Exercícios de Física - Lista de Exercícios Resolvida
Questão 1
Um tanque de armazenamento de água tem uma pressão de 150 kPa na base. Se a área da base é de
, calcule a força total exercida na base do tanque.
Ver solução completaQuestão 2
Um solenóide de 2.000 espiras,
de área da seção reta e 30 cm de comprimento, tem uma corrente de 4.0 A. (a) Calcular a energia magnética no solenóide a partir de
(b) Dividir a resposta da parte (a) pelo volume do solenóide, a fim de achar a densidade de energia mag. nética no solenóide. © Achar o campo
no solonóide. (d) Calcular a densidade de energia magnética a partir de
e comparar a resposta com o resultado da parte
.
Ver solução completaQuestão 3
Uma partícula de massa
está em movimento circular de raio
com aceleração angular constante de
. A velocidade angular inicial é de 12,0 rad/s e a posição angular inicial é
. (a) Há algum instante em que a partícula estará parada? Qual? (b) Qual é a velocidade angular da partícula como função do tempo? © Há algum instante em que a partícula estará na posição 0? Qual? (d) Qual é a posição angular da partícula em função do tempo?
Ver solução completaQuestão 5
- Uma partícula se move com velocidade
na direção positiva do eixo
, conforme medido num referencial
, que por sua vez se move
com velocidade 0,9c na direção positiva do eixo x
Ver solução completacom velocidade 0,9c na direção positiva do eixo x
Questão 6
Determine as concentrações de nitrogênio orgânico, amoniacal, nitrito e nitrato, para os anos de 2024 e 2044. Em cada cenário, determine o ponto crítico (localização e concentração) para o nitrito e determine os déficits de oxigênio total (carbonáceo + nitrogenado)
Ver solução completaQuestão 7
Um objeto de massa
é suspenso por uma corda leve em torno de uma roldana que tem momento de inérica
e raio
. A sustentação da roldana é feita sem atrito, e a corda não escorrega na superfície da peça. Encontre a tração na corda e a aceleração do objeto (Veja Figura 2).
Ver solução completaQuestão 8
Uma haste de metal de massa
e comprimento
é suspensa no ponto central por uma cabo e executa oscilações torcionais. Quando duas massas m são presas aos extremos da haste a frequência angular diminui em 10%. Quanto é
?
Ver solução completaQuestão 9
Qual é o aumento da entropia se um grama de gelo a
for derretido e aquecido até
?
Ver solução completaQuestão 10
Um feixe de nêutrons de 2 MeV com uma intensidade de
nêutrons/cm²
s atinge um alvo fino de alumínio (Al-27). A área do alvo é de
e sua espessura é de
. O feixe tem uma área de seção transversal de
. A 2 MeV , a seção de choque total do Al - 27 é de 1,5 barns e a densidade do alumínio é de
. Calcule:
e) o livre caminho médio desses nêutrons.
Ver solução completae) o livre caminho médio desses nêutrons.
Questão 11
Um barril contém uma camada de óleo de
flutuando sobre água com uma profundidade igual a
. A densidade do óleo é igual a
. a) Qual a pressão manométrica na interface entre o óleo e a água? b) Qual é a pressão manométrica no fundo do barril? (Obs: Use
)
Ver solução completaQuestão 12
O ponto (3,2) está numa curva e em qualquer ponto
sobre a curva a inclinação da reta tangente é igual a
. Ache uma equação da curva.
Ver solução completaQuestão 14
Considere o espalhamento Compton entre um elétron livre de massa
um fóton de comprimento de onda
onde h é a constante de Planck e c é a
velocidade da luz. Após o espalhamento, a energia do fóton é
de sua energia inicial. Qual os dois possíveis ângulos de espalhamento para este fóton?
Ver solução completavelocidade da luz. Após o espalhamento, a energia do fóton é
Questão 15
Um gás ideal sofre uma compressão isocórica à volume V. (a) Determine o trabalho realizado.
Ver solução completaQuestão 17
Uma pequena esfera de massa
e carga
esta presa no teto por uma corda próxima a uma parede cuja superfície está carregada com densidade superficial uniforme de
. Qual o ângulo (em radianos) que o fio que prende a esfera faz com a vertical? Use
e
.
Ver solução completaQuestão 18
As coordenadas da posição de uma partícula
são
no instante
em
em
.
a) Calcular a velocidade média
é entre
e
.
Ver solução completaa) Calcular a velocidade média
Questão 19
Suponha que uma carga elétrica com velocidade
está em uma região onde o campo magnético não é uniforme, podemos afirmar que sua trajetória é uma espiral com raio
? onde
é a massa da partícula,
a velocidade perpendicular ao campo magnético,
a carga elétrica e
o campo magnético.
Ver solução completaQuestão 20
O conjunto dos treٌs blocos da figura abaixo têm massa iguais a
, 5 kg e
. Eles se movem, sobre uma superfície horizontal, para a direita devido a uma força
aplicada ao bloco
, sem apresentar movimento relativo entre eles. A base do bloco A e a superfície horizontal são bem lubrificadas de forma que
atrito entre o bloco A e a superfície é desprezível. As superfícies de contato entres os blocos são de alumínio não lubrificado, com coeficientes de atrito cinético
1,4 e estático
.
© O que ocorre se o módulo da força
for menor que o valor mínimo encontrado no item anterior? E se for maior que o valor máximo encontra no item anterior?
Ver solução completa© O que ocorre se o módulo da força
Questão 21
Um elétron volt é igual
a energia de
.
a carga de um elétron:
.
uma diferença de potencial de
.
um campo elétrico de magnitude
.
Ver solução completaa energia de
a carga de um elétron:
uma diferença de potencial de
um campo elétrico de magnitude
Questão 22
Apresente todas as tabelas com os dados experimentais e suas respectivas incertezas.
Tabela I: Procedimento A (Lei dos nós de Kirchhoff).
Tabela I: Procedimento A (Lei dos nós de Kirchhoff).
Ddp fonte
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Questão 23
Na figura ao lado o bloco de massa
está apoiado sobre um bloco de massa
que está sobre uma mesa horizontal. O bloco m está ligado ao teto por um fio ideal (o que é um fio ideal?). O dinamômetro, também ideal, intercalado entre m e o teto, indica uma tensão no fio de 4 N. Indique os pares de forças que correspondem a
Ver solução completaQuestão 24
Um tubo capilar com
de diâmetro interno é mergulhado numa cuba com glicerina, e a glicerina sobe
no tubo, qual é a sua tensão superficial? Resposta:
.
Ver solução completaQuestão 25
Em um laboratório, existe um equipamento especial capaz de produzir feixes de luz monocromática de intensidade constante. O equipamento permite variar gradativamente o comprimento de onda de 400 nm a 700 nm . O feixe de luz pode ser emitido de modo a incidir sobre uma placa de vidro com índice de refraçäo 1,53 e espessura de 350 nm , suspensa no ar. Calcule o comprimento de onda para o qual a intensidade da luz visivel refletida pela placa de vidro é máxima, neste experimento.
Ver solução completaQuestão 26
Uma distribuição esférica de carga com raio
é descrita pela densidade volumar:
, entre
, onde
é a distância radial ao centro desta distribuição,
e
duas constantes. Determine (b) a intensidade do campo elétrico dentro e fora desta distribuição de carga.
Ver solução completaQuestão 27
Uma partícula de massa
e com carga elétrica de
é liberada a partir do repouso em uma região de campo elétrico uniforme de módulo
. Calcule a aceleração da partícula. (desconsidere os efeitos da gravitação).
Ver solução completaQuestão 28
8.77 Um dublê de cinema (massa
) está em pé sobre a borda de uma janela situada a
acima do piso (Figura 8.44). Segurando uma corda amarrada a um candelabro, ele oscila para baixo para atingir o vilão do filme (massa
), que está em pé dire- tamente abaixo do candelabro. (Suponha que o centro de massa do dublê se mova para instante em que atinge o vilão.)
Ver solução completaQuestão 29
Verifique por substituição que a autofunção
e a energia
satisfazem a equação de Schroedinger independente do tempo para o átomo de um elétron com
.
Ver solução completaQuestão 30
Na figura ao lado tem-se os seguintes valores de massa para cada bloco:
.
Existe atrito entre a superfície e os blocos A, B e C. O coeficiente de atrito estático vale
e o coeficiente de atrito cinético,
. Considere
.
a) O sistema entrará em movimento? JUSTIFIQUE. (Sim)
Ver solução completaExiste atrito entre a superfície e os blocos A, B e C. O coeficiente de atrito estático vale
a) O sistema entrará em movimento? JUSTIFIQUE. (Sim)
Questão 31
Um resistor de
é ligado em paralelo a outro de
e o conjunto é conectado a uma fonte de tensão cc de 240 V. Qual é a corrente que passa através de cada resistor?
Ver solução completaQuestão 32
Por que é necessário arbitrar a entalpia de formação do H+ como igual a zero quando calculamos as entalpias de formação de íons em solução aquosa?
Ver solução completaQuestão 33
O número de fótons que chegam à superfície da Terra por unidade de superfície e de tempo pode-se estimar relacionando a irradiância em
e a energia media de um fóton ( 1 eV ). Determinar o número aproximado de fótons que atingem uma célula fotovoltaica de
cada segundo.
Ver solução completaQuestão 35
Dois trens, em movimento retilíneo, viajam na mesma direção e em sentidos opostos, um a
outro a
. Quando estão a 974 m um do outro, os maquinistas se avistam e aplicam os freios. O primeiro trem consegue desacelerar a
e o outro a
. Considere que os trens estão em trilhos separados e não podem colidir. (b) Determine a distância percorrida pelo primeiro trem para frear completamente.
Ver solução completaQuestão 36
O flash da máquina fotográfica de um jornalista utiliza uma bateria de 9 V para carregar um capacitor de
. O capacitor é então descarregado através da lâmpada do flash, cuja resistência é de
, quando a chave é fechada. A tensão mínima necessária para a descarga do flash é de
. Qual é a energia fornecida pela bateria durante o ciclo e qual é a fração dissipada dessa energia no resistor?
Ver solução completaQuestão 37
Aproximando um tubo fechado de comprimento ajustável de um fio esticado de 85 cm de comprimento e de massa igual a
sob uma tensão de 4300 N, qual o comprimento do tubo para produzir ressonância sonora no primeiro harmônico?
a.
b.
c.
d. N. D. A
e.
Ver solução completaa.
b.
c.
d. N. D. A
e.
Questão 38
Sabendo que
, encontre o valor de cada uma das integrais a seguir, no intervalo indicado.
b)
Ver solução completab)
Questão 39
Uma fonte pontual de 1 W emite ondas sonoras isotropicamente. Supondo que a energia total da onda é conservada, encontre a intensidade a (a) 1 m e (b)
da fonte. © Encontre o nível de intensidade sonora para os casos (a) e (b).
Ver solução completaQuestão 40
Uma carga de
é levantada verticalmente a uma altura de
. Calcule a energia potencial da carga.
Ver solução completaQuestão 41
Um cabo coaxial carrega uma corrente
no seu fio condutor interno e uma corrente
na sua casca cilíndrica externa. O raio do fio é
, a distância entre o eixo do fio e as superfícies interna e externa da casca cilíndrica são, respectivamente,
e
. Determine as posições nas quais o módulo do campo magnético é nulo (caso existam), nas seguintes três situações:
b)
Ver solução completab)
Questão 42
Duas cargas iguais estão separadas por uma distância
. Em que ponto, entre as duas cargas, uma carga teste sofreria uma força resultante nula?
Ver solução completaQuestão 43
Um projétil é lançado de um prédio de 30 metros de altura, com uma velocidade inicial de
e um ângulo de
em relação à horizontal. Determine:
a) A que distância do ponto de lançamento o projétil tocará o chão?
Ver solução completaa) A que distância do ponto de lançamento o projétil tocará o chão?
Questão 44
A distância entre as placas de um capacitor com placas plano-paralelas é igual a 5,0 mm e a área das placas é de
. Se uma diferença de potencial de 10 kV é mantida através do capacitor: Calcule a capacitância do capacitor
Ver solução completaQuestão 45
Para uma partícula em movimento unidimensional a aceleração como função do tempo é dada por:
Em unidades do Sistema Internacional.
No instante em que se inicia o estudo do movimento a velocidade da partícula tinha módulo de
, o movimento ocorria no sentido contrário ao do eixo de coordenadas e a partícula encontrava-se na posição de coordenada -100,0 m.
A) Determinar as funções horárias da velocidade e do espaço.
Ver solução completaNo instante em que se inicia o estudo do movimento a velocidade da partícula tinha módulo de
A) Determinar as funções horárias da velocidade e do espaço.
Questão 46
Dados dois vetores
e
, escreva uma expressão para a diferença vetorial
usando vetores unitários.
Ver solução completaQuestão 47
Exercicios
Resolva em seu caderno.
Exercício fundamental
Exercício de fixaçäo
0 diretor de uma empresa recebeu uma proposta para construir uma máquina térmica que, funcionando entre as temperaturas de
e
,
obtém uma potência útil de 800 W , mediante o recebimento de uma potência total, na forma de calor, de 1.250 W. Consultando seu engenheiro, obteve deste um parecer técnico baseado nas leis da Termodinâmica. Você acha que o parecer do engenheiro foi favorável ou contrário à viabilidade do projeto? Justifique.
Ver solução completaResolva em seu caderno.
Exercício fundamental
Exercício de fixaçäo
0 diretor de uma empresa recebeu uma proposta para construir uma máquina térmica que, funcionando entre as temperaturas de
obtém uma potência útil de 800 W , mediante o recebimento de uma potência total, na forma de calor, de 1.250 W. Consultando seu engenheiro, obteve deste um parecer técnico baseado nas leis da Termodinâmica. Você acha que o parecer do engenheiro foi favorável ou contrário à viabilidade do projeto? Justifique.
Questão 48
Um elétron de massa mmm choca-se frontalmente com um átomo de massa MMM inicialmente em repouso. Em consequência da colisão uma certa quantidade de energia EEE é armazenada internamente no átomo. Mostre que a velocidade inicial mínima do elétron deve ter
.
Ver solução completaQuestão 49
A força resistiva
a um disco que se move no ar depende da área
, da velocidade escalar
do disco e da densidade absoluta
do ar. Determinar a equação que dá esta dependência.
Resposta:
.
Ver solução completaResposta:
Questão 50
Um certo nutricionista aconselha as pessoas que querem perder peso a beber água gelada. Sua teoria é a de que o corpo deve queimar gordura suficiente para aumentar a temperatura da água de
para a temperatura do corpo de
. Quantos litros de água gelada uma pessoa precisa beber para queimar 454 g de gordura, supondo que para queimar esta quantidade de gordura 3500 Cal devem ser transferidas para a água? Por que não é recomendável seguir o conselho do nutricionista? (Um litro
. A massa específica da água é
. )
Ver solução completaQuestão 51
Uma partícula de 1 kg movendo-se ao longo do eixo
experimenta a força mostrado no gráfico. Se a velocidade da partícula for
, qual é sua velocidade quando chega a
?
Ver solução completaQuestão 52
Qual é o tamanho aproximado do menor corpo na Terra que os astronautas podem distinguir visualmente quando estão orbitando a 250 km da Terra? Suponha
e o diâmetro da pupila como 5,00 mm. Resposta: 30,5 m
Ver solução completaQuestão 53
No procedimento
, (i) explique por que os discos (planos de prova) ficam carregados após o atrito entre eles.
Ver solução completaQuestão 54
Um feixe de luz cujo comprimento de onda é 650 nm se propaga no vácuo.
(b) Qual é o comprimento de onda do feixe de luz ao se propagar nesse liquido?
R: (a)
(b)
.
Ver solução completa(b) Qual é o comprimento de onda do feixe de luz ao se propagar nesse liquido?
R: (a)
Questão 55
Uma conduta de água reduz a sua secção de
em A para
em B. A velocidade média em A é de
e a pressão de
. Desprezando os efeitos de atrito, determine a pressão em B que se situa 6 m acima de
.
Ver solução completaQuestão 56
Inicialmente o sistema está num estado a uma temperatura
e a uma pressão
. Depois ele é expandido de forma isentrópica (
constante) até uma pressão
. Qual é sua temperatura final
?
Ver solução completaQuestão 57
Determine em cada caso os vértices (do eixo maior)
e
e os focos
e
da elipse dada. Faça um esboço de cada uma.
Ver solução completaQuestão 58
Qual é a expressão para a densidade de energia u de um eletroonda magnética no vácuo em termos de sua composição elétrica e magnética componentes?
Ver solução completaQuestão 59
Um corpo de 10 N é liberado do repouso em A, sobre uma guia cujo perfil é um quadrante de círculo de raio
. Ele desliza para baixo, chegando ao ponto B com velocidade de
. De B em diante ele desliza
sobre uma superfície horizontal até parar em C. (a) Qual é o coeficiente de atrito cinético entre o corpo e a superficie horizontal? (b) Qual é o trabalho realizado pelo atrito quando o corpo percorre o arco circular de A até B ?
Ver solução completaQuestão 60
Uma esfera de 3 kg, em queda vertical no ar, tem a velocidade terminal de
. (Admitir que a força de arraste seja -bv.) A esfera está ligada a uma mola de constante
e oscila com amplitude inicial de 20 cm. (a) Qual é
? (b) Quando a amplitude será 10 cm? © Quanta energia terá sido dissipada quando a amplitude for 10 cm?
Ver solução completaQuestão 61
Considere um sistema massa-mola, massa
, constante elástica
. O bloco é deslocado, esticando a mola de
em relação a sua posição de equilíbrio. Neste instante se imprime uma velocidade
na intenção de comprimir a mola. Com estas condições iniciais determine a amplitude e a fase do movimento e escreva a equação do deslocamento como função do tempo. (Deixe clara a adoção dos sentidos e o porque dos sinais que você utilizou.)
Ver solução completaQuestão 62
Calcule o trabalho realizado pelo sistema em uma expansão isotérmica de 1 mol de um gás ideal, a
ㅂ C, partindo de um estado inicial de pressão igual a 1 atm e chegando-se a um estado final de pressão
, supondo que a expansão se dê:
c) em quatro etapas irreversíveis contra pressões externas de
e 0,2 atm.
Ver solução completac) em quatro etapas irreversíveis contra pressões externas de
Questão 63
Para a saída de um pequeno riacho, um tubo de duas polegadas está localizado 50 metros mais alto em relação ao ponto onde se pretende fazer a irrigação. O proprietário quer saber a vazão da saída do tubo. Considerando a viscosidade da água, a temperatura ambiente (
) e a pressão total que seria se não houvesse em viscosidade, calcule (a) a queda de pressão e (b) a vazão da água na saída do tubo.
Ver solução completaQuestão 64
Considere dois deslocamentos, um de módulo 3 m e outro de módulo 4 m . Mostre como os vetores deslocamentos podem ser combinados, de modo que o deslocamento resultante tenha módulo (a) 7 m , (b) 1 m e © 5 m .
Ver solução completaQuestão 65
Quando um feixe de luz se propaga num meio com índice de refração
, sua frequência não é alterada em comparação à frequência de propagação no vácuo. Isso não acontece com o comprimento de onda e a velocidade de propagação.
a) Mostrar que o comprimento de onda
no meio de índice
é
(
é o comprimento de onda no vácuo).
b) Qual é o comprimento de onda da luz azul na água (
á ) se no ar é
?
Ver solução completaa) Mostrar que o comprimento de onda
b) Qual é o comprimento de onda da luz azul na água (
Questão 66
Um bloco é lançado horizontalmente com velocidade inicial
em direção a uma rampa inclinada, como mostra a figura abaixo, num local em que a gravidade vale g. Sabendo que o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície, em todo percurso, vale
, determine a altura máxima atingida pelo bloco ao longo da rampa, em função de
e d.
Ver solução completaQuestão 67
Um homem de massa
e uma mulher de massa
estão parados nas extremidades opostas de uma plataforma de massa
, que se move sem atrito e está inicialmente em repouso quando
. O homem e a mulher começam a se aproximar um do outro. Desenvolva uma expressão para o deslocamento s da plataforma quando os dois se encontram em função do deslocamento
do homem. Resp:
.
Ver solução completaQuestão 68
Uma fonte emite ondas esféricas isotropicamente (isto é, com igual intensidade em todas as direções). A intensidade da onda, medida a
da fonte é
. Qual a amplitude das vibrações causadas pelo som no ar?
Ver solução completaQuestão 69
Um resistor
e um capacitor
são ligados a uma fonte de tensão com
e
. Determine o valor da impedância do circuito, do ângulo de fase e da amplitude da corrente.
Ver solução completaQuestão 70
Em um meio caracterizado por
e
, determine o ângulo de perdas pelo qual o campo magnético se atrasa em relação ao campo elétrico a 12 GHz . Dê a resposta em graus.
Escolha uma opção:
a.
10
b
25
○ 17
Od. 28
14
○ f.
g.
Ver solução completaEscolha uma opção:
a.
10
b
25
○ 17
Od. 28
14
○ f.
g.
Questão 71
Calcule em termos dos dados e da aceleração da gravidade,
:
(b) o módulo da força de atrito da rampa sobre o cilindro. O atrito é estático (rola sem deslizar), mas não está em seu valor máximo e o coeficiente de atrito não é fornecido.
Ver solução completa(b) o módulo da força de atrito da rampa sobre o cilindro. O atrito é estático (rola sem deslizar), mas não está em seu valor máximo e o coeficiente de atrito não é fornecido.
Questão 72
Devido a uma força, uma particula de massa de 5 Kg move-se ao longo de um espaço curvo, onde seu vetor posição (com unidade de metro) é dado em função do tempo
(com unidade de segundo) por
. Ache: © a aceleração,
Ver solução completaQuestão 73
Um solenoide de
de comprimento e
de diâmetro é percorrido por uma corrente de
. O campo magnético no interior do solenoide tem módulo de
. Obter o comprimento do fio que forma o solenoide.
R:
Ver solução completaR:
Questão 74
A função de onda
para o estado de menor energia de um oscilador harmônico simples, constituído de um partícula de massa m sob ação de uma força restauradora linear cuja constante é ,
, pode ser expressa como:
onde A é uma constante real, podendo assumir qualquer valor. (a) Verifique que essa expressão é uma solução da equação de Schrödinger com potencial apropriado.
(b) Normalize a função de onda do oscilador harmônico simples e determinando o valor da constante arbitrária
.
© Ainda considerando o oscilador harmônico citado anteriormente, calcule a sua densidade de probabilidade.
Ver solução completa(b) Normalize a função de onda do oscilador harmônico simples e determinando o valor da constante arbitrária
© Ainda considerando o oscilador harmônico citado anteriormente, calcule a sua densidade de probabilidade.
Questão 75
O ar entra em um forno a
e sai a
. Se a pressão não muda, cada metro cúbico de ar que entra se expande para
A)
B)
C)
D)
E) 11 m 3
Ver solução completaA)
B)
C)
D)
E) 11 m 3
Questão 76
Um bloco de
é deixado cair sobre uma mola vertical. Imediatamente antes de se chocar com a mola, o módulo da velocidade do bloco é de
. O bloco adere-se à mola, que ele comprime
antes de parar momentaneamente. Enquanto a mola está sendo comprimida, responda os itens (a) e (b) ignorando o atrito entre as paredes do fosso e o bloco, e responda o item © considerando que entre as paredes do fosso e o bloco exista uma força de atrito constante e igual a 10,0 N.
(a) Qual é o trabalho realizado pela força da gravidade;
(b) Qual é o valor da constante elástica da mola;
© Qual é o novo valor da constante elástica da mola.
Ver solução completa(a) Qual é o trabalho realizado pela força da gravidade;
(b) Qual é o valor da constante elástica da mola;
© Qual é o novo valor da constante elástica da mola.
Questão 77
Úm cirfo de massa iqual a
more-re solre un plano horizontal e sem atrito com Zelociclade
quando suitmetido a uma forca de &N, duranta um interalo de 3 s. Deternine:
A acelencicai do corfo
Ver solução completaA acelencicai do corfo
Questão 78
Considere mais uma vez o modelo clássico do átomo de Hidrogênio discutido anteriormente. Neste modelo, o elétron (carga - e massa
) descreve um movimento circular uniforme de raio
e velocidade escalar
torno do próton. Determine a razão entre as intensidades do momento de dipolo magnético e o momento angular orbital do elétron. Essa razão é conhecida como razão giromagnética.
Ver solução completaQuestão 79
Um filtro de velocidade é constituído pela sobreposição dos campos magnético e elétrico tais que
e
. Sendo
, qual o valor de
para que um elétron se deslocando ao longo do eixo
com energia de
não sofra nenhum desvio?
Ver solução completaQuestão 80
Em um dado laboratório faz-se medidas de velocidades de dois blocos: o bloco
, de
, move-se para a direita a uma velocidade de módulo igual a
e o bloco B, de
, move-se para a direita a uma velocidade de módulo igual a
. (a) Calcular a energia cinética total do sistema de dois blocos.
(b) Calcular a velocidade do centro de massa dos dois blocos. © Calcular as velocidades dos dois blocos em relação ao centro de massa (referencial do centro de massa). (d) Calcular a energia cinética total do sistema de dois blocos no referencial do centro de massa. (e) Mostrar que a resposta do item (a) é maior que a resposta do item (d) e que a diferença entre os dois resultados é igual a energia cinética do centro de massa no referencial de laboratório. (f) Calcular o momento linear do sistema de dois blocos no referencial de laboratório e no referencial de centro de massa.
Ver solução completa(b) Calcular a velocidade do centro de massa dos dois blocos. © Calcular as velocidades dos dois blocos em relação ao centro de massa (referencial do centro de massa). (d) Calcular a energia cinética total do sistema de dois blocos no referencial do centro de massa. (e) Mostrar que a resposta do item (a) é maior que a resposta do item (d) e que a diferença entre os dois resultados é igual a energia cinética do centro de massa no referencial de laboratório. (f) Calcular o momento linear do sistema de dois blocos no referencial de laboratório e no referencial de centro de massa.
Questão 81
Considerando o capacitor esférico descrito na questão 1:
a) Determine a densidade de energia, uE, na região interna do capacitor, ou seja,
e R1
, onde a distância
tem origem no centro da esfera.
Ver solução completaa) Determine a densidade de energia, uE, na região interna do capacitor, ou seja,
Questão 82
Considere duas partículas,
e
, inicialmente com velocidades
e
unidimensionais. Depois de certo tempo elas colidem elasticamente em uma dimensão.
b) O que podemos dizer das velocidades relativas das partículas antes e depois da colisão? Justifique.
Ver solução completab) O que podemos dizer das velocidades relativas das partículas antes e depois da colisão? Justifique.
Questão 83
Se a posição de uma partícula é dada por
(onde
é dado em segundos e
em metros). (a) Qual é a velocidade em
? (b) A velocidade é zero em algum instante? Em caso positivo, calcule o(os) tempo(os) em que a velocidade é zero. © Obtenha a expressão da aceleração. A aceleração é constante?
(Em todas as respostas use dois algarismos significativos).
Ver solução completa(Em todas as respostas use dois algarismos significativos).
Questão 84
Um oscilador forçado, com amortecimento, tem frequência angular natural de
, fator de amortecimento de
, a massa do corpo que oscila é igual a
e a força externa que atua no oscilador tem módulo igual a 20 N. a) Qual a amplitude do movimento oscilatório no regime estacionário, quando a frequência externa for
?
Ver solução completaQuestão 85
Em uma reação de primeira ordem o gráfico de
(concentração do reagente) em função do tempo foi linear (uma reta) com inclinação negativa
. Determine a constante de velocidade e o tempo de meia-vida da reação. OBS.:
.
Ver solução completaQuestão 86
Uma partícula se move em uma órbita espiral logarítmica, cujo raio é dado por
com
e
constantes.
c) Obtenha a energia potencial
da partícula, supondo que
.
Ver solução completac) Obtenha a energia potencial
Questão 87
Quais dos campos vetoriais abaixo podem representar campos magnéticos? Para cada um destes, determine a densidade de corrente
.
a)
b)
c)
Ver solução completaa)
b)
c)
Questão 88
Uma esfera oca, de raio 10 cm e massa 15 kg , rola suavemente a partir do repouso por uma distância de
até atingir a base de um plano inclinado com inclinação
.
(b) Qual a velocidade do centro de massa da esfera ao deixar o plano inclinado?
Ver solução completa(b) Qual a velocidade do centro de massa da esfera ao deixar o plano inclinado?
Questão 89
Espelhos esféricos. Um objeto
está sobre o eixo central de um espelho esférico. Determine a distância da imagem
.
Ver solução completaQuestão 90
Uma carga pontual de
está
de distância de uma segunda carga pontual de
. Calcule a intensidade da força em cada carga. (Dica: lembre-se da conversão de unidades para o S.I.)
Ver solução completaQuestão 91
We use Eq. 2-2 for average velocity and Eq. 2-4 for instantaneous velocity, and work with distances in centimeters and times in seconds.
(a) We plug into the given equation for
for
and
and obtain
21.75 cm and
, respectively. The average velocity during the time interval
is
which yields
.
Ver solução completa(a) We plug into the given equation for
Questão 92
Um projetista de páginas da internet cria uma animação na qual um ponto da tela do computador possui posição
, onde o tempo té dado em segundos. Determine: O vetor aceleração média, seu módulo e seu ângulo, no intervalo de 0 s à
.
Ver solução completaQuestão 93
Máquina de Atwood, polia com massa. Considere a figura ao lado onde
e
a polia com massa
e raio
. Dado que o
mento de inércia do disco é dado por
e a corda ideal que liga os dois blocos não desliza na polia, faz a polia girar. Considerando que o sistema é liberto a partir do repouso calcule:
c) qual é o tempo para o bloco
cair de uma altura de 2 m ?
Ver solução completac) qual é o tempo para o bloco
Questão 94