V a 3-2022 1

Universidade Federal Rural de Pernambuco Física Geral 2 UFRPE/UACSA Nome: ROSANY EVILLEN PEREIRA DO NASCIMENTO 3VA Questão 1: [2,5]: Um bloco com um alto-falante é conectado a uma mola com constante elástica de k = 90 N/m, conforme mostrado na Figura abaixo. A massa total do bloco e falante é de 9,5 kg e a amplitude do movimento do sistema é de 0,50 m, Considere a velocidade do som no ar de 340 m/s. Determine: (a) A frequência angular de oscilação ω e a velocidade máxima do sistema alto-falante e bloco. (b) Se o alto-falante emitir ondas sonoras de frequência 380 Hz, determine a frequência máxima e mínima ouvida por uma pessoa à direita do alto-falante. (c) Quando o alto-falante está localizado mais próximo do observado, ou seja, a mola está completamente alongada para direita. E a distância ao observador é de 3 m, o nível sonoro máximo ouvido é de 50 dB. A partir das informações acima determine a potência média emitida pela fonte. Obs: Considere que a fonte emite frentes de ondas esféricas correspondente a metade de uma casca esférica, com a potência distribuída igualmente na superfície da casca e o nível de intensidade mínima audível é de I0 = 10−12 W/m2. Questão 2: [2,5]: Na Figura abaixo, um pêndulo físico de massa M = 7,5 kg consiste de um disco sólido uniforme (de raio R = 4,5 cm) sustentado em um plano vertical por um pivô localizado a uma distância de d = 1,5 cm a partir do centro do disco. O disco é deslocado por um pequeno ângulo e liberado. Considerando g = 10 m/s2 determine: (a) O momento de inércia do disco em relação ao pivô, considerando que o momento de inércia do disco em relação ao centro de massa é dado por ICM = 1/2 MR2. (b) A frequência angular e o período de oscilação do pêndulo físico. (c) Determina o centro de oscilação do pêndulo físico. Questão 3: [2,5]: Um recipiente aquecido a fogo baixo, contém 10 kg de água e uma massa desconhecida de gelo mgelo. O sistema está em equilíbrio térmico à 0◦C em t = 0 min. A temperatura da mistura é medida em vários instantes de tempo e o resultado é mostrado no gráfico na figura abaixo. Durante os primeiros t1 = 24 min, a mistura permanece a 0 ◦C. De 24 min a t2 = 34 min, a temperatura aumenta para T = 19,92 ◦C. Desprezando a capacidade do reservatório, determine: (a) A massa inicial de gelo. (b) A taxa em que a energia é transferida na forma de calor. (c) Em quanto tempo toda a massa contida no recipiente passará para o estado de vapor. Questão 4: [2,5]: Na figura abaixo está representa um ciclo de 0,80 mols de um gás monatômico ideal, sendo levado através de um ciclo que consiste em dois processos isotérmicos a temperaturas de TB = 4 T0 e TC = T0 e dois processos da volume constante VA = V0 e VB = 3 V0 . Considerando que T0 = 450,0 K e que V0 = 10,0 L (a) A energia líquida transferida na forma de calor para o gás. (b) A eficiência de um motor operando neste ciclo; (c) A variação da entropia no processo de A para B.