P1 de Física 2- FIS1041 da PUCRIO - 2020.1

Um sistema massa+mola descreve um deslizando em uma superfície horizontal com atrito desprezível que obedece à seguinte equação:

Considere a força elástica da mola dada por e determine:

1. O vetor posição inicial do bloco.
2. O vetor aceleração do bloco no instante

Considere um experimento como o dos Hemisférios de Magdeburgo onde ao invés de hemisférios temos metades de um cubo oco (de espessura desprezível) e aresta . A pressão do interior desse cubo é reduzida artificialmente até que se atinja a metade da pressão atmosférica . Qual é o valor da força que precisamos aplicar para separar as metades desse cubo (Veja a figura abaixo)?

Na superfície de outro planeta foi feito um experimento para determinar a aceleração da

gravidade. Utilizando um pêndulo simples foi medido o período de oscilações para vários comprimentos como mostra o gráfico. Chamado essa gravidade em outro planeta, escreva uma expressão para descobrir esse valor através de e e use os dados do gráfico para encontrar o valor da gravidade.

Os planetas giram em torno do sol em órbitas elípticas com o sol em um dos focos (veja a figura). Este princípio foi determinado por Kepler e publicado em sua obra Astronomia Nova - De Motibus Stellae Martis em 1609. (Veja na página seguinte a capa do trabalho).

A excentricidade e de uma elipse é definida como sendo a razão entre as distâncias c (distância de um foco ao centro da cônica) e a (distância do centro da cônica ao semi-eixo maior).

Observe na tabela para dados astronômicos que os planetas Vênus e Netuno possuem excentricidades muito baixas e portanto são planetas que descrevem órbitas aproximadamente circulares em torno do sol. Com base nestas informações, determine a frequência angular orbital do planeta Vênus em torno do sol em radianos por segundo.

O interior de uma caixa d’água contém um gás a uma pressão ( é a pressão

atmosférica). A uma profundidade com relação ao nível da água é feito um furo de área muito pequena quando comparado a área da caixa d’água. Supondo que a área do furo seja tal que sua vazão fique em .

a) Encontre a velocidade de saída da água através desse furo.

h , mas com o dobro da área do primeiro furo (mas ainda muito menor que a área da caixa d’água), qual será o novo valor da vazão?

Um defeito em uma torneira apresenta um vazamento com as características indicadas na figura ao lado.

Sabendo que a área da seção do fluido no ponto seja e que a altura seja igual à determine:

a) A vazão de água na torneira defeituosa sabendo que .

b) O custo total mensal (31 dias) do desperdício com base na tabela de preços da CEDAE.

(Tarifas em 27/08/2018)

Esta resposta não precisa ser fornecida considerando os algarismos significativos

Uma proveta de vidro tem massa , raio externo e flutua em bromo à temperatura de . Na sua extremidade inferior existe uma esfera maciça de plutônio com massa .

1. Determine a altura para o equilíbrio do sistema.
2. Qual o raio da esfera de plutônio?

Um movimento harmônico simples (MHS) obedece à equação:

1. Determine o período de oscilação.
2. Se o sistema for um sistema massa mola com a constante elástica da mola igual à , determine a massa do bloco em onças.

Para os itens a seguir considere a condição de pequenas oscilações.

3. Se o sistema for um pêndulo simples qual o comprimento do fio em metros se a massa for
4. Se o sistema for um pêndulo físico associado ao pêndulo simples do item anterior, qual a distância do ponto de suspensão ao centro de oscilação.

Em uma indústria química, álcool (Etanol) com densidade , escoa em regime laminar por um tubo cuja geometria é mostrada na figura. O líquido manométrico é o mercúrio e a diferença de altura determina a diferença de pressão entre os dois setores do escoamento.

a) Determine a diferença de pressão em atmosferas.

b) Determine a vazão do etanol sabendo que