sábado, 16 de outubro de 2021

Eletricidade - Aula 34 (continuação)

Exercícios de Revisão

Revisão/Ex 1:
(UFMG)
Um anel metálico rola sobre uma mesa, passando, sucessivamente, pelas posições P, Q, R e S, como representado na figura. Na região indicada pela parte sombreada na figura, existe um campo magnético uniforme, perpendicular ao plano do anel, representado pelo símbolo B. Considerando-se essa situação, é correto afirmar que, quando o anel passa pelas posições Q, R e S, a corrente elétrica nele:



a) é nula apenas em R e tem sentidos opostos em Q e em S.
b) tem o mesmo sentido em Q, em R e em S.
c) é nula apenas em R e tem o mesmo sentido em Q e em S.
d) tem o mesmo sentido em Q e em S e sentido oposto em R.

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Revisão/Ex 2:
(UFSM–RS)
Na figura, o fio retilíneo e a espira condutora estão no plano horizontal. A corrente induzida na espira tem sentido horário, quando ela:



a) fica em repouso.
b) é deslocada para cima, paralelamente ao fio.
c) é deslocada para baixo, paralelamente ao fio.
d) é deslocada para a esquerda, na horizontal.
e) é deslocada para a direita, na horizontal.

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Revisão/Ex 3:
(UFPI)
As duas espiras de corrente, mostradas na figura, são planas e paralelas entre si. Há uma corrente i1 na espira I, no sentido mostrado na figura. Se essa corrente está aumentando com o tempo, podemos afirmar corretamente que o sentido da corrente induzida na espira II é:



a) o mesmo de i1 e as espiras se atraem.
b) contrário ao de i1 e as espiras se atraem.
c) contrário ao de i1 e a força entre as espiras é nula.
d) contrário ao de i1 e as espiras se repelem.
e) o mesmo de i1 e as espiras se repelem.

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Revisão/Ex 4:
(UFSC)
A figura abaixo representa um condutor colocado sob a ação de um campo magnético constante, com uma barra metálica apoiada sobre o condutor, deslocando-se com velocidade V.



Dadas as afirmativas:

I. O fluxo magnético no interior da espira ABCD está diminuindo, em módulo. 
II. A corrente induzida circula na espira no sentido anti-horário. 
III. A força magnética que atua na barra é perpendicular à velocidade. 

Estão corretas

a) somente I. 
b) somente II. 
c) somente III. 
d) duas delas. 
e) todas.

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b
Desafio: 

As espiras (1) e (2) indicadas abaixo, são condutoras e estão situadas no mesmo plano.


I) No breve intervalo de tempo em que a chave Ch é fechada, surge na espira (2) uma corrente induzida no sentido horário.
 

II) No breve intervalo de tempo em que a chave Ch é aberta, surge na espira (2) uma corrente induzida no sentido anti-horário.
 

III) Abrindo ou fechando a chave Ch, não surge na espira (2) corrente elétrica induzida.
 

Tem-se:
 

a) somente (I) e (II) são corretas
b) somente (I) é correta
c) somente (II) é correta
d) somente (III) é correta
e) todas são incorretas




A resolução será publicada no próximo sábado.

Resolução do desafio anterior:

Uma partícula de massa m e eletrizada com carga elétrica q penetra pelo ponto A de uma região onde existe um campo magnético uniforme de intensidade B1, descrevendo uma semicircunferência de centro C. Ao atingir o ponto B a partícula penetra no campo magnético uniforme de intensidade B2 e descreve a semicircunferência de diâmetro CB.


a) a carga elétrica q é positiva ou negativa?
b) qual é a relação
B1/B2
 
Resolução:

a) a força magnética é centrípeta e, ao penetrar no campo (ponto A), a partícula sofre a ação de uma força orientada para o ponto C.

Pela regra da mão esquerda concluímos que q > 0.
 
b) seja R1 o raio da semicircunferência descrita no campo B1 e R2, no campo B2.
 
Temos: R1 = 2R2 => m.v/IqI.B1 = 2m.v/IqI.B2 => B1/B2 = 1/2

Respostas: a) positiva; b) 1/2

sexta-feira, 15 de outubro de 2021

Termologia, Óptica e Ondas - Aula 34 (continuação)

Exercícios de Revisão
 
Revisão/Ex 1:
(UNEMAT)
Os principais defeitos da visão são a miopia, a hipermetropia, a presbiopia, o astigmatismo e o estrabismo.

Analise as definições.

I. Este defeito consiste em um encurtamento do bulbo do olho na direção anteroposterior. A correção é feita com uso de lentes convergentes.

II. Este defeito consiste em imperfeições na simetria de revolução do sistema óptico ocular em torno de seu eixo óptico. A correção é feita com uso de lentes cilíndricas.

III. Este defeito consiste em um alongamento do bulbo do olho na direção anteroposterior. A correção é feita com uso de lentes divergentes.

Assinale a afirmativa correta.

a. A afirmativa I trata de Hipermetropia e a II trata de Miopia.
b. A afirmativa I trata de Miopia e a II trata de Hipermetropia.
c. A afirmativa I trata de Miopia e a III trata de Hipermetropia.
d. A afirmativa II trata de Hipermetropia e a III trata de Miopia.
e. A afirmativa I trata de Hipermetropia e a III trata de Miopia.

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Revisão/Ex 2:

(Unimontes-MG)
Um indivíduo que possui o olho sadio é capaz de enxergar, com nitidez, objetos que estão a uma distância mínima de 25 cm do olho. A essa distância, é dado o nome de ponto próximo. A presbiopia, ou vista cansada, é um defeito da visão que, em geral, aparece em pessoas com mais de 40 anos, devido a uma falha na acomodação da visão para perto. Dessa forma, o olho passa a ter um ponto próximo mais distante que o normal. Uma das maneiras de correção é o uso de óculos com lentes convergentes apropriadas. Uma pessoa, cujo único defeito na sua visão é a vista cansada, possui o ponto próximo distante de 50 cm. Determine a dioptria (graus) da lente adequada para corrigir esse defeito na visão.

A) 4.
B) 6.
C) 3.
D) 2.

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Revisão/Ex 3:
(ACAFE-SC)
A figura abaixo mostra esquematicamente o olho humano, enfatizando nos casos I e II os dois defeitos de visão mais comuns.



Nessa situação, assinale a alternativa correta que completa, em sequência, as lacunas da frase a seguir.

No caso I trata-se da ___________, que pode ser corrigida com uma lente __________; já no caso II trata-se de ____________, que pode ser corrigida com uma lente ___________. 

a) hipermetropia – convergente – miopia – divergente   
b) hipermetropia – divergente – miopia – convergente   
c) miopia – divergente – hipermetropia – convergente   
d) miopia – convergente – hipermetropia – divergente

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Revisão/Ex 4:
(UNIFOR-CE)   
Um oftalmologista explica que pais e professores devem estar atentos aos comportamentos das crianças. Uma dificuldade de aprendizado pode ser explicada por defeitos na visão. Alguns defeitos na visão como a miopia e a hipermetropia são causados pela falta de esfericidade do olho. Para corrigir essas deficiências, usamos as lentes esféricas. Uma pessoa que é míope, para corrigir essa dificuldade que ela tem de enxergar de longe, precisa usar uma lente esférica divergente. Já uma pessoa que é hipermetrope deve usar para correção uma lente esférica convergente. Com base no texto acima, a vergência de uma lente corretiva para um olho hipermetrope, cujo ponto próximo está a 80,00 cm (considere o ponto próximo de um olho com visão normal a uma distância de 25,00 cm), e um olho míope, cujo ponto distante está a 80,00 cm é, respectivamente:

a) 2,75 di e –1,25 di
b) 5,25 di e –1,25 di
c) 4,25 di e –8,75 di
d) 1,25 di e –2,75 di
e) 1,75 di e –2,25 di

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Revisão/Ex 5:
(UFTM)   
Cansado, depois de um longo tempo trabalhando diante de seu computador, Sr. Juca fez uma pausa, tirou seus óculos da face e percebeu que conseguia projetar uma imagem nítida da tela de seu monitor em uma parede vertical branca a 2 m das lentes de seus óculos, colocando uma das lentes a 50 cm da tela do monitor. Sabendo-se que a lente com a qual Sr. Juca projetou a imagem na parede é esférica, pode-se afirmar que ela é utilizada por ele para corrigir

a) miopia, e tem vergência de módulo 0,4 di.
b) miopia, e tem vergência de módulo 2,5 di.
c) presbiopia, e tem vergência de módulo 2,0 di.
d) hipermetropia, e tem vergência de módulo 0,4 di.
e) hipermetropia, e tem vergência de módulo 2,5 di.

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b
Desafio:
 

Ponto remoto (PR) e ponto próximo (PP)

O ponto mais distante que o olho vê nitidamente, estando os músculos ciliares relaxados, é denominado ponto remoto (PR). A distância D do ponto remoto ao olho é denominada distância máxima da visão distinta.

O ponto mais próximo que o olho vê nitidamente, estando os músculos ciliares com a máxima contração, é denominado ponto próximo (PP). A distância d do ponto próximo ao olho é denominada distância mínima da visão distinta.

Associe cada número, indicado à esquerda, à correspondente letra, indicada à direita.



a) 1) A; 2) B; 3) C.
b) 1) B; 2) A; 3) C.
c) 1) C; 2) B; 3) A.
d) 1) A; 2) C; 3) B
e) 1) C; 2) A; 3) B



A resolução será publicada na próxima sexta-feira

Resolução do desafio anterior:

Um retângulo BCDE é posicionado em frente a uma lente delgada convergente, conforme indica a figura. A e A' são os pontos principais objeto e imagem, F e F’ são os focos principais objeto e imagem e O é o centro óptico. O ponto A é o ponto médio do segmento BE. 

Determine:


a) a distância focal da lente,
b) o comprimento de C'E', imagem da diagonal CE.
A lente obedece as condições de Gauss.



Resolução:



a) 
AE = 5,0 cm
AO = AE + EO
AO = 5,0 + 10
2f = 15 => f = 7,5 cm

b) Equação de Gauss

1/f = 1/p + 1/p'

1/7,5 = 1/20 + 1/p'1 => 1/p'1 = 1/7,5 - 1/20 => p'1 = (7,5.20)/(20-7,5)
p'1 = 12 cm

1/7,5 = 1/10 + 1/p'2 => 1/p'2 = 1/7,5 - 1/10 => p'2 = (7,5.10)/(10-7,5)
p'2 = 30 cm 

IiI/o = p'/p 

B'C'/40 = 12/20 => B'C' = 24 cm
B'E' = 30-12 => B'E' = 18 cm


(C'E')2 = (24)2 + (18)2
(C'E')2 = 576 + 324 
(C'E')2 = 900

C'E' = 30 cm

quarta-feira, 13 de outubro de 2021

Mecânica - Aula 34 (continuação)

Exercícios de Revisão
 
Revisão/Ex 1:
(Unicamp)
Muitos carros possuem um sistema de segurança para os passageiros chamado airbag. Este sistema consiste em uma bolsa de plástico que é rapidamente inflada quando o carro sofre desaceleração brusca, interpondo-se entre o passageiro e o painel do veículo. Em uma colisão, a função do airbag é:

a) aumentar o intervalo de tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
b) aumentar a variação de momento linear do passageiro durante a colisão, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
c) diminuir o intervalo de tempo de colisão entre o passageiro e o carro, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.
d) diminuir o impulso recebido pelo passageiro devido ao choque, reduzindo assim a força recebida pelo passageiro.

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Revisão/Ex 2:
(UEL-PR)
Um corpo de massa 2,0 kg move-se com velocidade constante de 10 m/s quando recebe um impulso, em sentido oposto, de intensidade 40 N.s. Após a ação do impulso o corpo passa a se mover com velocidade de:

a) 0,5 m/s, no sentido oposto do inicial.
b) 5,0 m/s, no mesmo sentido inicial.
c) 5,0 m/s, no sentido oposto do inicial.
d) 10 m/s, no mesmo sentido inicial.
e) 10 m/s, no sentido oposto do inicial.

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Revisão/Ex 3:
(Mackenzie)
Em uma competição de tênis, a raquete do jogador é atingida por uma bola de massa 60 g, com velocidade horizontal de 40 m/s. A bola é rebatida na mesma direção e sentido contrário com velocidade de 30 m/s. Se o tempo de contato da bola com a raquete é de 0,01 s, a intensidade da força aplicada pela raquete à bola é

a) 60 N     b) 120 N     c) 240 N     d) 420 N     e) 640 N

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Revisão/Ex 4:
(Uniube-MG)
Uma partícula de massa 4 kg, inicialmente em repouso, é submetida a uma força resultante de direção e sentido invariáveis, e cuja intensidade varia de acordo com o gráfico a seguir. O trabalho realizado sobre a partícula é, em J, igual a:



a) 50.
b) 30.
c) 20.
d) 10.
e) zero.

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Revisão/Ex 5:
(UESC)
Uma esfera de massa igual a 2,0 kg, inicialmente em repouso sobre o solo, é puxada verticalmente para cima por uma força constante de módulo igual a 30,0 N, durante 2,0 s. Desprezando-se a resistência do ar e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10 m/s2, a intensidade da velocidade da esfera, no final de 2,0 s, é igual, em m/s, a 

a) 10,0   
b) 8,0   
c) 6,0   
d) 5,0   
e) 4,0  

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n
Desafio:

Em cada batida dada num prego, para introduzi-lo na guarnição de madeira de uma porta, o martelo comunica ao prego um impulso de intensidade I = 50 N.s, durante 1,0.10-1 s. A massa do prego é de 10 g.


Sabendo-se que o prego e o martelo partem do repouso, determine:

a) a variação do módulo da quantidade de movimento do martelo;
b) módulo da velocidade comunicada ao prego, durante a batida do martelo;
c) a intensidade da força média que o martelo aplica no prego;
d) a potência média do golpe do martelo. 


A resolução será publicada na próxima quinta-feira.

Resolução do desafio anterior:


1. Num determinado instante uma partícula de massa m tem energia cinética EC e quantidade de movimento de módulo Q. Relacione m, EC e Q.
 
2. Uma partícula descreve um movimento retilíneo cuja função horária dos espaços é dada por s = 2,0.t2
+ 5,0.t - 6,0 (SI). Sendo m = 2,0 kg a massa da partícula, qual é o módulo da quantidade de movimento no instante t = 2,0 s?

3. A intensidade da força que age numa partícula é dada por F = 2,0.t + 10 (SI). A partícula realiza um movimento retilíneo e a força tem a direção e o sentido da orientação da trajetória. Determine o impulso da força entre os instantes 0 e 3,0 s.
a

Resolução:

1)

Ecin = m.v2/2
Ecin = m2.v2/2m
Ecin = Q2/2m

2)
s = -6,0 + 5,0.t + 2,0.t2
s = s0 + v0.t + 1/2.α.t2

v0 = 5,0 m/s
1/2.α =  2,0 => α = 4,0 m/s2

v = v0 + α.t
v = 5,0 + 4,0.2,0 => v = 13 m/s

Q = m.v => Q = 2,0.13 => Q = 26 kg.m/s

3)
F = 2,0.t + 10
t = 0 => F = 10 N
t = 3,0 s => F = 16 N

Gráfico F x t 


A intensidade do impulso é numericamente igual à área do trapézio

I = Atrapézio = [(16+10)/2].3,0 => I = 39 N.s