física1-01

Upload: bianca-oliveira

Post on 06-Jul-2018

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 Física1-01

    1/3

     

    sites.google.com/site/profafguimaraes

    Prof. 

     A.F.Guimarães 

    Física 

    – 

    Questões 

    Questão 1 

    O raio da Terra vale aproximadamente 6,4 x 106  m. Determine o raio da Terra em milhas. Para

    obter o fator de conversão de milhas para metros use a seguinte sequência de conversões: 1 milha =5280 pés, 1 pé=12 pol, 1 pol=2,54 cm.

    Resolução: 

    Polegadas para metros:2

    2

    1 2, 54 10

    12

    30,48 10

     pol m

     pol x

     x m

    = ⋅

    =

    = ⋅

     

    Pé para metros:

    21 12 1 30, 48 10 . pé pol pé m

    −= ⇒ = ⋅  

    Milhas para metros:

    21 30, 48 10

    5280

    1609,3 .

     pé m

     pés y

     y m

    −= ⋅

    =

    =

     

    Assim, como 1 5280 1609,3 :milha pés m= =  

    6

    1609, 3 1

    6,4 10

    3976, 9 .

    m milha

    m z

     z milhas

    =

    ⋅ =

    ∴ =

    Questão 2 

    As distâncias astronômicas são muito maiores do que as distâncias medidas na Terra. Assim

    sendo, é necessário definir unidades convenientes para que as distâncias astronômicas não sejamindicadas com um número muito grande de zeros. Uma unidade astronômica é equivalente à distância

    média entre o Sol e a Terra, ou seja, cerca de 1,49 x 10 8 km. Um parsec é a distância para a qual umaunidade astronômica subtende um ângulo de 1 segundo. Um ano‐luz é a distância percorrida pela luz

    no vácuo durante 1 ano; a velocidade da luz no vácuo vale aproximadamente 300 000 km⋅s‐1.

    a)  Determine a distância da Terra ao Sol em parsecs e em anos‐luz;

    b)  Expresse um ano‐luz em quilômetros e em milhas;

    c)  Expresse um ano‐luz em unidades astronômicas;

    d)  Quanto tempo a luz do Sol leva para chegar até a Terra?Resolução: 

    Parsecs:

    6

    6

    1 . .1 4,848 10

    1 sec

    1 . . 4,848 10 sec.

    u arad 

     par 

    u a par  

    ′′ = = ⋅

    ∴ = ⋅

     

    Anos‐luz:7

    12

    1 . . 300000 1 . 300000 3,16 10

    1 . . 9, 48 10 .

    a l a s

    a l km

    = ⋅ = ⋅ ⋅

    = ⋅ 

  • 8/18/2019 Física1-01

    2/3

     

    sites.google.com/site/profafguimaraes

    Assim,12

    8

    5

    5

    1 . . 9, 48 10

    1,49 10

    1, 57 10 . .

    1 . . 1, 57 10 . .

    a l

     x

     x a l

    u a a l

    = ⋅

    = ⋅

    = ⋅

    ∴ = ⋅

     

    Anos‐luz em milhas:

    12

    12

    1 1, 61

    9,48 10

    5,89 10 .

    milha km

     y km

     y milhas

    =

    = ⋅

    = ⋅

     

    Anos‐luz em u.a.:8

    12

    4

    4

    1 . . 1, 49 10

    9,48 10

    6, 4 10 . .

    1 . . 6, 4 10 . .

    u a km

     y km

     y u a

    a l u a

    = ⋅

    = ⋅

    = ⋅

    ∴ = ⋅

     

    Questão 3 

    Suponha que a distância média entre a Terra e o Sol seja “Y” vezes a distância entre a Lua e a Terra.Num eclipse total do Sol é possível obter a razão entre o raio do Sol “R S” e o raio da Lua “RL” em função

    de “Y”. Analogamente, sendo “R” o raio de uma moeda que produza eclipse total da Lua Cheia, épossível determinar a distância média entre a Terra e a Lua medindo‐se a distância “x” entre a moeda

    e o olho do observador ou o ângulo do cone da observação.

    a)  Obtenha uma relação entre o raio do sol e o raio da Lua em função de Y;b)

     

    Deduza uma expressão para a determinação da distância “d” em função de “x”, de “RL” e de “R”.

    Resolução: 

    Utilizando semelhança de triângulos, teremos:

    S L

     L

     R   Y D R Y R

     R D

    /⋅= ⇒ = ⋅

    De forma semelhante para a moeda e a Lua, teremos:

    . L L R x R D

     D R x R

    ⋅= ⇒ =  

    D

    Y⋅D

    RS 

    RL 

    Sol 

    Lua  Terra 

  • 8/18/2019 Física1-01

    3/3

     

    sites.google.com/site/profafguimaraes

    Questão 4 

    O número de Avogadro é dado por NA  = 6,02 x 1023  moléculas⋅mol‐1. Considere a massa

    molecular do gás oxigênio O2  igual a 32 g⋅mol‐1. Calcule a massa em quilogramas equivalente a 6,02 x

    1027 moléculas de O2.

    Resolução: 

    23

    27

    4

    32 6, 02 10

    6,02 10

    32 10 320 .

    g moléculas

     x

     x g kg

    ∴ = ⋅ =

    ∼  

    Questão 5 

    Suponha que a massa específica (massa/volume) da água seja exatamente igual a um grama

    por cm3. Expresse a massa específica da água em kg⋅m‐3 e em kg⋅l‐1. Em um recipiente de 15 litros deágua ocorre uma vazão que leva 5 horas para esvaziar completamente o recipiente. Calcule a vazão

    mássica (massa/tempo) da água em kg⋅s‐1.

    Resolução: 

    ( )

    3 3

    3 3 6 32

    3

    3 3

    1 10 10

    1010

    1 10

    g kg kgcm mm

    g kgcm m

    − −

    −−= =

    ∴ =

     

    Sabemos que 3 31 10 .l cm=   Logo,3

    3 3 3

    1 10 1.

    10

    g g kglcm cm

    = =  

    Se o recipiente leva 5 horas para ser esvaziado completamente, podemos concluir que:

    1153 .

    5

    l Z l h

    h

    −= = ⋅  

    Porém, 1 litro corresponde a 1kg. Logo, a vazão mássica é de 3kg⋅h‐1.