Exercício Escolar 2-2021 1

Segundo Exercício Escolar de Física Geral 2 – 27/04/2021 INSTRUÇÕES 1. A avaliação terá a duração de 3 horas; 2. A avaliação é um instrumento que deve ser respondido individualmente. Caso haja algum exercício escolar com algum trecho que coincida com outra(s) avaliação(ões), ou qualquer sinal claro de que houve um esforço coletivo, todas as avaliações envolvidas serão completamente anuladas; 3. O exercício escolar deve ser respondido por escrito, do próprio punho, em letra legível; 4. Na resolução dos quesitos, além de chegar à resposta correta, você deve mostrar que domina o assunto. Assim, todas as passagens do seu raciocínio devem ser devidamente esclarecidas. Transições abruptas não serão levadas em consideração; 5. Todas as páginas devem ser assinadas. Página não assinada não será corrigida; 6. Na avaliação, a resposta de cada questão deve ser única e, no final, destacada. 7. Explicite toda e qualquer referência utilizada; 8. O exercício escolar deve ser entregue em documento único, no formato *pdf; 9. Procure assegurar a qualidade do seu arquivo testando-o antes do envio definitivo. Documentos ilegíveis não serão corrigidos; 10. Só será permitido um único envio da avaliação para cada aluno; 11. Avaliações entregues após o prazo não serão corrigidas. Núcleo de Tecnologia Física Geral 2 - 2º Exercício Escolar - 2021.1 27/04/2021 1. (4,0) Um mol de gás ideal diatômico é submetido a um ciclo termodinâmico que pode ser descrito da seguinte forma: partindo do estado termodinâmico A sofre uma expansão isotérmica até o estado termodinâmico B, do estado termodinâmico B sofre uma compressão isobárica até o estado termodinâmico C e do estado termodinâmico C sofre um aumento de pressão em um processo isocórico, retornado ao estado termodinâmico inicial A. Se 𝑉𝐵 = 3000𝑐𝑚3 = 3𝑉𝐴 e 𝑇𝐵 = 2100𝐾 = 3𝑇𝐶 determine: (a) (1,0) na trajetória 𝐴 → 𝐵, o trabalho realizado W, a variação da energia interna ∆𝐸𝑖𝑛𝑡, o calor trocado e a variação de entropia ∆𝑆; (b) (1,0) na trajetória 𝐵 → 𝐶, o trabalho realizado W, a variação da energia interna ∆𝐸𝑖𝑛𝑡, o calor trocado e a variação de entropia ∆𝑆; (c) (1,0) na trajetória 𝐶 → 𝐴, o trabalho realizado W, a variação da energia interna ∆𝐸𝑖𝑛𝑡, o calor trocado e a variação de entropia ∆𝑆; (d) (1,0) um esboço dos diagrama P-V relacionado ao ciclo. 2. (3,0) Suponha que você esteja de frente a uma corda que oscila na vertical devido a presença de duas ondas de mesma amplitude, comprimento de onda e frequência. A corda oscila de acordo com a equação 𝑦(𝑥, 𝑡) = (5,00𝑐𝑚)sin⁡((1𝑐𝑚−1)𝑥)cos⁡((2𝑠−1)𝑡). Determine: (a) (1,5) a amplitude, comprimento de onda, frequência e a velocidade das ondas individuais; (b) (1,5) a velocidade transversal de um elemento de corda situado na posição 𝑥 = 𝜋 2 𝑐𝑚 no instante de tempo 𝑡 = 𝜋 4 𝑠; 3. (3,0) Um observador O está parado a uma distância de 1km de um carro C, igualmente parado. O carro emite um som de frequência 𝑓𝑐 = 200𝐻𝑧 a uma potência P = 300W. (a) (1,5) Determine a variação do nível sonoro, em decibéis, do som emitido pelo carro percebida pelo observador O, se este se afasta do carro para uma distância de 5km; (b) (1,5) Suponha agora que o observador O e carro C aproximam-se um do outro com velocidades, em módulo, iguais. Se o observador percebe um acréscimo de 40% na frequência do som emitido pelo carro quando antes estavam parados, determine as velocidades do carro e do observador.