2CH de Física 2 da UFRJ - 2018.1

Uma corda homogênea, de massa e comprimento , está presa em ambos os extremos e submetida a uma tensão . A corda vibra num dado modo normal. Observa-se que um certo ponto da corda leva para ir de seu deslocamento máximo positivo ao mínimo e voltar ao máximo.

Quantos ventres de oscilação estão presentes na corda?

1. 3
2. 1
3. 2
4. 4
5. 6

Marque a afirmativa correta a respeito de uma expansão livre de um gás ideal isolado do ambiente.

(a) A energia interna do gás aumenta e a entropia fica a mesma.

(b) A energia interna e a entropia do gás ficam as mesmas.

(c) A energia interna do gás diminui e a entropia fica a mesma.

(d) A energia interna e a entropia do gás aumentam.

(e) A energia interna do gás fica a mesma e a entropia aumenta.

Assinale a alternativa INCORRETA:

(a) De acordo com o Princípio de Pascal, uma variação de pressão aplicada a um fluido incompressível contido em um recipiente é transmitida integralmente a todas as partes do fluido e às paredes do recipiente;

(b) Dado que um objeto de madeira flutua em um fluido, a força de empuxo atuando sobre o objeto é maior que o peso do objeto. Isso ocorre porque a densidade do fluido é maior que a densidade do objeto em questão;

(c) Os fluidos são gases ou líquidos;

(d) A pressão _e uma medida da força por unidade de àrea exercida por um fluido;

(e) Um fluido ideal é incompressível, ou seja, sua massa específica tem um valor uniforme e constante;

(f) Se a velocidade de um fluido aumenta enquanto o fluido se move horizontalmente ao longo de uma linha de fluxo, a pressão do fluido aumenta.

Sobre ondas sonoras, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmações a seguir:

1. ( ) As ondas sonoras são exemplos de ondas transversais, pois a direção das oscilações é perpendicular à direção da propagação.

2. ( ) Frentes de onda são superfícies nas quais as oscilações produzidas pelas ondas sonoras têm o mesmo valor.

3. ( ) As ondas sonoras nâo se propagam no vácuo.

4. ( ) A velocidade do som na água é maior do que no aço.

5. ( ) As ondas sonoras são constituídas por regiões de compressão e rarefação.

6. ( ) O som se propaga até o ouvido com a velocidade da luz.

Um relógio de pêndulo é constituído por uma fina haste de aço de massa unida a um grande disco de bronze de massa . Supondo desprezível qualquer tipo de atrito sobre o pêndulo durante as suas oscilações, analise as afirmativas a seguir:

I - O período desse relógio irá aumentar caso o mesmo seja levado para a superfície da Lua, onde a aceleração da gravidade é menor que a da Terra.

II - Ao aumentarmos a temperatura ambiente de , o período desse relógio irá aumentar.

III - O período desse relógio pode ser calculado pela equação , onde é a distância do centro do disco de bronze ao eixo de oscilação.

São verdadeiras:

1. Somente I e II.
2. Somente a I.
3. Somente II e III.
4. Somente I e III.
5. Todas.

Uma barra uniforme de comprimento e de massa desprezível é suspensa horizontalmente por uma dobradiça e uma corda, conforme a figura abaixo. Um bloco de peso é colocado sobre a barra de forma que a dobradiça fique a uma distância do seu centro, como mostrado na figura. Se a tensão da corda não pode exceder , quais são o máximo valor de e o módulo da força sobre a dobradiça nesta situação?

Um gás é levado de um estado de equilíbrio térmico a outro por dois caminhos genéricos 1 e 2 ilustrados no diagrama da figura. Sejam o calor transferido, o trabalho realizado e a variação da energia interna do gás pelo processo 1. Analogamente, para o processo 2. Podemos afirmar que:

Uma corda tem massa e comprimento . Ela vibra, com as duas extremidades fixas, num modo normal descrito pela função de onda:

com em metros e em segundos. Determine:

1. O comprimento de onda desta onda.
2. O número de ventres e a posição de ventre.
3. A frequência de vibração de cada ponto da corda.
4. A tensão a qual a corda está submetida.
5. Determine o comprimento de onda do próximo modo normal de vibração com frequência mais alta.

Um mol de um gás ideal ocupa um volume sob uma pressão . A partir desse estado, ele é submetido aos seguintes processos reversíveis: um aquecimento isovolumétrico até a sua pressão quintuplicar; depois () uma expansão isotérmica até a pressão original e, finalmente, uma transformação isobárica voltando ao estado inicial. Sabe-se que para esse gás a capacidade térmica molar a volume constante é onde é a constante universal dos gases ideais.

1. Desenhe o ciclo do gás no diagrama , indicando os valores de e nos estados 1, 2 e 3.
2. Identifique em quais etapas o gás RECEBE calor e determine o valor total do calor recebido pelo gás.
3. Identifique em quais etapas o gás CEDE calor e determine o valor total do calor cedido pelo gás.
4. Determine o trabalho total realizado pelo gás durante um ciclo.
5. Esse gás é monoatômico ou diatômico? Justifique!