PF de Física 2 da UFRJ - 2015.1

Marque a afirmativa CORRETA a respeito das propriedades do gás ideal.

1. O calor específico a volume constante é maior do que a pressão constante.
2. As moléculas do gás são consideradas partículas e, portanto, sem dimensão.
4. Num processo adiabático, o trabalho realizado pelo sistema não depende da variação de temperatura.

Considere uma corda cuja tensão e a densidade linear são dadas por e , respectivamente, e a equação de movimento é representada por

1. Considerando uma onda nesta corda escrita por

Obtenha em termos de e .

2. Qual é o período da onda (2)? Tem que justificar a definição do período utilizado.
3. Considere uma extremidade fixa em . Depois que a onda (2) atinge a extremidade a forma da onda refletida pode ser escrita

Calcule o valor de B.

Um certo gás ideal monoatômico é submetido a um ciclo composto por três etapas. Na etapa 1 o gás aumenta sua pressão a volume constante, na etapa 2 sofre uma expansão adiabática e na etapa 3 uma compressão isobárica. Na etapa 1 o gás recebe em forma de calor, na etapa 2 o gás realiza um trabalho de e na etapa 3 um trabalho de é realizado sobre o gás. A quantidade de calor trocado na etapa 3 vale:

Há um recipiente cuja altura e área são dadas por e , respectivamente. Ele é conectado com um tubo cuja área é como mostrado na figura abaixo. O recipiente é cheio com um fluido de densidade de massa . A área do recipiente é suficientemente grande para podermos ignorar a velocidade da superfície do fluido (ponto A). Por outro lado, a pressão na saída do tubo (ponto B) é dada pela pressão atmosférica . Podemos ignorar o raio do tubo comparado com e . Considere a constante gravitacional conhecida.

1. Considerando que a saída do tubo fica na mesma altura que o fundo do recipiente, calcule a velocidade do fluido no ponto B.
2. Calcule a pressão no ponto C, que fica a uma altura do fundo do recipiente.

Considere duas fontes que produzem ondas sonoras com freqüência . Como mostrado na figura abaixo, as fontes e se movem para direita e esquerda, respectivamente, com a mesma velocidade . A velocidade do som é dada por . Qual é a frequência de batimento medida pelo observador?

1. .
2. .
3. .
4. .

Coloca-se um bloco em uma balança, composta por um prato apoiado sobre uma mola, deslocando sua posição de equilíbrio de . Em seguida, um pequeno impulso faz a balança oscilar harmonicamente. Desconsiderando-se efeitos de amortecimento e o peso do prato da balança, e considerando a aceleração da gravidade , qual deve ser a frequência angular de oscilação do sistema balança-bloco?

Considere a onda . A superposição com qual das ondas a seguir produz uma onda estacionária?

Marque a afirmativa INCORRETA a respeito do princípio de Arquimedes.

1. Se a densidade de um objeto maciço for maior do que a de um certo fluido, ele vai sempre afundar no fluido.
2. Se diminuirmos a densidade de um fluido, a intensidade do empuxo sobre um corpo imerso nele vai aumentar.
3. A intensidade do empuxo aumenta quando o volume submerso do corpo aumenta.
4. O empuxo é a resultante das forças de pressão que atuam sobre um corpo submerso em um fluido.

Assinale a alternativa correta a respeito de um bloco preso a uma mola na presença de amortecimento e na ausência de quaisquer forças externas.

1. Quanto maior o coeficiente de dissipação tanto mais rápido o sistema tende ao equilíbrio.
2. A energia cinética do bloco decresce em todos os instantes de tempo.
3. Para saber se o amortecimento é crítico, supercrítico ou subcrítico devemos analisar as condições iniciais.
4. No regime subcrítico a posição ocupada pelo bloco pode ser um número imaginário.
5. A energia mecânica do bloco não cresce em todos os instantes de tempo.

Um cilindro, com coeficiente de dilatação , está muito apertado preso em um plano cujo coeficiente de dilatação é . Para afrouxarmos o cilindro devemos (considere ambos os coeficientes de dilatação positivos).

1. Aumentar a temperatura do sistema.
2. Diminuir a temperatura do sistema.
3. Aumentar apenas a temperatura do cilindro.
4. Como , a única forma de liberarmos o cilindro é quebrando o plano.
5. Nenhuma das afirmativas anteriores.