo menos 2.500 kJ de energia. Qual, em watts, a potncia mdia do corpo humano nessas condies? 6. Se voc tem pouca prtica em calcular utilizando potncias de 10, faa o seguinte exerccio. Um nmero como 8.235 pode ser escrito como 8.000+200+30+5, que por sua vez pode ser anotado como 8103 + 2102 + 3101 + 5100. (Essa a base do nosso maravilhoso sistema decimal de numerao). Escreva na mesma forma o nmero 62.904.873. 7. Nem sempre compreendemos de imediato o que significa um nmero expresso como potncia de 10. Suponha que 6x1022 seja o nmero de centavos de um tesouro e que este fosse repartido igualmente por todos os habitantes da Terra (6 bilhes de pessoas). Quantos reais voc receberia? 8. Um selo postal comum tem as dimenses de 2 cmx2,5 cm = 5 cm2. Mostre que 6x1022 selos desse tamanho seriam mais que suficientes para cobrir inteiramente a rea ocupada pelo nosso Pas (8,5x106 km2) e formariam uma pilha com mais de 3 milhes de camadas! Se a espessura de cada selo for de 0,1 mm, que altura essa camada teria? 9. Uma das lendas sobre o xadrez que seu inventor pediu como recompensa o nmero de gros de trigo calculado assim: na 1a casa seria colocado 1 gro, na 2a dois gros, na terceira 4 gros, e assim sucessivamente, dobrando o nmero de gros de uma casa seguinte, at ltima casa, a 64a; o nmero de gros correspondente a essa casa seria a recompensa desejada. Calcule quantos gros o inventor receberia. Suponha que cada gro de trigo pese 0,001 grama e compare a quantidade de trigo da 64a casa com a produo anual de trigo no mundo (para isso, consulte alguma enciclopdia ou outra fonte dessa informao). Quanto tempo seria necessrio para atender ao pedido do inventor do xadrez? TPICO 3: DISTRIBUIO DA ENERGIA NA TERRA Autor: Mrcio Quinto Moreno Exerccios 1. Na regio equatorial, cada metro quadrado da superfcie terrestre recebe 1.400 J de energia em cada segundo. Em 1 hora, a quantidade de energia recebida naquela rea ser A)5.000 kJ. B)5.000 kcal. C)1,2 x 103 cal. D)1,2 x 103 kJ. 2. A temperatura predominante nas regies polares muito inferior do restante do planeta porque nelas a radiao solar A) penetra dificilmente, porque esto constantemente nubladas. B) atravessa uma espessura de atmosfera muito maior do que nas regies equatoriais. C) incide nessas regies formando um ngulo muito grande com a superfcie. D) se distribui por uma rea maior do que nas outras regies da Terra.

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3. As estaes climticas so conseqncia A) da inclinao do eixo de rotao da Terra em relao ao plano de sua rbita. B) de a Terra mover-se a uma distncia muito grande do Sol. C) de a Terra girar em torno de seu eixo e simultaneamente mover-se ao redor do Sol. D) de variar muito, durante o ano, a altura do Sol no cu. 4. Suponha duas amostras de 1 kg, uma de alumnio e a outra de ferro. Qual delas requer maior energia para que sua temperatura aumente de 1C? A) A de alumnio, porque conduz o calor melhor do que o ferro. B) A de ferro, porque o calor especfico dessa substncia maior do que o do alumnio. C) A de alumnio, porque se calor especfico menor do que o do ferro. D) Ambas necessitam a mesma energia, pois tm a mesma massa. 5. As correntes martimas so importantes na distribuio da energia solar na Terra porque A) existem correntes quentes e frias. B) as correntes martimas tm sentidos opostos. C) as correntes martimas banham todos os continentes. D) a gua tem grande capacidade calorfica, por ser muito grande seu calor especfico. 6. Os ventos so conseqncia A) da forte insolao recebida na regio equatorial. B) da diferena de umidade entre regies terrestres. C) da diferena de temperaturas entre regies que so aquecidas diferentemente pela radiao solar. D) de diferentes densidades da atmosfera nas diferentes partes do globo. 7. A troposfera responsvel pelo clima porque A) recebe a maior parte da radiao solar. B) envolve toda a Terra. C) contm quase toda a massa da atmosfera. D) contm quase todo o vapor de gua da atmosfera e nela se formam os ventos, as nuvens e a chuva. 8. O efeito estufa benfico consiste no processo pelo qual a atmosfera terrestre atua como isolante do calor porque A) a superfcie terrestre perde calor para o espao constantemente. B) a superfcie terrestre recebe grande parte da radiao UV do Sol. C) retm parte da energia calorfica perdida pela superfcie e impede grandes variaes de temperatura. D) nela existe grande quantidade de dixido de carbono. 9. A estratosfera a camada imediatamente acima da troposfera e importante porque A) sua temperatura aumenta medida que aumenta a altura em relao ao solo. B) contm quase exclusivamente os gases hidrognio e nitrognio. C) reflete para o solo todas as ondas de rdio que recebe. D) retm as radiaes IV e UV, que so nocivas aos seres vivos. 10. Sobre a atmosfera terrestre, que funciona como escudo para os seres vivos, foram feitas as seguintes afirmaes: I - oferece isolamento trmico, impedido variaes bruscas da temperatura entre o dia e a noite. II - impede que a maioria das partculas eletricamente carregadas, de grande energia e provenientes do espao extraterrestre, alcance a superfcie do planeta. III - destri por combusto, devida ao atrito com ela, grande parte dos meteoros que atingem a Terra. Esto corretas as afirmaes: A) I e II apenas. B) I e III apenas. C) II e III apenas. D) I, II e III. TPICO 4: O CONCEITO DE CONSERVAO Autor: Ktia Maria Nascimento Toledo QUESTO 5.1 - Quais so as grandezas que se conservam durante a ocorrncia de algum fenmeno? QUESTO 5.2 - O que significa dizer que certas grandezas se conservam? QUESTO 5.3 - Por que importante saber a respeito dos princpios de conservao na natureza? QUESTO 5.4 - Descreva algum fenmeno em que, aparentemente, no se verificou o princpio de conservao da massa e explique porque, apenas aparentemente, esse princpio no foi observado. QUESTO 5.5 - Quais so as consideraes que devemos fazer para aplicarmos o princpio de conservao da massa? QUESTO 5.6 - Uma rgua de plstico atritada com um pedao de l torna-se eletrizada. Como podemos explicar o fato de que a quantidade de carga eltrica encontrada na rgua eletrizada a mesma encontrada na l que foi utilizada para atritar a rgua? QUESTO 5.7 - Quais so as consideraes que devemos fazer para aplicarmos o princpio de conservao da carga eltrica? QUESTO 5.8 - Compare os limites de validade dos princpios de conservao da massa e da carga eltrica. QUESTO 5.9 Defina a grandeza quantidade de movimento. QUESTO 5.10 - Explique o lanamento de um foguete espacial a partir do princpio de conservao da quantidade de movimento. Para isso, voc deve ter em mente que a cincia, ao descrever a realidade de um fenmeno, tenta organiz-lo de modo a simplificar sua anlise e a partir disso, utiliza leis e princpios que so simples e universais. Ento, siga os

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passos: 1) Faa um desenho esquemtico, mostrando a situao inicial do lanamento de um foguete. 2) Desenhe o combustvel do foguete sendo ejetado para fora da cpsula. 3) Desenhe o que ocorrer com a cpsula do foguete. 4) Organize o fenmeno em antes e depois. 5) Organize o fenmeno em quantidade de movimento antes e depois 6) Verifique para essa situao o princpio de conservao da quantidade de movimento. QUESTO 5.11 - Quais so as consideraes que devemos fazer para aplicarmos o princpio de conservao da quantidade de movimento? QUESTO 5.12 Utilize a equao que nos fornece o valor da energia cintica de um corpo e confira o valor encontrado da energia cintica para o corpo de 3 quilogramas do exemplo citado. QUESTO 5.13 Utilize a equao que nos fornece o valor da energia potencial gravitacional de um corpo e verifique que para que um corpo de 3 Kg tenha 6 J de energia potencial gravitacional associado a ele, necessrio que sua altura em relao ao solo seja de 0,2 m. QUESTO 5.14 Utilize o princpio de conservao da energia para calcular a velocidade do corpo do exemplo anterior imediatamente antes de tocar o solo. Acompanhe cada passo do fenmeno e valores associados, completando as lacunas. O corpo de 3 Kg a 0,2 m do solo possui _____ joules de energia potencial gravitacional. Quando o corpo solto, medida que cai, isto , medida que o corpo perde altura, ele perde energia ________ __________. Mas, como a energia se conserva, ele ganha outra forma de energia. Como o corpo adquire velocidade, ele ganha energia _________. De acordo com o princpio de conservao da energia, a energia potencial gravitacional que era de 6 joules no incio do movimento, se transforma em energia cintica que de ___ joules imediatamente antes de tocar o solo. Como, a energia cintica do corpo de 6 joules, sua velocidade de 2 m/s. Pois, Ec = mv2/2. Se 6 = (3.v2 )/2; v2 = (6.2)/3; v2 = ___; ento v = ___. QUESTO 5.14 - Descreva uma srie de fenmenos em que o princpio de conservao da energia verificado. QUESTO 5.15 - Explique por que o princpio de conservao da energia o mais abrangente de todos os princpios de conservao. QUESTO 5.16 - Descreva, de um modo geral, algum avano tecnolgico obtido a partir da aplicao do princpio de conservao da energia. QUESTO 5.17 - Explique o por qu do termo gasto de energia no ser conveniente do ponto de vista cientfico. QUESTO 5.18 - D pelo menos um exemplo de cada uma das formas de armazenamento de energia sob a forma de energia potencial. QUESTO 5.19 - Explique, de um modo geral, o funcionamento de algum eletrodomstico. Para isso, siga as orientaes da questo 5.10. Leve em considerao os itens: 1) A que se destina o aparelho? Qual a sua funo? 2) O que preciso para ele funcionar? 3) Quais formas de energia esto envolvidas no seu funcionamento? Isto , quais as transformaes de energia so necessrias para seu funcionamento? QUESTES GERAIS/MULTIPLA ESCOLHA Cada um desses princpios, bem como as equaes matemticas que os descrevem, sero estudados de modo mais aprofundado nos tpicos seguintes. As questes aqui apresentadas a respeito dos princpios de conservao tm como objetivo fazer com que voc compreenda esses princpios de modo geral e comece a se encantar com o olhar que a cincia pode lhe oferecer para que compreenda o mundo que o cerca, os debates atuais, as insatisfaes e conquistas da humanidade e, com isso amplie cada vez mais sua viso de mundo e suas possibilidades. QUESTO 5.20 - Os debates atuais que desafiam a capacidade intelectual humana, bem como nossa organizao poltica, social, cientfica giram em torno do princpio de conservao da energia. Ilustre essa afirmativa com alguma reportagem atual e identifique as transformaes de energia envolvidas nessa reportagem. QUESTO 5.21 - Identifique pelo menos quatro fenmenos em que voc seja capaz de explicitar os princpios de conservao que ocorrem na natureza. QUESTO 5.22 - Identifique situaes em que h armazenamento de energia sob alguma (s) das formas de energia potencial e classifique-as. QUESTO 5.23 - Compreender o princpio de conservao da energia fundamental tanto para sua formao em cincias quanto para ampliar suas possibilidades de compreender o mundo que o cerca. Descreva (todas) as transformaes de energia que ocorreram sua volta durante um dia completo. QUESTO 5.24 - Assinale a situao em que o princpio de conservao foi aplicado corretamente: A) Ao adicionarmos 300 gramas de acar a 500 gramas de gua e levarmos ao fogo por 20 minutos, obtemos cerca de 700 gramas de uma calda de acar. B) Ao atritarmos uma rgua de plstico com um tecido, embora aparentemente no seja observvel, a soma algbrica das cargas da rgua e do tecido zero. C) Uma pessoa tira uma pedra do cho e depois a abandona de uma altura. A pedra ento, perde toda sua energia durante o trajeto de queda. D) Um adulto de 80 Kg em repouso sobre patins empurra um garoto de 40 Kg, inicialmente na mesma situao. A velocidade que o garoto adquire 2 vezes menor do que a do adulto. QUESTO 5.25 - Este texto refere-se aos princpios de conservao observados na natureza. So quatro grandezas associadas aos princpios de conservao observados na natureza: massa, _______, ________ e _______. O princpio de conservao da energia o mais importante. Esse princpio nos diz que a energia no pode ser criada nem ________; ela pode se transformar de um tipo de energia em outro tipo. possvel armazenar energia na forma de energia _______. Quando o atleta de salto com vara crava a vara no cho, ele transfere sua energia de movimento para a

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vara, que fica assim armazenada na forma de energia potencial ________, devido deformao da vara. Quando a vara se distende e volta para o seu comprimento original, ela perde energiapotencial elstica e o atleta ganha outra forma de energia devido altura em que se encontra em relao ao solo, denominada de energia potencial ________. A energia cintica do atleta, no inicio do movimento, proveniente da energia potencial ______ armazenada no corpo do atleta proporcionada pelo alimento ingerido. A alternativa que completa o texto : A) carga eltrica; quantidade de movimento; energia; destruda; potencial; elstica; gravitacional; qumica. B) carga eltrica; quantidade de movimento; energia; destruda; potencial; elstica; gravitacional; eltrica. C) fora eltrica; quantidade de movimento; energia; modificada; potencial; gravitacional; elstica; qumica. D) fora eltrica; quantidade de movimento; energia mecnica; destruda; potencial; elstica; gravitacional. QUESTO 5.26 - Foram feitas algumas consideraes a respeito dos princpios de conservao: I - O princpio de conservao da massa s vlido em um sistema fechado. II - O princpio de conservao da energia o mais geral dos princpios, j que pode ser aplicado em qualquer situao. III - O princpio de conservao da quantidade de movimento s tem validade quando a massa se conserva. IV - O princpio de conservao da carga s pode ser aplicado em um sistema isolado. So corretas as afirmativas: A) I, II e III somente. B) I, II e IV somente. C) I, III e IV somente. D) II, III e IV somente. TPICOS 5 e 6: TRANSFERNCIA DE CALOR POR CONDUO E CONVECO Autor: Prof. Alfonso Chncaro Bernuy 1. Voc acha seguro comparar a temperatura de dois corpos atravs do tato? Explique sua resposta com um exemplo. 2. Suponhamos duas pessoas A e B. A mantm a mo em gua quente e B em gua fria. Se ambas colocarem a mo em gua morna ento: A) A ter a sensao de frio e B de quente. B) ambas tero sensao de frio. C) ambas tero sensao de morna. D) A ter sensao de quente e B de frio. E) ambas tero sensao de quente. 3. Colocam-se num refrigerador uma placa de ao e uma de isopor. Aps o equilbrio trmico as placas so retiradas. Um observador toca as duas placas. Ento: A) a placa de ao parecer mais quente e a de isopor mais fria. B) a placa de isopor parecer mais quente e a de ao mais fria. C) ambas parecero frias. D) a sensao de frio ou quente depender do observador. E) nenhumas das anteriores. 4. Quando medimos a temperatura de uma pessoa, devemos manter o termmetro em contato com ela durante um certo tempo. Por qu? 5. Se um sistema est em equilbrio trmico, ento todos os corpos que o constituem tm: A) a mesma massa; B) mesma densidade; C) mesmo volume; D) mesma temperatura; 6. O que um termmetro? Em que se baseia um termmetro? 7. Examine um termmetro clinico de vidro e responda: Para esterilizar um termmetro clnico, devemos: A) aquecer a extremidade do bulbo com a chama de um isqueiro. B) evitar aquecer ou ferver um termmetro clnico. C) coloca-lo em gua fervente durante aproximadamente 5 minutos. D) coloca-lo em gua fervente durante mais de 5 minutos. 8. Descreva, resumidamente, como se deve proceder para graduar um termmetro na escala Celsius. 9. Existe alguma temperatura com o mesmo valor na escala Celsius e na escala Kelvin? Se existe, qual ? 10. Em um laboratrio de pesquisas, um cientista mediu a temperatura na qual um certo gs se condensa, encontrando um valor extremamente baixo. Qual dos valores seguintes voc acha que poderia ter sido encontrado por ele? Explique. A) 373 C B) 10 K C) 250 C 11. A ilustrao ao lado mostra as correspondncias entre as escalas termomtricas Kelvin e Celsius. a) Quando um corpo tem sua temperatura aumentada de 0 K a 273 K, de quantas unidades variou sua temperatura? Isso corresponde a uma variao de quantas unidades na escala Celsius? b) Quando um corpo tem sua temperatura aumentada de 0C a 100C, de quantas unidades variou sua temperatura? Isso corresponde a uma variao de quantas unidades na escala Kelvin? c) O que podemos concluir a respeito da variao de temperatura entre as escalas Kelvin e Celsius? Exerccios e questes

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1. Qual diferena entre a transferncia de calor por conduo e por conveco? 2. (a) Por que a serragem melhor isolante trmico que madeira? (b) Apesar de o ar ser melhor isolante trmico do que a madeira, para retardar a fuso de uma barra de gelo, colocada ao ar livre, costuma-se cobri-la com serragem. Tente explicar esse fato. (c) Por que a neve melhor isolante que o gelo? 3. Se voc tocar, com a mo descoberta, a superfcie de um pedao de metal localizado em um forno quente de cozinha, estar em apuros. Mas se voc pe rapidamente sua mo no interior do ar quente do forno, no haver problemas. O que isso lhe diz acerca da condutividade do metal e do ar? 4. Por que as panelas que usamos so de metal e possuem cabo de madeira? 5. Explique por que um pedao de papel, enrolado bem justo num cano de lato, pode ser mantido numa chama sem se queimar, enquanto outro pedao igual, enrolado numa barra de madeira, pega fogo. 6. Um bom isolante impede o calor de atravess-lo ou torna mais lenta a sua passagem? 7. Enrole um agasalho de l ao redor de um termmetro. A temperatura se elevar? 8. Se voc se sente confortvel no ar a 20C, por que a gua a 20C lhe parece to fria quando voc est nadando nela? 9. Por que voc pode manter seus dedos lateralmente prximos da chama de uma vela, mas no consegue fazer o mesmo com os dedos mantidos acima da mesma chama? 10. Voc deseja aquecer gua contida num recipiente cilndrico de grande altura, e dispe para isso de um aquecedor eltrico de imerso. Em que posio deve coloc-lo dentro da gua: embaixo, no meio ou no alto do recipiente? Justifique sua resposta. 11. Pilotos de planadores e de asa-delta vivem correndo atrs das correntes ascendentes. O que so e como so formadas essas correntes? 12. Uma garrafa de vidro e uma lata de alumnio, cada uma contendo 330 mL de refrigerante, so mantidas em um refrigerador pelo mesmo longo perodo de tempo. Ao retir-las do refrigerador com as mos desprotegidas, tem-se a sensao de que a lata est mais fria do que a garrafa. correto afirmar que: A) a lata est realmente mais fria, pois sua temperatura menor que o da garrafa. B) a lata est de fato menos fria do que a garrafa, pois o vidro possui condutividade menor que o alumnio. C) a garrafa e a lata esto mesma temperatura e a sensao devida ao fato de a condutividade trmica do alumnio ser maior que a do vidro. D) a garrafa e a lata esto mesma temperatura e a sensao devida ao fato de a condutividade trmica do vidro ser maior que a do alumnio. 13. Assinale a opo CORRETA: A) A transferncia de calor por conduo s ocorre nos lquidos. B) Na transferncia de calor por conveco, ocorre transporte de matria. C) A transferncia de calor por conveco ocorre nos gases e slidos. D) Uma barra de madeira conduz melhor o calor do que uma barra de alumnio. 14. Dentre as alternativas abaixo, assinale a que no se refere transferncia do calor por conduo. A) A ponta de uma barra metlica colocada numa chama e, em pouco tempo, toda a barra est aquecida. B) Em dias frios, usamos agasalhos de materiais isolantes, diminuindo a perda de calor do nosso corpo para o meio ambiente. C) Em regies muito frias, aconselhvel que as janelas sejam de duas ou trs vidraas para reduzir a perda de calor. D) As reaes nucleares que acontecem no Sol chegam at a Terra na forma de luz e calor. 15. Certos povos nmades que vivem no deserto, onde as temperaturas durante o dia podem chegar a 50C, usam roupas de l branca, para se protegerem do intenso calor da atmosfera. Essa atitude pode parecer-nos estranha, pois, no Brasil, usamos a l para nos protegermos do frio. O procedimento dos povos do deserto pode, contudo, ser explicado pelo fato de que: A) a l naturalmente quente (acima de 50C) e, no deserto, ajuda a esfriar os corpos das pessoas, enquanto o branco uma "cor fria", ajudando a esfri-los ainda mais. B) a l bom isolante trmico, impedindo que o calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e o branco absorve bem a luz em todas as cores, evitando que a luz do sol os aquea ainda mais. C) a l bom isolante trmico, impedindo que o calor de fora chegue aos corpos das pessoas, e o branco reflete bem a luz em todas as cores, evitando que a luz do sol os aquea ainda mais. D) a l naturalmente quente (embora esteja abaixo de 50C) e, no deserto, ajuda a esfriar os corpos das pessoas, e o branco tambm uma "cor quente", ajudando a refletir o calor que vem de fora. 16. Um grupo de amigos compra barras de gelo para um churrasco, num dia muito quente. Como as barras chegam com algumas horas de antecedncia, algum sugere que sejam envolvidas num grosso cobertor para evitar que derretam demais. Essa sugesto: A) absurda, porque o cobertor vai aquecer o gelo, derretendo-o ainda mais depressa. B) absurda, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, fazendo que ele derreta ainda mais depressa. C) faz sentido, porque o cobertor facilita a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento. D) faz sentido, porque o cobertor dificulta a troca de calor entre o ambiente e o gelo, retardando o seu derretimento.

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17. O congelador colocado na parte superior dos refrigeradores, pois o ar se resfria nas proximidades dele, ............... a densidade e desce. O ar quente que est na parte de baixo, por ser ..............., sobe e resfria-se nas proximidades do congelador. Nesse caso, o processo de transferncia de energia na forma de calor recebe o nome de ............... . Assinale a alternativa que preencha corretamente as lacunas. A) aumenta - mais denso conveco. B) diminui - mais denso conduo. C) aumenta - menos denso conduo. D) aumenta - menos denso conveco.

TPICO 7: TRANSFERNCIA DE CALOR POR RADIAO Autor: Prof. Arjuna C. Panzera PROBLEMAS 1. Marque V ou F se afirmaes abaixo forem verdadeiras ou falsas respectivamente. Onda um conjunto de perturbaes provocadas num meio material ou no vcuo. ( ) Uma onda curta de rdio uma onda longitudinal e uma onda longa de rdio uma onda transversal. ( ) Um ponto de uma mola vibra perpendicularmente sua direo de propagao quando uma onda longitudinal passa por ele. ( ) Aumentando-se a freqncia de uma onda numa corda, seu comprimento de onda tambm aumenta. ( )

2. (FCMMG-97) A figura mostra uma onda produzida por um vibrador de 30 Hz. Com relao a esta figura, a afirmativa correta : A) sua velocidade vale 4,8 m/s. B) sua amplitude vale 6,0 cm. C) seu comprimento de onda vale 8,0 cm. D) seu perodo vale 30 s. E) sua freqncia vale 0,033 vibraes / s. 3. (FCMMG-97) Na identificao da posio de uma bala de revolver no corpo de um paciente, emitido um ultra-som com velocidade de 300 m/s. Seu eco, refletido na bala, recebido 4,0 x 10-4 s aps a emisso. Com isso, pode-se dizer que a bala dista do emissor de: A) 3,0 cm. B) 6,0 cm. C) 9,0 cm. D) 12,0 cm. 24,0 cm. 4. (FCMMG-98) Uma onda transversal e uma onda longitudinal podem se propagar respectivamente, nos meios citados abaixo, EXCETO A) no vcuo e no ar. B) no ar e na gua. C) na gua e no vcuo. D) na gua e no ar. 5. (UFMG-98) O som uma onda longitudinal, enquanto uma onda produzida numa corda esticada uma onda transversal. O que difere as ondas longitudinais das ondas transversais A) a direo de propagao da onda. B) a direo da vibrao de um ponto da onda. C) a freqncia da onda. D) o comprimento de onda da onda 6. (UFMG-96) Uma rolha flutua na superfcie da gua de um lago. Uma onda passa pela rolha e essa executa, ento, um movimento de sobe e desce, conforme mostra a figura.

O tempo que a rolha leva para ir do ponto mais alto ao ponto mais baixo do seu movimento de 2 segundos. O perodo do movimento da rolha A)0,5 s. B)1,0 s. C)2,0 s. D)4,0 s. 7. (UFMG-98) Suponha que uma das cordas de um violo, cujo comprimento L = 0,90 m, esteja vibrando no modo que mostrado de forma esquemtica na figura. A corda produz no ar um som com comprimento de onda de 0,40 m. Considere a velocidade de propagao do som no ar igual a 340 m/s.

A)CALCULE o comprimento de onda da onda na corda. B)CALCULE a velocidade de propagao de um pulso na corda.

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8. (UFES) Ao colocar a mo sob um ferro eltrico quente sem tocar a sua superfcie, sentimos a mo queimar. Isso ocorre porque a transmisso de calor entre o ferro eltrico e a mo se deu principalmente atravs de: A) conduo. B) conveco. C) irradiao. D) conduo e conveco.E) conveco e irradiao. TPICO 8: O EFEITO ESTUFA E O CLIMA NA TERRA Autor: Prof. Alfonso Chncaro Bernuy Exerccios 1. O que energia radiante? 2. Falando relativamente, as ondas de alta freqncia tm comprimentos de onda longos ou curtos? 3. Como a freqncia da energia radiante se relaciona com a temperatura absoluta da fonte da radiao? 4. Uma vez que todos os objetos emitem energia para sua vizinhana, ento por que suas temperaturas no diminuem continuamente? 5. O que determina se um objeto, em dado instante, ser predominantemente um emissor ou um absorvedor? 6. Como funciona uma estufa de plantas? 7. Como a atmosfera terrestre pode ser comparada a uma estufa de plantas? 8. Quais so as limitaes na comparao da atmosfera terrestre com uma estufa de plantas? 9. Qual seria a conseqncia de se eliminar completamente o efeito estufa na Terra? 10. Num dia ensolarado, mas muito frio, voc dispe de um casaco preto e de um casaco de plstico transparente. Qual deles voc deveria vestir para se sentir mais aquecido ao sair de casa? 11. Se a composio da atmosfera superior fosse alterada de modo que uma maior quantidade de radiao terrestre escapasse, que efeito isso teria sobre o clima da Terra? 12. Nas chamadas "estufas", onde so cultivadas as plantas, temos um envoltrio de vidro e um piso escurecido para manter uma temperatura mdia adequada vida vegetal. O vidro usado nas estufas A) totalmente transparente a todas as faixas de radiao eletromagntica. B) praticamente opaco s radiaes de freqncia inferior da luz visvel. C) praticamente opaco s radiaes de freqncia superior da luz visvel. D) praticamente opaco s radiaes visveis. 13. A respeito do efeito estufa, podemos afirmar que: A) provoca um decrscimo de 18C na temperatura mdia da superfcie terrestre. B) compromete a existncia da vida na Terra. C) tem como conseqncia o fato de a temperatura, em toda a superfcie terrestre, ser de 15C. D) conseqncia da presena de certos gases na atmosfera que bloqueiam a passagem das radiaes infravermelhas. E) no exerce nenhuma influncia no clima ao longo da superfcie terrestre. 14. A maior parte da energia usada hoje no planeta proveniente da queima de combustveis fsseis. O protocolo de Kyoto, acordo internacional que inclui a reduo da emisso de CO2 e de outros gases, demonstra a grande preocupao atual com o meio ambiente. O excesso de queima de combustveis fsseis pode ter como conseqncias A) maior produo de chuvas cidas e aumento da camada de oznio. B) aumento do efeito estufa e dos nveis dos oceanos. C) maior resfriamento global e aumento dos nveis dos oceanos. D) destruio da camada de oznio e diminuio do efeito estufa. E) maior resfriamento global e aumento da incidncia de cncer de pele. 15. Observe as informaes abaixo publicadas no jornal O Globo: Com relao ao efeito estufa, julgue as afirmativas a seguir: I Os pases desenvolvidos so os maiores responsveis pelo agravamento do efeito estufa devido ao maior dinamismo econmico e maior poder aquisitivo das populaes. II O acmulo de compostos como o CO2 na atmosfera, determina maior reteno de calor irradiado pela superfcie terrestre e, conseqentemente, elevao na temperatura do planeta. III O aquecimento do planeta determina uma srie de alteraes, como, por exemplo, a elevao do nvel do mar. IV Devido s especificidades de nossa matriz energtica, o Brasil no contribui para o agravamento do efeito estufa. Esto corretas: A) I e II B) I, II e III. II e IV. E) Todas. C) II e III. D)

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16. A Conveno do Clima, assinada no Rio de Janeiro, em 1992, durante a Conferncia Mundial sobre Meio Ambiente e Desenvolvimento (ECO 92), tem como objetivo reduzir a emisso de gases que provocam o efeito estufa e que esto listados no quadro abaixo.

Considerando as informaes apresentadas, Assinale V ou F nas seguintes afirmaes, caso julgue ser verdadeira ou falsa, respectivamente. ( ) A queima de combustveis fsseis , em grande parte, responsvel pela emisso de gases que intensificam o efeito estufa. ( ) Principalmente em virtude da ao dos xidos de nitrognio, o efeito estufa poder causar o aumento das calotas polares. ( ) Mudanas climticas causadas pelo efeito estufa podem modificar a distribuio da flora e da fauna na superfcie terrestre. ( ) Os dados da tabela sugerem que o reflorestamento representa uma medida eficiente contra o agravamento do eleito estufa. ( ) Os gases envolvidos no efeito estufa no interferem na camada de oznio. TPICO 9: ENERGIA CINTICA Parte I Autor: Prof. Srgio Luiz Talim Para voc fazer 1 Um rapaz observou, durante uma tempestade, que o som de um raio foi ouvido 5,0 s aps a sua queda. A que distncia do rapaz caiu esse raio, sabendo-se que a velocidade do som no ar 320 m/s? 2 Qual a energia cintica de um automvel de massa 900 kg e velocidade 72 km/h? (Lembre-se de fazer as mudanas de unidades para obter a energia em joules) 3 O automvel do problema anterior foi freado at parar. Qual ser a energia cintica do carro aps parar? Para onde foi a energia cintica que o carro tinha? 4 -Um automvel de 800 kg tem velocidade de 18 km/h quando acelera e atinge uma velocidade de 90 km/h. Qual foi o aumento de energia cintica do automvel? 5 Qual deve ser a energia transferida a um corpo de massa 10 kg para: a) aumentarmos a sua velocidade de zero para 4,0 m/s; b) aumentarmos a sua velocidade de 4,0 m/s para 8,0 m/s. Compare essas duas energias e explique a sua diferena. Exerccios complementares 1 - (PUC-MG) Dobrando a velocidade de um objeto, sua energia cintica: a) fica duas vezes maior. b) fica quatro vezes maior. c) aumenta por um fator igual a (1/2). d) no se altera. 2 - (UFRGS) Comparada com a energia necessria para acelerar um automvel de 0 a 60 km/h, quanta energia necessria para aceler-lo de 60 km/h a 120 km/h, desprezando a ao do atrito? a)A mesma. b) O dobro. c) O triplo. d) Quatro vezes mais. e) Oito vezes mais. 3 - (PUC RS) A dificuldade para fazer parar um automvel tanto maior quanto maior for sua energia cintica. Se a velocidade do carro passar de 100 para 120 km/h, aumentando, portanto 20%, sua energia cintica aumenta a)14%. b) 20%. c) 24%. d) 40%. e) 44%. 4 - (Fatec-SP) Uma bala de revlver de massa 20 g, tem velocidade de 200 m/s quando atinge o tronco de uma rvore e nele penetra 25 cm, at parar. A energia cintica da bala ao atingir o tronco, em joules, era de: a) 4,0 x 105 d) 4,0 x 102 4 b) 4,0 x 10 e) 4,0 x 10 c) 4,0 x 103 5 - Dois corpos A e B tm massas mA e mB, sendo mA = 4 mB. Denominando KA e KB suas energias cinticas e vA e vB suas respectivas velocidades, obtm-se: A) KA = KB, quando vB = vA. B)KA = 2KB, quando vB = vA/2. C)KA = KB, quando vB = 4vA. D) KA = 2KB, quando vB = 2vA. E)KA = KB, quando vB = 2vA. 6 - (PUC-PR) Acelerando um automvel de 20 km/h para 60 km/h, verifica-se um aumento de consumo de combustvel de Q litros/km. Supondo que o aumento do consumo de combustvel proporcional variao da energia cintica do automvel e desprezando as perdas mecnicas e trmicas, ao acelerar o automvel de 60 km/h para 100 km/h, o aumento do consumo de combustvel : a) 2Q. b) 3Q. c) 0,5Q. d) 1,5Q e) 5Q

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7 - (UFRS 2000) Para um dado observador, dois objetos A e B, de massas iguais, movem-se com velocidades constantes de 20 km/h e 30 km/h, respectivamente. Para o mesmo observador, qual a razo EA /EB entre as energias cinticas desses objetos? a)1/3. b) 4/9. c) 2/3. d) 3/2. e) 9/4.

TPICOS 10 e 11: ENERGIA POTENCIAL GRAVITACIONAL E ELSTICA Autor: Prof. Alfonso Chncaro Bernuy 1. Um carro erguido uma certa altura numa oficina e, portanto, tem energia potencial em relao ao solo. Se ele fosse erguido duas vezes mais alto, quanto ele teria de energia potencial gravitacional? 2. Dois carros so erguidos simultaneamente mesma altura numa oficina. Se um deles tem massa duas vezes maior que o outro, como se comparam suas energias potenciais gravitacionais? 3. Quantos joules de energia potencial ganha um livro de 1kg quando elevado em 2m acima do solo ? Quando elevado em 4m? 4. Descreva algumas vantagens de um corpo possuir energia potencial gravitacional. 5. Considere uma bola arremessada diretamente para cima no ar. Em que posio sua energia cintica mxima? Onde mxima sua energia potencial gravitacional? 6. Na figura ao lado, em que ponto de seu movimento a energia cintica do pndulo mxima? Em que ponto a energia potencial gravitacional mxima? Quando a energia potencial for a metade de seu valor mximo, quanto ele ter de energia cintica? 7. Um quilograma de acar possui uma energia potencial qumica de 16.093 J. Se fosse possvel transformar toda essa energia em energia potencial gravitacional, at que altura seria possvel elevar essa quantidade de acar aqui na Terra? E na Lua? (Considere e ).

8. Um tren de massa 50 kg desliza em uma rampa, partindo de uma altura de 5 m em relao parte plana mostrada na figura. Ele chega base da rampa com velocidade de 6 m/s.

a) Qual a energia potencial gravitacional do tren no inicio do movimento? Tome como referncia a base da rampa. b) Qual a energia cintica do tren na base da rampa? c) A energia potencial gravitacional no alto da rampa igual energia cintica na base da rampa? Em caso negativo, especule a respeito do que pode ter acontecido com a parte da energia potencial gravitacional que no foi convertida integralmente em energia cintica. 9. Duas pedras, sendo uma de 20 kg e outra de 30 kg, esto a 120m e 80m de altura, respectivamente, em relao ao solo. Considere como igual a acelerao gravitacional nas duas posies. Voc diria que A) a pedra de maior massa tem maior energia potencial. B) a pedra de menor massa tem maior energia potencial. C) ambas as pedras tm igual energia potencial. D) nada podemos afirmar com relao energia potencial das pedras. 10. Nas olimpadas de Sidnei (2000) O iraniano Hossein Rezazadeh levanta 260 quilogramas e estabelece novo recorde mundial no levantamento de peso masculino, para a categoria acima de 105 kg. a) Determine o mnimo da energia despendida pelo atleta ao levantar essa massa a 2m de altura, num local onde o g = 9,8 m/s2. b) Se o atleta fosse 20 cm mais alto, qual seria o acrscimo na energia potencial gravitacional ?.

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11. Uma bolinha de massa m = 100 gramas, assimilvel a um ponto material, encontra-se sobre uma mesa horizontal de altura 0,80 m. Considere como nvel de referncia o solo e o valor de g = 9,8 m/s2.

a) Que providncia deve ser tomada para determinarmos a energia potencial gravitacional da bolinha, em joules? b) Determine a energia potencial gravitacional da bolinha no alto da mesa. c) Se a bolinha sair da superfcie da mesa e cair, sua energia potencial gravitacional, quando estiver a 0,40m, ser maior inferior ou igual posio no alto da mesa? Quantas vezes? d) Qual foi a perda da energia potencial gravitacional da bolinha ao passar da posio 0,80m para 0,40m? O que aconteceu com essa energia? (Sugesto: a energia cintica da bolinha no alto da mesa era nula). 1. Um garoto atira uma pedra para cima com um estilingue. a) Qual a forma de energia armazenada no estilingue? b) Que forma de energia possui a pedra quando atinge sua altura mxima? c) Existe energia no estilingue depois do lanamento? Comente. 2. Uma mesma fora F aplicada, sucessivamente, a duas molas diferentes A e B. Observa-se que a deformao, XA, da mola A maior do que a deformao, XB, da mola B. a) Voc acha que a mola A mais dura ou mais macia do que a mola B? b) A constante elstica, kA, da mola A maior ou menor do que a constante elstica, kB, da mola B? c) Ento, molas que tm constantes elsticas de valor elevado so molas mais duras ou mais macias? 3. Um corpo encontra-se na extremidade de uma mola, deformada de um valor X. Aumentando-se a deformao da mola para um valor 2X : a) O valor da constante elstica da mola aumenta, diminui ou no varia? b) Quantas vezes maior tornase a fora exercida pela mola sobre o corpo? c) Quantas vezes maior torna-se a Epe do corpo? 4. Sejam dadas duas molas distintas, A e B, onde A mais dura do que B, isto kA > kB. Em que mola ser armazenada uma maior energia potencial elstica se elas forem esticadas: a) a mesma distncia e b) por uma fora de mesma magnitude. 5. O salto com vara , sem dvida, uma das disciplinas mais exigentes do atletismo. Em um nico salto, o atleta executa cerca de 23 movimentos em menos de 2 segundos. Na ltima Olimpada de Atenas a atleta russa, Svetlana Feofanova, bateu o recorde feminino, saltando 4,88 m. A figura a seguir representa um atleta durante um salto com vara, em trs instantes distintos.

Assinale a opo que melhor identifica os tipos de energia envolvidos em cada uma das situaes I, II, e III, respectivamente. A) cintica, cintica e gravitacional, cintica e gravitacional. B) cintica e elstica, cintica, gravitacional e elstica, cintica e gravitacional. C) cintica, cintica, gravitacional e elstica, cintica e gravitacional. D) cintica e elstica, cintica e elstica, gravitacional. 6. Duas molas, A e B, foram comprimidas pela mesma fora F = 30N e sofreram deformaes XA = 30cm e XB = 10 cm. a) Determine o valor da constante elstica de cada mola; b) Observando as respostas da questo (a), estabelea uma relao entre o fato de uma mola ser dura ou macia com o valor de sua constante elstica; c)A energia potencial elstica de cada mola. 7. Uma fora de magnitude 200N deforma 5,0cm uma mola. Qual a energia potencial elstica que a mola armazena quando deforma 20cm?

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TPICO 12: TRABALHO E MQUINAS SIMPLES Autores: Arjuna C Panzera Os trs tipos de alavancas Ao lado de cada figura ou situao descrita, identifique o local do ponto de apoio, desenhe uma seta representando a fora potente e outra representando a fora resistente. Identifigue o tipo de alavanca completando a frase . 1. Um jardineiro poda uma planta usando uma tesoura. Alavanca ___________________ O ponto de apoio est _______________ A fora potente aplicada ____________ A fora resistente aplicada _____________

2. Uma cozinheira usa um quebra nozes. Alavanca ___________________ O ponto de apoio est _______________ A fora potente aplicada ____________ A fora resistente aplicada _____________

3. Um bilogo usa uma pina para segurar pequenos animais. Alavanca ___________________ O ponto de apoio est _______________ A fora potente aplicada ____________ A fora resistente aplicada _____________ 4. Uma pessoa retira o prego de uma tboa usando um martelo. Alavanca ___________________ O ponto de apoio est _______________ A fora potente aplicada ____________ A fora resistente aplicada _____________

5. Um pedreiro carrega uma carrinho de mo. Alavanca ___________________ O ponto de apoio est _______________ A fora potente aplicada ____________ A fora resistente aplicada _____________

6. Uma pessoa pescando. Alavanca ___________________ O ponto de apoio est _______________ A fora potente aplicada ____________ A fora resistente aplicada _____________

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CONHECIMENTO EM AO Exerccios 1. A figura seguinte mostra um sarilho, dispositivo usado desde a antiguidade para retirar gua de poos. a) O sarilho baseado em qual da mquinas simples: alavanca, plano inclinado ou roldana? b) A figura ao lado mostra as partes principais do sarilho. Suponha que o balde tenha 30 kg, o raio r do disco onde a corda est enrolada de 20 cm e o brao da manivela b onde a fora ser aplicada de 50 cm. Qual ser o valor da fora que a pessoa ter que aplicar para suspender o balde? c) Quando a pessoa gira a manivela, a corda vai se enrolando no eixo e o raio r vai aumentando. Voc acha que, medida que o balde vai subindo, a dificuldade em pux-lo, por causa disso, aumentar, diminuir ou no haver alterao? 2. Em cada situao a seguir, identifique o tipo de alavanca, salientando o ponto de apoio, a fora resistente e a fora potente. 2a Alicate comum. 2b Alicate de unha.

2c Flexo do corpo

2d Levantamento do p

2e Balana romana

2f Movimento do brao

3. As engrenagens tambm so aplicaes das mquinas simples. Elas so constitudas de discos de dimetros diferentes que giram em torno de seus eixos e so ligadas atravs de correias ou por contatos (por presso ou por dentes de engrenagens) para que no haja deslizamento entre elas. Na transmisso por contato ocorre inverso no sentido do movimento, o que no ocorre quando as engrenagens so interligadas por correias. a) Em qual dos tipos de mquina simples - alavanca, plano inclinado ou roldana - as engrenagens esto baseadas? b) O pedal de uma bicicleta ligado a uma polia que, atravs de uma corrente, faz conexo com a roda trazeira. Para que o ciclista realize menos fora, o dimetro da polia do pedal deve ser maior ou menor que a da roda? Explique. 4. Nas estradas, quando se deve ultrapassar uma montanha, os engenheiros nunca as projetam subindo em linha reta, mas atravs de curvas de asceno gradual. Explique porque, baseado em seus conhecimentos de mquinas simples.

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5. Num motor de carro usam-se polias ligadas por correias. A figura ao lado mostra um exemplo dessa situao. a) Porque as polias possuem dimetros diferentes? b) As polias giram com a mesma velocidade? c) Quando a polia maior d uma volta, as menores tambm do uma volta? d) A fora que as polias fazem sobre os eixos possuem os mesmos valores?

6. (Cesgranrio RJ) Um corpo de peso P encontra-se em equilibrio, devido ao da fora F, como indica a figura. Os pontos A, B e C so pontos de contato entre os fios e a superfcie. A fora que a superfcie exerce sobre os fios nos pontos A, B e C so respectivamente: A) P/8, P/4, P/2. B) P/8, P/2, P/4. C) P/2, P/4, P/8. D) P, P/2, P/4. E) iguais a P.

7. (Vunesp) As figuras a e b indicam duas posies de um brao humano que tem na palma da mo uma esfera de 2,5 kgf. As distncias entre as articulaes esto indicadas na figura. Nas condies das figuras a e b possvel afirmar que os torques (momentos das foras) em relao ao ponto O so respectivamente:

8. (UFMG -1997) A figura mostra trs engrenagens E1, E2 e E3, fixadas pelos seus centros, e de raios R1, R2 e R3, respectivamente. A relao entre os raios R1 = R3 R2. A engrenagem da esquerda ( E1 ) gira no sentido horrio com perodo T1.

Sendo T2 e T3 os perodos de E2 e E3, respectivamente, pode-se afirmar que as engrenagens vo girar de tal maneira que A) T1 = T2 = T3, com E3 girando em sentido contrrio a E1. B) T1 = T3 # T2, com E3 girando em sentido contrrio a E1. C) T1 = T2 = T3, com E3 girando no mesmo sentido que E1.

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D) T1 = T3 # T2, com E3 girando no mesmo sentido que E1. 9. Os diagramas a seguir mostram pesos colocados sobre uma tbua apoiada em um piv triangular. Podem ocorrer trs situaes: A a tbua permanecer em equilbrio na horizontal; B a tbua tombar para o lado direito; C a tbua tombar para o lado esquerdo. Para cada um dos 8 diagramas abaixo, verifique qual das situaes ocorrer: A, B ou C.

Verifique, na prtica, as suas previses construindo a seguinte montagem usando uma rgua, um apoio e moedas iguais:

TPICO 13: TRABALHO E CALOR Autor: Gielton de Barros Lima Exerccios: 1. Responda cada uma das questes propostas. Tente, num primeiro momento, responder sem consultar o texto. Ao final retorne ao texto para confirmar suas respostas. a. Qual a unidade de medida de temperatura? b. O que ocorre microscopicamente quando aumentamos a temperatura de um corpo? c. Quais as formas de energia que existem internamente em um corpo? d. Qual a unidade de medida de calor? e. Se calor uma forma de energia que no pode ser armazenada, significa que um corpo no armazena energia? f. Qual a unidade de medida de energia interna? g. O que necessrio para que algum trabalho seja realizado? h. Para aumentarmos a temperatura de um corpo necessrio o fornecimento de calor? i. Qual a unidade de medida de trabalho? j. Sempre que desejamos aumentar a temperatura de um corpo devemos fornecer calor a ele? k. Qual a grandeza relacionada ao termo aquecimento, ou seja, o que significa do ponto de vista cientifico aquecer as mos? Seria o mesmo que fornecer calor s mos? l. Qual a definio que a cincia apresenta para trabalho? 2. Leia as frases abaixo, marque (V) para as verdadeiras (F) para as falsas e justifique todas em seguida. a. ( ) A temperatura uma medida da quantidade de calor contida no corpo. b. ( ) Se a temperatura de um corpo aumenta ento ele recebeu calor. c. ( ) Quando a temperatura de um corpo aumenta sua energia interna tambm aumenta. d. ( ) Quando um trabalho realizado sobre um corpo, alguma energia est sendo transferida a ele. e. ( ) A energia qumica de ligao est relacionada forma como tomos e molculas se organizam para formar os compostos.

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( ) O trabalho uma forma de energia que permanece armazenada nos corpos que esto em repouso. ( ) Quando envolvemos um corpo qualquer em um material isolante trmico evitamos a realizao de trabalho para gerar aquecimento. 3. A seguir so apresentadas algumas situaes em que um ou mais corpos sofrem variaes de temperatura. Identifique, em cada caso, se o aquecimento ocorreu devido transferncia de calor (C) ou realizao de trabalho (T). No caso do calor, indique que corpo possui maior e qual possui menor temperatura. No caso do trabalho indique que fora realiza trabalho. a. ( ) O aquecimento da broca de uma furadeira logo aps sua utilizao ao perfurar uma parede. b. ( ) O fato de uma poro de leite se aquecer quando colocada dentro de uma panela que levada ao fogo. c. ( ) O aumento de temperatura da cabea de um prego aps receber vrias marteladas de um carpinteiro ao pregar uma porta. d. ( ) O aquecimento dos pneus de um automvel aps uma longa viagem. e. ( ) O resfriamento de uma garrafa de refrigerante colocada dentro da geladeira por um certo intervalo de tempo. f. ( ) O fato de a temperatura do motor de automvel aumentar durante seu funcionamento. g. ( ) A diminuio de temperatura de um bolo, que aps sair do forno colocado sobre a pia da cozinha e ali deixado por um certo tempo. h. ( ) O aumento de temperatura de um pequeno pedao de madeira que, ao ser preparada para a pintura, lixada por alguns instantes. i. ( ) O aquecimento de um automvel estacionado ao sol durante um certo intervalo de tempo. j. ( ) O resfriamento de uma panela de presso que retirada da chama de um fogo e colocada dentro da pia, abaixo da torneira jorrando gua fria. 4. Uma pessoa deseja tomar um banho de cachoeira num dia frio. Para isso ela pode mergulhar no poo ou ficar em baixo da queda dgua. Considerando que a temperatura da gua do poo seja a mesma da gua da queda, em qual das duas situaes a pessoa sentir menos frio? Justifique utilizando os conceitos trabalhados neste texto. EXERCCIOS 1. UFMG (Adaptada - 1993) Observe a figura.

f. g.

Nessa figura, dois corpos, a temperaturas diferent es, foram colocados em contato e isolados termicamente. Depois de um certo tempo, esses dois corpos atingiram o equilbrio trmico. Pode-se afirmar, com certeza que A) a energia perdida por um dos corpos igual energia recebida pelo outro. B) a energia interna dos dois corpos a mesma. C) o trabalho realizado pelas molculas dos dois corpos numericamente igual. D) o aumento na temperatura de um dos corpos numericamente igual ao decrscimo na temperatura do outro. 2UFMG (1994) A Primeira Lei da Termodinmica estabelece que o aumento da energia interna de um sistema dado o trabalho que esse sistema realiza.

por onde o calor recebido pelo sistema, e Se um gs real sofre uma compresso adiabtica, ento,

3. UFMG (2003) No vero, Tia Maria dorme coberta somente com um lenol de algodo, enquanto, no inverno, ela se cobre com um cobertor de l. No inverno, a escolha do cobertor de l justifica-se, principalmente, porque este A) mais quente que o lenol de algodo. B) pior transmissor de calor que o lenol de algodo. C) se aquece mais rpido que o lenol de algodo. D) tem mais calor acumulado que o lenol de algodo.

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4. UFMG (2003 - Adaptada) Uma seringa, com a extremidade fechada, contm uma certa quantidade de ar em seu interior. Sampaio puxa, rapidamente, o mbolo dessa seringa, como mostrado nesta figura:

Considere o ar como um gs ideal. Sabe-se que, para um gs ideal, a energia interna proporcional sua temperatura. Com base nessas informaes, correto afirmar que, no interior da seringa, A) a presso do ar aumenta e sua temperatura diminui. B) a presso do ar diminui e sua temperatura aumenta. C) a presso e a temperatura do ar aumentam. D) a presso e a temperatura do ar diminuem. 5. PUC (2006) Dois corpos A e B esto, separadamente, em equilbrio trmico com um corpo C. Sobre a temperatura do corpo A, CORRETO concluir que ela : A) diferente da temperatura de B. B) diferente da temperatura de C. C) igual temperatura de C e diferente da temperatura de B. D) igual temperatura de B. 6. UFU (2004 Adaptada) Por volta de 1850 James P. Joule desenvolveu um equipamento para medir o equivalente mecnico da energia trmica. Este equipamento consistia de um peso conhecido, preso a uma corda, de forma que, quando o peso caa, um sistema de ps era acionado aquecendo a gua do recipiente, isolado termicamente, como mostra a figura.

De acordo com a teoria atual de calor podemos afirmar que a gua se aquece porque: A) H transferncia de calor das ps para a gua. B) O trabalho realizado pelo peso do corpo M convertido em aumento da energia interna da gua. C) O recipiente isolante trmico transfere energia trmica para a gua. D) O movimento das ps transfere energia cintica para a gua. TPICO 14: MQUINAS TRMICAS Autor: Prof. Gielton de Barros Lima QUESTES 1. Qual foi a importncia da mquina a vapor para a revoluo industrial? 2. De que maneira a cincia define uma mquina trmica? 3. Quais so as condies para a realizao de um trabalho, do ponto de vista da cincia? 4. De que maneira as mquinas trmicas realizam trabalho? 5. O que significa dizer que um gs realizou trabalho sobre a vizinhana? O que tende a acontecer com a energia interna do gs? 6. O que significa dizer que a vizinhana realizou trabalho sobre o gs? O que tende a acontecer com a energia interna do gs? 7. Explique com suas palavras o que uma transformao isotrmica. Quais as transformaes de energia envolvidas em uma transformao isotrmica? 8. D exemplo de uma situao qualquer em que um gs sofra uma transformao isotrmica. 9. O que acontece com a presso e volume durante uma transformao isotrmica? 10. Qual o artifcio matemtico que se utiliza para determinar o trabalho em um grfico presso em funo do volume?

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11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24.

O que voc entende por uma transformao adiabtica? Quais as transformaes de energia envolvidas em uma transformao adiabtica? O que acontecem com a presso, volume e temperatura durante uma transformao adiabtica? Para que uma mquina trmica funcione necessrio que ela realize sucessivos ciclos. Por que isso acontece? Qual deve ser a relao entre o trabalho realizado pelo gs, em uma mquina trmica, e o trabalho realizado sobre o gs, para que o saldo do trabalho til no seja zero? Explique com suas palavras como funcionava a mquina de Savery e qual a sua utilidade na poca de sua construo. Qual o aperfeioamento que James Watts fez sobre as mquinas trmicas que possibilitou um melhor rendimento de tais mquinas? Carnot observou que todas as mquinas trmicas funcionam baseadas em um princpio comum. Que princpio este? Como representar uma mquina trmica atravs de um desenho ou diagrama? Qual a expresso matemtica que permite calcular a eficincia de uma mquina trmica? O que Carnot, em seu estudo sobre as mquinas trmicas, descobriu sobre a eficincia dessas mquinas? Sabemos que hoje os motores de automveis esto cada vez mais evoludos. H uma esperana, por parte dos engenheiros mecnicos das indstrias automobilsticas, de conseguirem em um tempo futuro produzir motores cujo rendimento seja de 100%? Explique. Escreva uma forma de enunciar a 2 Lei da Termodinmica utilizando o conceito de mquina trmica. Usando um grfico presso em funo do volume explique porque uma mquina trmica jamais pode ter rendimento 100%. Qual a importncia do ciclo de Carnot para o estudo das mquinas trmicas?

PROBLEMA Uma mquina trmica que opera em ciclos recebe 500 J de calor e realiza 100 J de trabalho por ciclo. Sabendo que a mquina opera em 30 ciclos por segundo, calcule: a) A quantidade de calor rejeitada pela mquina em cada ciclo. b) A eficincia dessa mquina trmica. c) A sua potncia til (lembre-se que a potncia uma medida da quantidade de energia transformada por unidade de tempo) d) A quantidade de calor dissipada para o ambiente por minuto. QUESTES DE MLTIPLA ESCOLHA 1. Assinale, entre as afirmativas abaixo, aquela que se refere a uma caracterstica importante do Ciclo de Carnot. a) o ciclo utilizado na maioria das mquinas trmicas. b) Determina o rendimento mximo de uma mquina trmica que opere entre duas temperaturas dadas. c) Nele, no h degradao da energia. d) Apresenta um rendimento de 100%. 2. O motor a exploso a gasolina, usado na maioria dos automveis, possui seu funcionamento dividido em quatro etapas distintas, a saber: admisso, compresso, exploso e exausto. na exploso que ocorre a efetiva transformao de calor em trabalho mecnico, pois logo aps a queima do combustvel ocorre uma expanso do cilindro. Essa expanso pode ser considerada uma transformao: a)isotrmica b) adiabtica c) isovolumtrica (volume constante) d) isobrica (presso constante) TPICO 15: TRANSFORMAES DE ENERGIA NOS CIRCUITOS ELTRICOS Autor: Prof. Glnon Dutra 1) A eletricidade importante para sua vida? Se sim, liste pelo menos duas atividades dirias que s so possveis devido ao uso da eletricidade. 2) Compare as idias de Charles Dufay com as de Benjamin Franklin a respeito da atrao e repulso eltrica identificando as semelhanas e as diferenas entre elas. 3) Como a atrao e a repulso eltrica so explicadas hoje, a partir do conceito de carga eltrica? 4) (UNICAMP 1993) Cada uma das figuras a seguir representa duas bolas metlicas de massas iguais, em repouso, suspensas por fios isolantes. As bolas podem estar carregadas eletricamente. O sinal da carga est indicado em cada uma delas. A ausncia de sinal indica que a bola est descarregada. O ngulo do fio com a vertical depende do peso da bola e da fora eltrica devido bola vizinha. Indique em cada caso se a figura est certa ou errada.

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5) (UEL 1996) Um basto isolante atritado com tecido e ambos ficam eletrizados. correto afirmar que o basto pode ter a) ganhado prtons e o tecido ganhado eltrons. b) perdido eltrons e o tecido ganhado prtons. c) perdido prtons e o tecido ganhado eltrons. d) perdido eltrons e o tecido ganhado eltrons. e) perdido prtons e o tecido ganhado prtons. 6) Explique porque uma rgua de plstico ao ser atritada com os cabelos, pode atrair pequenos pedaos de papel. 7) Ao ligarmos um aparelho de TV, a parede interna da tela perde uma grande quantidade de eltrons. Qual o sinal da carga adquirida pela tela? 8) Sabemos que os objetos a nossa volta so constitudos por cargas eltricas positivas e negativas. Por que ento, eles normalmente no apresentam propriedades eltricas? 9) Qual a importncia, para a cincia, da inveno da pilha, por Alessandro Volta? 10) Explique o que a energia eltrica a partir do conceito de energia potencial gravitacional. 11) Quais as transformaes de energia presentes nas seguintes fontes de eletricidade: a) Pilhas e baterias. b) Gerador de uma usina hidreltrica. c) Bateria solar de uma calculadora. 12) Um homem tentou ligar uma televiso nova em uma tomada e ela no funcionou. Ao verificar a chave seletora de voltagem da TV percebeu que ela estava ajustada para 220 V. Sabendo que a rede eltrica de sua casa de 110 V, explique porque a TV no funcionou. 13) (UERJ 98) Observe as configuraes ao lado: Aquela que permite acender uma lmpada de lanterna, usando uma pilha comum e alguns pedaos de fio, a de nmero: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

14) Escrevas com suas palavras como funciona um LED. 15) Por que ao ligar-se um LED diretamente uma bateria, pode-se danific-lo? 16) Na sala da casa de Marcos, havia duas lmpadas que eram ligadas/desligadas por meio de um nico interruptor.Visando a economizar energia eltrica, Marcos decidiu instalar um interruptor individual para cada lmpada. Assinale a alternativa em que est representada uma maneira CORRETA de se ligarem os interruptores e lmpadas, de modo que cada interruptor acenda e apague uma nica lmpada.

17) (PUCMG 2004) Em alguns conjuntos de lmpadas usados para enfeitar rvores de natal, as lmpadas esto ligadas em srie. Se um desses conjuntos estiver em funcionamento e uma das lmpadas se queimar: a) as demais continuam acesas. b) as demais se apagam. c) se for a quinta lmpada a se queimar, apenas as quatro primeiras lmpadas permanecem acesas. d) se for a quinta lmpada a se queimar, as quatro primeiras lmpadas se apagam e as demais permanecem acesas. 18) (UFF2004) O Brasil abriga algumas das maiores e mais belas cavernas conhecidas em todo o mundo. Mais de duas mil dessas formaes geolgicas j foram cadastradas pela Sociedade Brasileira de Espeleologia. Esses ambientes subterrneos, geralmente, so caracterizados pela umidade e ausncia de luz. Para iluminar uma dessas cavernas e estudla, um espeleologista dispe de uma pilha, duas lmpadas idnticas e fios condutores eltricos de resistncia desprezvel. Ele considera as seguintes possibilidades de conexo: Comparando as luminosidades L1, L2, e L3, produzidas,

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respectivamente, pelas configuraes (1), (2) e (3), ele verificar que: a) L3 > L1 > L2 b) L3 = L2 < L1 c) L3 < L1 < L2 d) L3 > L2 > L1

19) Voc dispe de uma bateria que fornece uma voltagem constante, duas lmpadas comuns de resistncias iguais, e fios de ligao. a) Faa um esquema do circuito que far funcionar as duas lmpadas em srie, alimentadas pela bateria. b) Faa um esquema do circuito que far funcionar as duas lmpadas em paralelo, alimentadas pela bateria. c) No circuito esquematizado na letra a desse exerccio, se uma das lmpadas se queimar, o que ocorre com o funcionamento da outra? d) No circuito esquematizado na letra b desse exerccio, se uma das lmpadas se queimar, o que ocorre com o funcionamento da outra? 20) (PUCRIO 2000 modificada) Considere duas situaes. Na situao A, uma lmpada conectada a uma bateria. Na situao B, duas lmpadas iguais so conectadas em srie mesma bateria. Lembrando que ao conectar-se segunda lmpada, a resistncia do circuito aumentou. Comparando-se as duas situaes, na situao B, a bateria prov: a) a mesma luminosidade. b) maior corrente. c) menor corrente. d) maior luminosidade.

TPICO 16: TRANSFORMAO DE ENERGIA ELTRICA EM MECNICA Autor: Prof. Arjuna C. Panzera 1. Quatro agulhas magnticas, dispostas nos pontos mdios dos lados de um quadrado apontam segundo o campo magntico terrestre, como mostra a figura (a parte escura da agulha corresponde ao seu plo norte). Se no centro do quadrado coloca-se um fio condutor longo e reto, perpendicularmente ao plano do papel e que conduza uma corrente intensa que entra no papel, a agulha cuja posio permanecer inalterada a: A) A B) B C) C D) D

2. Dois fios retos, longos e paralelos so percorridos por correntes de mesma intensidade, mas de sentidos opostos, estando dispostos perpendicularmente ao plano do papel, como mostra a figura.

O vetor induo magntica no ponto P devido s duas correntes melhor representado por:

3. A figura mostra um solenide muito longo, com seus terminais ligados aos plos de uma bateria, como indica a figura. O campo magntico no centro geomtrico do solenide estar representado pelo vetor:

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4. As figuras abaixo representam um ncleo de ferro envolvido por um fio condutor, ligado aos plos de uma bateria. Uma bssola colocada nas proximidades do ncleo de ferro e seu plo norte corresponde sua parte escura. A figura que mostra corretamente a posio da bssola juntamente com as ligaes do fio bateria :

5. Um feixe de eltrons lanado horizontalmente e passa no interior de um par de placas, carregadas eletricamente, e entre os plos Norte (N) e Sul (S) de dois ms permanentes, at colidir com um anteparo, como mostra a figura.

Ao passar pelas regies das placas e dos ms, o feixe de eltrons ser desviado para a regio do anteparo designado pelo nmero: A) 1 B) 2 C) 3 6. Dois ms idnticos esto posicionados conforma a figura abaixo. D) 4

Despreze o campo magntico terrestre e suponha que a intensidade do campo magntico de cada m no ponto P seja igual. O campo magntico resultante dos dois ms no ponto P, melhor representado pelo vetor:

7. Num tomo de hlio, num certo instante um eltron gira numa trajetria circular no plano xy e outro no plano xz, como mostra a figura. O campo magntico resultante no centro do tomo melhor representado pelo vetor:

8. Dois fios retos e paralelos esto percorridos por correntes eltricas de intensidades i e 2i como est representado na figura. As linhas horizontais esto espaadas de uma distncia d. O campo magntico resultante dos dois fios nulo, no ponto:

9. A figura mostra parte da carta de declinao magntica da regio nordeste do Brasil no ano 2000. A linha pontilhada representa o meridiano geogrfico e a linha mais intensa a linha de declinao magntica -22. De acordo com essa figura, o campo magntico terrestre na cidade de Natal ser melhor representado pelo vetor:

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10. As figuras representam quatro situaes em que uma partcula carregada passa por um ponto P onde existe um campo magntico . Nas situaes 1 e 3 a partcula possui carga positiva e nas situaes 2 e 4, tem carga negativa.

A fora magntica que atua em cada partcula, nas situaes 1, 2, 3 e 4 pode ser representada, respectivamente, pelos vetores:

11. Uma partcula alfa (ncleo de He) atravessa trs regies 1, 2 e 3 onde existem campos magnticos uniformes B1, B2 e B3, conforme a figura ao lado. O sentido e a intensidade do campo magntico nas regies 1, 2 e 3, so, respectivamente:

12. Num alto-falante, uma bobina ligada base do cone de papelo que est prxima de um m e vibra quando h passagem de uma corrente eltrica. Nas alternativas, os crculos representam a bobina do alto-falante e os smbolos (pontos, cruzes ou setas) o campo magntico B criado pelo m. Para que o alto-falante funcione a corrente que circula na bobina: A) deve ser alternada e a direo do campo magntico do m deve ser como na figura

B) deve ser alternada e a direo do campo magntico do m deve ser como na figura

C) deve ser alternada e a direo do campo magntico do m deve ser como na figura

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D) deve ser contnua e a direo do campo magntico do m deve ser como na figura

13. Considere as afirmaes abaixo: I Um ncleo de eletrom deve ter baixa histerese magntica. II Para se construir um m permanente, deve-se envolver um material paramagntico com um intenso campo magntico externo. IIIUm eletrom somente ter boa eficincia de seu ncleo for de material diamagntico. Das trs afirmaes: A) Apenas I correta. B) Apenas II correta. C) Apenas III correta. D) Apenas I e II so corretas. TPICO 17: GERADORES DE ENERGIA ELTRICA Autor: Prof. Glnon Dutra Exerccios: 1) (UEL1996) Um basto isolante atritado com tecido e ambos ficam eletrizados. correto afirmar que o basto pode ter a) ganhado prtons e o tecido ganhado eltrons. b) perdido eltrons e o tecido ganhado prtons. c) perdido prtons e o tecido ganhado eltrons. d) perdido eltrons e o tecido ganhado eltrons. 2) (UEL 1998) Dois corpos A e B, de materiais diferentes, inicialmente neutros, so atritados entre si, isolados de outros corpos. Aps o atrito, a) ambos ficam eletrizados negativamente. b) ambos ficam eletrizados positivamente. c) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro. d) um fica eletrizado positivamente e o outro, negativamente. 3) (UFSCAR 2002) Atritando vidro com l, o vidro se eletriza com carga positiva e a l com carga negativa. Atritando algodo com enxofre, o algodo adquire carga positiva e o enxofre, negativa. Porm, se o algodo for atritado com l, o algodo adquire carga negativa e a l, positiva. Quando atritado com algodo e quando atritado com enxofre, o vidro adquire, respectivamente, carga eltrica

a) positiva e positiva. e negativa.4) Observe a tirinha a seguir:

b) positiva e negativa. c) negativa e positiva.

d) negativa

a) supondo que o gato adquira carga negativa ao ser atritado com o carpete, descreva o processo de eletrizao e as transferncias de carga eltrica que ocorrem na tirinha. b) Podemos dizer que h energia eltrica acumulada no gato aps o atrito com o carpete? Justifique. 5) Descreva com suas palavras como possvel obter energia eltrica a partir: a) da presso. b) do calor. c) da luz. d) de reaes qumicas. 6) (UFMG 1995) A figura a seguir mostra um m colocado prximo a uma bobina. Todas as alternativas apresentam situaes em que aparecer uma corrente induzida na bobina, EXCETO a) a bobina e o m se movimentam com a mesma velocidade para a direita. b) a bobina est em repouso e o m se movimenta para a direita. c) a bobina est em repouso e o m se movimenta para a esquerda.

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7) (UFMG 1995) Uma espira condutora quadrada colocada no mesmo plano e ao lado de um circuito constitudo de uma pilha, de uma lmpada e de um interruptor, como mostra a figura a seguir. Todas as alternativas apresentam aes que geram uma corrente eltrica induzida na espira,EXCETO a) desligar o interruptor. b) ligar o interruptor.c) manter o interruptor. o interruptor ligado e afastar a espira do circuito. 8) (UFV 1996) Duas espiras, A e B, esto prximas de um fio percorrido por uma corrente I varivel. Quando a intensidade da corrente aumenta, CORRETO afirmar que: a) no aparece corrente induzida em nenhuma das espiras. b) aparece uma corrente induzida no sentido horrio na espira A e no sentido anti-horrio na espira B. c) nas duas espiras aparecem correntes induzidas no sentido horrio. d) aparece corrente induzida apenas na espira B, pois o campo magntico formado somente no lado direito. 9) (UFRN 2001) Ao trmino da sua jornada de trabalho, Pedro Pedreiro enfrenta com serenidade a escurido das estradas em sua bicicleta porque, a fim de transitar noite com maior segurana, ele colocou em sua bicicleta dnamo que alimenta uma lmpada de 12V. Num dnamo de bicicleta, a parte fixa (estator) constituda de bobinas (espiras), onde gerada a corrente eltrica, e de uma parte mvel (rotor), onde existe um m permanente, que gira devido ao contato do eixo do rotor com o pneu da bicicleta. Faa descrio acima e com o auxlio de conhecimentos de Fsica, pode-se afirmar: a) A energia por unidade de tempo emitida pela lmpada mostrada na figura I no depende da velocidade da bicicleta. b) No instante representado na figura II, o sentido correto da corrente eltrica induzida do ponto Q para o ponto P. c) A converso de energia mecnica em energia eltrica ocorre devido variao temporal do fluxo magntico nas espiras (figura II). d) A velocidade angular do rotor (figura II) tem que ser igual velocidade angular do pneu da bicicleta (figura I), para a lmpada funcionar. 10) (UFSM 2003) No circuito fechado da figura, a corrente induzida tem sentido horrio, quando ele a) fica em repouso. b) deslocado para cima, paralelo ao fio. c) deslocado para baixo, paralelo ao fio. d) deslocado para a direita, na horizontal. d) manter

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11) (UFMG 2004) Um anel metlico rola sobre uma mesa, passando, sucessivamente, pelas posies P, Q, R e S, como representado nesta figura: Na regio indicada pela parte sombreada na figura, existe um campo magntico uniforme, perpendicular ao plano do anel, representado pelo smbolo B. a) nula apenas em R e tem sentidos opostos em Q e em S. b) tem o mesmo sentido em Q, em R e em S. c) nula apenas em R e tem o mesmo sentido em Q e em S. d) tem o mesmo sentido em Q e em S e sentido oposto em R. 12) O que h de semelhante em uma usina nuclear, uma hidreltrica e uma termeltrica? 13) Descreva com suas palavras como se d o processo de gravao e reproduo de fitas magnticas (tipo fitas K-7 e VHS). 14) Com base no que voc leu sobre as fitas magnticas, descreva o funcionamento de um carto magntico de banco. 15) Por qu no podemos guardar cartes de banco prximos a auto-falantes ou televises sem o risco de danific-los?

Tpico XVIII: Medindo trabalho e calor Exerccios Propostos1) Um garoto abandona uma pedra de massa 20 g do alto de um viaduto de 5 m de altura em relao ao solo. Considerando g = 10 m/s2 , determine a velocidade e a energia cintica da pedra ao atingir o solo. (Despreze os efeitos do ar.) 2) Um corpo de massa 0,5 kg lanado, do solo, verticalmente para cima com velocidade de 12 m/s. Desprezando a resistncia do ar e adotando g = 10 m/s2, calcule a altura mxima, em relao ao solo, que o corpo alcana.

3- Um pndulo de massa de 1Kg levado a posio horizontal e ento abandonado. Sabendo que o fio tem um comprimento de 0,8 m e g = 10 m/s2, calcule a velocidade do pndulo quando passar pela posio de altura mnima.

4) Do alto de uma torre de 61,6 n de altura, lana-se verticalmente para baixo, um corpo com velocidade de 8 m/s. Calcule a velocidade com que o corpo atinge o solo. Adote g = 10 m/s2 e despreze os efeitos do ar.

5) Um corpo de massa 2 kg lanado do solo, verticalmente para cima, com velocidade de 50 m/s. Sabendo que, devido ao atrito com o ar, o corpo dissipa 100 J de energia sob a forma de calor, determine a altura mxima atingida pelo corpo. Adote g = 10 m/s2.6) Um corpo de massa igual a 0,5 kg e velocidade constante de 10 m/s choca-se com uma mola de constante elstica 800n/s. Desprezando os atritos, calcule a mxima deformao sofrida pela. mola.

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7) Consideremos uma mola de constante elstica 400 N/m, e um corpo de massa 1 kg nela encostado que produz uma compresso de 0,8 m. Liberando a mola, qual a velocidade do corpo no instante em que perde contato com ela? Despreze as foras de resistncia. 8) No escorregador mostrado na figura, uma criana com 30 kg de massa, partindo do repouso em A, desliza at B. Desprezando as perdas de energia e admitindo g = 10 m/s2, calcule a velocidade dacriana ao chegar a B.

9) Um corpo de massa m empurrado contra uma mola cuja constante elstica 600 N/s, comprimindo-a 30 cm. Ele liberado e a mola o projeta ao longo de uma superfcie sem atrito que termina numa rampa inclinada conforme a figura. Sabendo que a altura mxima atingida pelo corpo na rampa de 0,9 m e g = 10 m/s2, calcule m. (Despreze as foras resistivas.)

10) Um corpo de massa 20 kg est sobre uma mola comprimida de 40 cm. Solta-se a mola e deseja-se que o corpo atinja a altura de 10 m em relao sua posio inicial. Determine a constante elstica da mola. Adote g = 10 m/s2 e despreze os efeitos do ar.

11) Uma esfera parte do repouso em A e percorre o caminho representado sem nenhum atrito ou resistncia. Determine sua velocidade no ponto B.

12) Um carrinho situado no ponto (veja a figura), parte do repouso e alcana o ponto B. a) Calcule a velocidade do carrinho em B, sabendo que 50% de sua energia mecnica inicial dissipada pelo atrito no trajeto. b) Qual foi o trabalho do atrito entre A e B?

13) Uma esfera de massa 2 kg lanada horizontalmente do ponto A e deseja-se que ela atinja a pista superior. Os trechos AB e BCD so perfeitamente lisos. A acelerao da gravidade de 10 m/s2. Determine a mnima velocidade que o corpo deve ter ao atingir o ponto B.

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14) Uma esfera suspensa por um fio ideal. Quando abandonada da posio A sem velocidade inicial, ela passa por B com velocidade de 10 m/s. Desprezando as resistncias, determine o valor da altura h, de onde a esfera foi solta. Adote g = 10 m/s2.

Tpico XIX: Primeiro princpio da termodinmica 1- Qual a capacidade trmica de um objeto que, ao receber 8000 cal, tem sua temperatura elevada de 25C para 45C? 2- Qual a quantidade de energia recebida por um coletor solar contendo 2500g de gua em sua tubulao quando a sua temperatura passa de 40C para 60C? O calor especfico da gua definido por cagua = 1,00 3- se misturarmos um copo com gua a 70C numa banheira com gua a 10C, qual ser a temperatura de equilbrio trmico? 4- No Calormetro colocam-se 70g de gua, com uma temperatura estabilizada em 8C. Depois se adiciona uma esfera de metal de massa 60g, a uma temperatura de 98C. Medindo-se a temperatura de equilbrio trmico, obtm-se 23C. Calcule, as quantidades de energia cedida pela esfera e recebida pela gua na forma de calor. Para a gua: Para a esfera: Tpico XX e XXI: Potncia, Voltagem e potncia eltrica

Atividades propostas 1- Em uma casa h um chuveiro eltrico, cuja potncia P = 4500 W, e que permanece ligado durante um tempo de 5 horas por dia. Determine em KWh a quantidade de energia eltrica que esse chuveiro utiliza no ms.

Supondo-se que o custo de 1 KWh de energia eltrica seja de R$ 0,55 quanto deveria ser pago companhia de eletricidade pelo funcionamento desse chuveiro em 60 dias?2-

3- Potncia x Consumo de energia de alguns aparelhosComparao do consumo de energia eltrica dos aparelhos eletrodomsticos.Selo procell que o INMETRO classifica os aparelhos que consomem menos energia. Completar a tabela abaixo se valendo dos conhecimentos obtidos neste tpico.

Aparelho

Tenso em Volts (V)

Corrente em Amperes (A)

Potncia em Watts (W)

Tempo, que fica ligado durante o ms em horas.

Televisor Geladeira 28

Chuveiro Ferro de passar Secador de cabelos Ventilador Lmpadas Computador DVD Liquidificador Microondas Receptor de TV

3.1- Qual aparelho eletrodomstico tem maior potncia em uma residncia? 3.2- Qual aparelho eletrodomstico tem menor potncia? 3.3- Classifique, em ordem de consumo de energia os aparelhos da tabela acima. 3.4- Com a sua conta de luz em mos calcule quanto seria o consumo de energia em sua residncia respeitando as tarifas estipuladas pela Cemig. 4- Entrevistar 18 pessoas sendo: 6 com idade at 20 anos, 6 entre 20 e 40 anos e outras 6 com idade acima de 40 anos. Entrevista 1- Em que circunstncias da sua vida diria, voc usa o conceito de potncia eltrica? 2- Voc sabe para que serve cada informao que vem em seu aparelho? Por exemplo o que significa dizer que um chuveiro tem 4500 W? 3- O que voc entende por 127 volts e 100 W, que vem especificado em uma lmpada? 4- Voc compara potncia de aparelhos? 5- Voc sabe como realizado o calculo de consumo de energia em sua conta de luz? 6- Para que serve o rgo INMETRO? 7- Realize um grfico de barras: A viso das pessoas sobre o consumo de energia relacionando faixa etria com resposta dada s perguntas acima. 8- Assista ao filme Potncia eltrica disponibilizado no site: HTTP://clovesjunior.webnode.com.br e a parte dele crie um novo vdeo explicando passo a passo como se calcula o consumo de energia da conta de energia da distribuidora de eletricidade. 9- Crie uma aula com todos os passos sobre: Potncia, Voltagem e Potncia eltrica. Procure explorar a sua criatividade e valer-se de todos os recursos didticos possveis.

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