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Respostas – Caderno de Exercícios 3
Unidade 1
Dinâmica impulsiva
capítulo 1
Equação fundamental da Dinâmica para valores médios ou teorema do impulso
1. E
2. C
3. B
4. a) v 5 10 m/s
b) Rm 5 50 N
5. C
6. D
7. D
8. D
9. B
10. a) DQ 5 20 kg ∙ m/s
b) Rm 5 2 000 N
c) A força é 2 000 vezes o peso.
11. A) Qsist.
5 14 kg ? m/s; «c 5 34 J.
B) Qsist.
5 10 kg ? m/s; «c 5 34 J.
C) Qsist.
5 2 kg ? m/s; «c 5 34 J.
capítulo 2
Sistemas de corpos interagindo
1. E
2. vrel.
5 5 m/s
3. B
4. A
5. vC 5 6,0 m/s em um determinado sentido;
vA 5 1,5 m/s no sentido contrário.
6. a) A quantidade de movimento para o conjunto é:
→
Qsist.
5 →
Q1 1
→
Q2 ⇒ |
→
Qsist.
| 5 (212) 1 12 5 0.
A energia cinética para o sistema é dada por: Ec 5 42 J.
b) A quantidade de movimento terá o mesmo resultado:
→
Qsist.
5 →
Q1 1
→
Q2 ⇒ |
→
Qsist.
| 5 (224) 1 24 5 0.
Porém, a energia cinética mudará: Ec 5 168 J.
7. a) v' 1 m/sA 5
b) vrel.
5 7 m/s
c) DEc 5 840 J
d) t 5 1 560 J
e) t 5 2720 J
8. a) 6,0 m/s; b) 9 J.
9. O corpo A adquire 4 m/s em um dado sentido; B adquire
6 m/s em sentido contrário.
10. D
11. 0,6 m/s
12. 360 720 J
13. C
14. D
15. B
16. A velocidade terá módulo 3V na direção e no sentido de V.
17. a) Pelo princípio da ação e reação (ou pelo teorema
da conservação da quantidade de movimento), o
barco irá para trás.
b) 2,0 m/s
18. V2 5 5,85 3 103 m/s
19. 28 m
20. V Mm
2gL5 ?
21. Velocidade do cachorro: 0,8 m/s; velocidade da
prancha: 0,2 m/s.
capítulo 3
Choques
1. a) D 5Q 20 kg m/s
b) D 5Q 18 kg m/s
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2. A
3. e 5 0,5
4. Módulo da velocidade do corpo de massa 2 kg após o
choque: 5 m/s.
Módulo da velocidade do corpo de massa 1 kg após
o choque: 10 m/s.
5. Soma: 1 1 4 1 8 5 13
6. Soma: 2 1 4 1 16 5 22
7. a) 402 m/s
b) 8 040 J
8. 0,36
9. C
10. A
11. Soma: 4 1 16 5 20
12. B
13. D
14. a) Er 5 0,2 J; b) 5V 20 2 m/sesfera
15. VA 5 4 m/s; V
B 5 2 m/s
16. a) O corpo de massa m inverterá o sentido de seu mo-
vimento com velocidade de módulo igual a 1
3
2g
h e
o corpo de massa 2 m iniciará seu movimento com
2
3
2g
h.
b) 5E 4
9mghdiss. .
17. Soma: 2 1 4 1 16 1 64 5 86
20
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Unidade 2
Hidrostática
capítulo 1
Energia, trabalho e potência
capítulos 1 e 2
Conceitos iniciais, densidade e massa específica
1. B
2. C
3. C
4. D
5. C
6. a) 109 kg
b) 166,6 gotas
7. C
8. C
9. B
10. E
11. 95 s
12. A
13. C
capítulo 3
Pressão
1. D
2. p
bailarina
pelefante
5 5
3. B
4. A
5. T 5 (patm
2 pint
) ? S ⇒ T 5 (1,0 2 0,1) ? 105 ? 0,30 ? 0,30 ⇒
⇒ T 5 8 100 N.
Logo, essas duas pessoas não conseguiriam separar as
duas metades dessa caixa porque não conseguiriam
aplicar uma tração de 8 100 N (o que equivale a erguer
um corpo de 810 kg de massa.)
6. A
7. B
8. B
9. E
10. B
11. C
12. 40 g
13. a) A força de pressão tem direção ortogonal à janela e
seu sentido é “de dentro para fora”.
b) 4,5 3 103 N
capítulo 4
Vácuo, pressão atmosférica e pressão hidrostática
1. a) 1,5 ? 105 Pa ? 1,5 atm, 114 mmHg, 15 mca.
b) A variação de pressão é nula.
2. A
3. A pressão atmosférica é equivalente a uma coluna
de água de 10 m de altura. Portanto, a atmosfera não
consegue empurrar a água a uma altura maior do que
10 m.
4. A
5. E
6. C
7. a) Porque considera-se que na Lua não há atmosfera.
b) L 5 190 mm
8. B
9. A
10. D
11. C
12. D
13. B
14. E
15. 1,003 ? 105 Pa
16. E
17. A
18. B
19. B
20. C
21. C
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22. E
23. A
24. Soma 5 2 1 32 5 34
25. a) 30 m
b) 1 m/s
26. a) A água não ocupa o interior do sino porque a pressão
do ar no seu interior é igual à soma das pressões
hidrostática a 150 m de profundidade e atmosférica
local.
b) 18,64 ? 105 N/m2
27. E
28. D
29. E
30. D
31. C
32. C
33. E
34. D
35. A
36. A
37. D
38. B
39. a) 3 m3
b) 1,75 m
40. B
41. h 5 10,3 m
42. B
43. 36,7 mmHg
44. E
45. B
46. a) 1,68 m
b) 200 cm3; 200 cm3/s
47. B
48. 70 g
49. A
50. B
51. A
52. C
53. A
54. 1,6 ? 104 N
55. B
56. a) 5 ? 106 N/m2
b) 40 m
57. A
58. A
59. C
cap’tulo 5
Equilíbrio de corpos imersos em um fluido
1. E
2. C
3. 0,09 N
4. 89,3%
5. E
6. D
7. C
8. E
9. D
10. E
11. A
12. E
13. a) P2 . P
1
b) P2 5 P
1
14. E
15. C
16. a) E 5 mVg
b) D 5 mg 2 mVg
c) N 5 P 1 mVg
d) |a| 5 g 1V
m
2
m
e) p 5 p0 1 mgh
17. B
18. C
19. D
20. a) 2 N
b) 0,8 N
21. B
22. E
23. B
24. D
25. E
26. C
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27. a) A fração submersa é de, aproximadamente, 89,8%.
O valor dessa fração (f) não seria alterado caso o
cone fosse invertido, pois depende exclusivamente
da razão entre as densidades do cone e do líquido,
que permanece inalterada, mesmo com o cone
invertido.
b) O valor da fração imersa depende, exclusivamente,
da razão entre as densidades do cone e do líquido.
Os valores da pressão atmosférica e da aceleração
da gravidade no alto de uma montanha não modi-
ficam as densidades do cone e do líquido. Portanto,
a fração imersa permanece inalterada.
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Unidade 3
Hidrodinâmica
capítulo 1
Noções de hidrodinâmica: vazão e lei de Bernoulli
1. C
2. a) 0,104 L/s
b) 48 s
3. B
4. E
5. a) 15 h
b) 2,0 ? 1022 m/h
6. E
7. D
8. a) 200 m3/s
b) 5 m/s
9. C
10. C
11. B
12. C
13. A
14. C
15. a) 1,5 ? 103 N/m2
b) 810 t
c) v . 100 km/h
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Unidade 4
Estática
capítulo 1
Equilíbrio de um corpo extenso
1. D
2. C
3. E
4. a) 600 N
b) 4 crianças
5. a) 300 N
b) 50 N
6. Sim, consegue.
7. C
8. B
9. C
10. C
11. D
12. E
13. B
14. C
15. C
16. B
17. D
18. a) F 5 150 N
b) C 5 130 N
19. A
20. Soma 5 2 1 4 1 8 1 16 5 30
21. C
22. C
23. a) Fc 5 130 N
b) Fa 5 26 N
24. E
25. A
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Unidade 5
Eletrostática
capítulo 1
Introdução à eletricidade
1.
Equipamento ClassificaçãoTipo de energia inicial
Tipo de energia
final
Pilha Fornecedor Química Elétrica
Chuveiro,
torradeira, etc.Consumidor Elétrica Térmica
Ventilador Consumidor Elétrica Mecânica
Bateria de relógio Fornecedor Química Elétrica
Televisão Consumidor ElétricaLuminosa
e sonora
Liquidificador Consumidor Elétrica Mecânica
2. A
3. A
4. B
5. B
6. A
7. E
8. D
9. C
10. D
11. D
12. D
13. E
14. C
15. D
16. D
capítulo 2
Mecanismos de eletrização
1. D
2. B
3. B
4. E
5. D
6. A
7. A
8. B
9. A
10. E
11. A
12. C
13. C
14. D
15. D
16. C
17. B
18. C
19. E
20. A
21. E
22. B
23. D
24. A
25. A
26. D
27. C
28. B
29. B
30. C
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capítulo 3
Força elétrica
1. D
2. B
3. D
4. D
5. D
6. D
7. E
8. D
9. E
10. C
11. B
12. B
13. A
14. C
capítulo 4
Campo elétrico
1. A
2. B
3. E
4. B
5. B
6. B
7. B
8. E
9. B
10. C
11. B
12. B
13. C
14. B
15. B
16. E
17. B
18. A
19. B
20. A
21. A
22. B
23. D
24. C
25. A
26. D
27. D
28. D
29. C
30. D
31. 5?
?
q
m
(g d)
(E h)
32. A
33. C
34. B
35. B
36. D
37. E2 5 16 N/C
capítulo 5
Energia potencial elétrica e diferença de potencial
1. a) UAB
5 20 V
b) t 5 6 ? 1025 J
2. a) Dq 5 3,2 C
b) DE 5 320 J
c) No caso da lâmpada incandescente, a energia
elétrica foi transformada, predominantemente, em
energia luminosa e em energia térmica.
d) P 5 100 W
3. A
4. B
5. A
6. C
7. B
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8. E
9. E
10. D
11. D
12. B
13. B
14. A
15. a) Ec 5 4,8 ? 10217 J
b) v 5 1 ? 107 m/s
16. C
17. B
18. a) F' 5 F
2
b) t 5
3KQq
40d
19. A
20. A
21. E
22. C
23. B
24. B
25. B
26. E
27. C
28. E
29. A
30. D
31. C
32. B
33. C
34. A
35. A
36. E
37. E
38. D
39. D
40. D
41. A
42. E
43. C
44. B
45. B
46. a) E 5 6 ? 104 V/m
b) VAB
5 180 V; VBC
5 0 V
c) t 5 2,88 ? 10217 J
47. a) E 5 1,25 ? 105 V/m
b) Ec 5 2,4 ? 10215 J
48. a) E 5 600 V
b) F 5 9,6 ? 10217 N
49. A
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Unidade 6
Eletrodinâmica – parte I
capítulo 1
Eletrodinâmica
1. D
2. B
3. D
4. D
5. A
6. A
7. C
8. E
9. E
10. A
11. C
12. C
13. C
14. C
15. C
16. D
17. A
18. C
19. A
20. D
21. E
22. A
23. E
24. C
25. D
26. D
27. a) P 5 1,2 ? 1022 W;
b) P 5 0,6 ? 1023 W; h 5 5%
c) h 5 2,4%
28. D
29. D
30. E
31. A
32. D
33. C
34. B
35. D
36. E
37. E
38. D
39. C
40. A
41. B
42. E
43. A
44. B
45. A
46. B
47. A
48. E
49. E
50. C
51. a) A resistência aumentará e R
2000
R20
5 13.
b) R 5 240 V.
c) u 5 2 750 °C.
capítulo 7
Circuitos elétricos
1. D
2. E
3. E
4. E
5. E
6. B
7. A
8. B
9. D
10. A
11. D
12. E
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13. a) iR 5 i
l 5 0,04 A
b) R 5 50 V
c) PR 5 20 mW
14. A
15. B
16. A
17. E
18. A
19. D
20. A
21. B
22. B
23. C
24. C
25. B
26. B
27. E
28. C
29. D
30. A
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Unidade 7
Calorimetria
capítulo 1
Termometria
1. E
2. C
3. C
4. C
5. D
6. Du 5 8K
7. C
8. E
9. D
10. C
11. B
12. A
13. D
capítulo 2
Calor, mecanismos de transferência e dilatação
1. B
2. D
3. C
4. D
5. C
6. A
7. B
8. C
9. E
10. C
11. B
12. D
13. B
14. C
15. C
16. A
17. E
18. C
19. C
20. E
21. B
22. B
23. D
24. A
25. B
26. B
27. D
28. I. E
II. D
29. E
30. E
31. E
32. D
33. D
34. D
35. E
36. D
37. D
38. B
39. D
40. A
41. D
42. E
43. A
44. D
45. B
46. C
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47. C
48. C
49. D
50. a)
4
d
0 θ
b) Como a água mais densa está a 4 °C, ela deve estar
em contato com a fonte fria, para poder ser resfriada
até 0 °C. Logo, a fonte fria deve estar na porção inferior
do recipiente, ou seja, como indica o esquema B.
capítulo 3
Calculando as quantidades de calor trocadas entre corpos
1. B
2. A
3. a) 4,7 kg
b) aproximadamente 9 870 degraus.
4. 4 180 vezes
5. A
6. 10 minutos
7. C
8. C
9. a) Q 5 6 ? 1020 J
b) Dt 5 1 ? 1010 s . 317 anos
10. B
11. D
12. Soma 5 2 1 8 5 10.
13. c 5 0,15 cal/g oC e C 5 75 cal/oC
14. B
15. Du . 50 oC
16. a) cg 5 0,5 cal/g °C
b) L 5 80 cal/g
c) C 5 100 cal/°C
17. A
18. A
19. B
20. A
21. E
22. a) u 5 120 oC
b) Q 5 23 580 cal
23. C
24. E
25. E
26. A
27. a) DV
V0
5 0,66%
b) m . 54 g
28. C
29. B
30. E
31. B
32. C
33. B
34. B
35. A
36. B
37. B
38. A
39. A
40. D
41. D
42. C
43. D
44. A
45. E
46. C
47. B
48. E
49. C
50. I. C
II. A
51. B
52. C
53. I. E
II. C
54. I. E
II. E
55. C
56. C
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Unidade 8
Termodinâmica
capítulo 1
As variáveis de estado de um gás ideal
1. B
2. A
3. A
4. E
5. A
6. E
7. E
8. A
9. C
10. B
11. D
12. C
13. D
14. C
15. C
16. A
17. A
18. C
19. C
20. D
21. D
22. C
capítulo 2
Primeira lei da Termodinâmica
1. A
2. E
3. B
4. I. C II. E
5. I. E II. D
6. E
7. B
8. B
9. D
10. B
11. D
12. A
13. B
14. A
15. A
16. D
17. D
18. C
19. D
20. E
21. D
22. I. D II. A
23. B
24. D
25. D
26. E
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