PF de Física 2 da UFRJ - 2018.1

Uma quantidade de moles de um certo gás ideal tem calor específico molar a volume constante e calor específico molar a pressão constante . O gás expande-se, mantendo-se sua pressão constante, até que sua temperatura aumente de para . Podemos afirmar que:

(a) Sua energia interna variou de

(b) Sua energia interna variou de

(c) A situação proposta não é válida, pois ao se expandir, a temperatura de um gás ideal sempre diminui.

(d) Como o processo é isobárico, sua energia interna não variou.

(e) Não podemos saber , pois podemos calcular o calor recebido mas não o trabalho realizado.

Um pinguim de massa deseja saber se uma plataforma de gelo cilíndrica de altura pode sustentá-lo ou não, conforme representa a figura. Tal plataforma está apoiada sobre a superfície calma do mar. Admita que a densidade do gelo é e é a densidade da água do mar. Qual deve ser o valor da área da plataforma para que somente 10% da altura dela fique acima do nível do mar?

5. Não há como o pinguim ficar sobre a plataforma, ela sempre irá afundar.

Uma certa onda transversal é descrita por:

A velocidade de propagação desta onda vale:

Dois músicos tocam a corda lá () de seus violões. Um deles tem a corda menos esticada do que o necessário e está um pouco desafinado, de forma que se ouve um batimento com frequência de . A frequência das vibrações deste instrumento vale:

Sobre os modos normais de vibração do ar no interior de um tubo, assinale a alternativa correta.

(a) A amplitude da pressão é sempre máxima (ventre) em uma extremidade aberta.

(b) Se uma extremidade é aberta e outra é fechada, cada modo tem mais pontos de deslocamento nulo (nós) do que pontos de amplitude máxima (ventres).

(c) Sua frequência não depende do comprimento do tubo.

(d) Quanto mais longo o tubo, maiores serão suas frequências.

(e) Se ambas as extremidades são abertas, cada modo tem menos pontos de deslocamento nulo (nós) que pontos de amplitude máxima (ventres).

Duas amostras de água são misturadas à pressão constante dentro de um recipiente adiabático: de água à e de água à . Sobre esse sistema são feitas as seguintes afirmativas:

I - Como o recipiente é adiabático, não há troca de calor entre o interior e o exterior do recipiente.

II - A quantidade de calor que a água morna cede é igual a quantidade de calor que a água fria recebe.

III - A variação de entropia do Universo é zero para esse processo.

São verdadeiras:

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

Um motor, quando não está devidamente lubrificado, possui um rendimento , cedendo uma certa quantidade de calor ao reservatório frio quando em funcionamento. Quando corretamente lubrificado, seu rendimento aumenta em Nessas condições, para uma mesma quantidade de calor recebida, a nova quantidade de calor cedida pelo motor será

Num túnel de vento para testes aerodinâmicos um fluxo estacionário de ar é estabelecido em torno de um protótipo de asa delgado. O formato da asa é tal que a razão entre a velocidade do ar na parte superior, , e sua velocidade na parte inferior, , vale . Sendo a área da asa, a sua massa, e considerando o ar um fluido incompressível ideal de densidade , a velocidade mínima para que a asa seja sustentada por este fluxo de ar vale:

Um sonar instalado num submarino produz ondas ultrassônicas com frequência de . O comprimento de onda dessas ondas na água do mar é de . Quando o sonar é direcionado para baixo, um eco é recebido do fundo do oceano após 10 segundos. A profundidade do oceano, em relação ao submarino nesse ponto, é de

Um oscilador harmônico de frequência angular natural de oscilação oscila na presença de uma força externa da forma e uma força dissipativa proporcional a sua velocidade Julgue as alternativas a seguir.

I No caso de haver ressonância, não realiza trabalho.

II No regime estacionário, a energia mecânica é constante em todo instante.

III A potência da força é negativa em todo instante.

IV No regime estacionário, a potência total é nula em cada instante.

V No regime estacionário, as potências médias de se cancelam.

1. Apenas I e III estão corretas.
2. Apenas II e V estão corretas.
3. Apenas II e III estão corretas.
4. Apenas I, II e IV estão corretas.
5. Apenas III e V estão corretas.

De que fator devemos modificar a tensão numa corda para duplicar o comprimento das ondas de uma dada frequência que nela se propagam?

1. 2
2. 1/2
3. 4
4. ¼
5. 1/8

A figura mostra o diagrama de um ciclo formado por uma isocórica, uma adiabática e uma isoterma, percorrido no sentido . Marque a afirmativa correta a respeito deste ciclo:

1. A variação da entropia é nula de C para A
2. A variação da entropia é nula de B para C
3. A variação da energia interna é nula de B para C
4. A variação da energia interna é negativa de A para B
5. No ciclo completo ABCA o sistema perdeu calor

Observando o gráfico do MHS abaixo podemos dizer que é descrito pela função

Dois pulsos de formas diferentes se propagam com velocidade numa corda esticada de comprimento . A corda tem sua extremidade esquerda fixa num suporte, mas a extremidade direita pode oscilar livremente. Num dado instante a situação da corda é aquela mostrada na figura. Esta EXATA situação irá se repetir exatamente após um intervalo de tempo mínimo dado por:

Durante um processo termodinâmico de expansão de um gás ideal, observa-se que, onde é a temperatura e é o volume do gás. O trabalho realizado na expansão entre , e o trabalho realizado na expansão entre . A razão entre é