Lista de Exercícios Resolvidos - Teoria da Relatividade e Transferência de Calor

QUESTÃO 01 Ele imaginou as três dimensões do espaço e a dimensão do tempo juntas como uma espécie de tecido que nos rodeia e que é deformado pela presença dos corpos celestes massivos como os planetas e estrelas Essas deformações criam o que nós sentimos como força de gravidade Então a Terra e os outros planetas permanecem em órbita não porque o Sol simplesmente os atrai como pensava Newton Para Einstein isso acontece porque o Sol é uma estrela tão massiva que os outros corpos seguem a curvatura que ela gera no tecido do espaçotempo Disponível em httpswwwbbccomportuguesegeral48398691 Acesso em 26 nov 2020 A respeito da teoria da relatividade são feitas as seguintes afirmações I Segundo a teoria da relatividade o tempo irá passar mais lentamente para um corpo estático II Um corpo muito massivo pode gerar distorções no tecido espaçotempo gerando atração sobre outros corpos III Quanto maior a massa de um corpo maior tende a ser a energia gerada com seu movimento IV A velocidade com que um corpo se movimenta tende a influenciar a forma como o enxergamos É correto o que se afirma em Escolha uma opção a I e III apenas b II III e IV apenas c II e IV apenas d II apenas e I II III e IV QUESTÃO 02 Visualize a seguinte situação numa câmara fria há diversas prateleiras com caixas dentro das quais encontramse produtos alimentícios Nessa mesma câmara há um ar condicionado o qual permanece ligado 24 horas por dia Os alimentos permanecem resfriados dentro das caixas Sobre a situação exposta analise as afirmações a seguir I Há transferência de calor por radiação mesmo que esta seja mínima II O fato dos alimentos estarem dentro das caixas faz com que não haja troca térmica entre eles e o ambiente III A presença do ar condicionado ligado configura transferência de calor por convecção forçada IV Podese afirmar que também há troca de calor entre as prateleiras e o ambiente interno É correto o que se afirma em Escolha uma opção a I e II apenas b III apenas c I II III e IV d I III e IV apenas e II e IV apenas QUESTÃO 3 Na tabela a seguir estão apresentados os calores específicos de cinco substâncias metálicas Substância Calor Específico calgºC Alumínio 022 Cobre 009 Silício 017 Ferro 011 Prata 006 Numa indústria desejase produzir um recipiente de rápido aquecimento para que seja possível ganhar tempo num determinado processo Assinale a alternativa que expõe qual das substâncias citadas na tabela seria a mais indicada para atender à demanda proposta Escolha uma opção a Silício b Prata c Ferro d Cobre e Alumínio QUESTÃO 04 Ao provocar o atrito entre determinados materiais como esfregar os pés sobre um tapete por exemplo fazemos com que ocorra uma transferência de cargas que vão ficando acumuladas sobre a superfície até que sejam liberadas É por isso que em certos momentos acontecem pequenos choques quando você toca alguma outra pessoa Na verdade você ou ele está descarregando essa carga extra que foi acumulada Disponível em httpswwwmegacuriosocombrfisicaequimica36967porqueas vezeslevamoschoquesquandotocamosoutrapessoahtm Acesso em 23 nov 2020 Com base na situação exposta e nos conteúdos tratados durante a aula analise as afirmações a seguir I Quando se esfrega dois corpos ocorre a transferência de prótons entre ambos fazendo com que um deles fique positivamente carregado II Dois corpos de mesma carga podem trocar cargas entre si III Dois corpos carregados positivamente irão se repelir IV Caso criemos atrito entre um corpo feito de vidro e um corpo feito de cobre o corpo de vidro irá ceder cargas ao corpo de cobre É correto o que se afirma em Escolha uma opção a I e II apenas b I II III e IV c II III e IV apenas d I III e IV apenas e II e III apenas QUESTÃO 05 Na figura a seguir está representado um circuito misto com ddp igual a 220 V Cada resistor tem seu valor apresentado Calcule a resistência equivalente do sistema em questão e o valor da corrente que passa por ele Assinale a alternativa em que elas estão respectivamente representadas Escolha uma opção a 1073 Ω e 205 A b 1073 Ω e 904 A c 866 Ω e 807 A d 866 Ω e 254 A e 866 Ω e 904 A QUESTÃO 06 Os átomos de alguns elementos químicos apresentam a propriedade de através de reações nucleares transformar massa em energia Esse princípio foi demonstrado por Albert Einstein O processo ocorre espontaneamente em alguns elementos porém em outros precisa ser provocado através de técnicas específicas Disponível em httpswwweletronucleargovbrSociedadeeMeioAmbienteEspaco doConhecimentoPaginasEnergiaNuclearaspx Acesso em 26 nov 2020 A respeito da energia nuclear são feitas as seguintes afirmações I A energia nuclear funciona com base no rompimento de elétrons de urânio II A energia nuclear gerada em usinas independe da energia cinética III A energia nuclear se utilizada da energia térmica para vaporizar grandes quantidades de água IV Um termo amplamente empregado para representar a quebra de átomos é a chamada fissura nuclear É correto o que se afirma em Escolha uma opção a II apenas b II III e IV apenas c III e IV apenas d I III e IV apenas e I e II apenas QUESTÃO 07 Durante a antiguidade o magnetismo já era conhecido e há indícios de algumas aplicações Um dos primeiros registros da utilização prática da bússola por exemplo foi em 2637 aC quando tropas chinesas do imperador Huangti se perderam ao perseguir tropas de um príncipe rebelde chamado Tchiyu Para se localizar mais facilmente portanto as tropas de Huangti construíram uma carruagem onde instalaram uma estátua feminina que sempre apontava para o sul Isto é fizeram uma bússola improvisada Disponível em httpssocientificacombroqueeomagnetismo Acesso em 24 nov 2020 O magnetismo tem diversas aplicações na vida humana desde muitos séculos atrás Entretanto a compreensão sobre o fenômeno só foi se tornar plena muitos anos depois e alguns aspectos permanecem sendo estudados até hoje Sobre o tema analise as afirmativas a seguir I Campos magnéticos existem ao redor de toda e qualquer carga em qualquer situação II O polo norte geográfico e o polo norte magnético da Terra estão localizados em pontos coincidentes visto que bússolas sempre apontam para o norte III Ao se partir um corpo magnetizado ao meio automaticamente será gerado um novo polo norte e um novo polo sul nas metades IV As linhas magnéticas que partem do polo norte de um corpo qualquer irão em direção ao polo Sul de qualquer outro corpo mas nunca para o polo sul desse mesmo corpo É correto o que se afirma em Escolha uma opção a I III e IV apenas b II e IV apenas c I II III e IV d III apenas e I e II apenas QUESTÃO 08 Quando você põe uma colher dentro de um copo dágua transparente o talher parece entortar visto de fora o mesmo acontece com quem está só com as pernas dentro da piscina Isso acontece porque a trajetória e velocidade da luz se alteram quando os raios passam da água para o vidro e depois do vidro para o ar no caminho até seus olhos O nome desse fenômeno é refração Disponível em httpssuperabrilcombrblogoraculoporqueluzesdistantesno horizontedacidadepiscamouficamtremulantes Acesso em 25 nov 2020 A refração é um fenômeno facilmente perceptível em nosso cotidiano e sua ocorrência se dá com base no chamado índice de refração A respeito do tema são feitas as seguintes afirmações I Caso um raio passe de um meio composto de ar para um meio composto de gelo seu ângulo de refração será maior do que o ângulo de incidência II A velocidade da luz é maior no vácuo do que em qualquer outro meio III Gases sempre têm o mesmo índice de refração IV Óculos e lentes de contato usam o princípio da refração como base para seu funcionamento É correto o que se afirma em Escolha uma opção a I e III apenas b IV apenas c I II e III apenas d I II III e IV e II e IV apenas QUESTÃO 09 Movimentos harmônicos simples MHS têm particularidades em relação aos demais tipos de movimentos Uma delas é a mudança frequente de sentido velocidade e aceleração além de um comportamento que pode ser representado graficamente através de uma onda Sobre os MHS são feitas as afirmações a seguir I A aceleração do corpo no ponto de equilíbrio pode ser determinada independentemente de sua massa II A força referente ao movimento de um corpo que realiza um MHS quando existente é sempre contrária ao sentido do movimento do mesmo III O módulo da velocidade com que o corpo se move será o mesmo para distâncias iguais em relação ao ponto de equilíbrio IV Em um MHS sem a presença de atrito o período e a frequência serão constantes É correto o que se afirma em Escolha uma opção a II III e IV apenas b I II III e IV c II apenas d I II e IV apenas e I e III apenas QUESTÃO 10 Sabese que toda a matéria é composta por pequenas estruturas que contêm cargas negativas positivas ou neutras A respeito dessas estruturas analise as afirmativas a seguir I As partículas negativas positivas e neutras chamamse respectivamente prótons elétrons e nêutrons II Prótons e elétrons são compostos por átomos III Um átomo possui um núcleo no qual se localizam prótons e nêutrons e elétrons os quais ficam localizados numa parte mais externa da estrutura IV Um átomo que contem mais elétrons do que prótons será considerado como carregado negativamente É correto o que se afirma em Escolha uma opção a II III e IV apenas b III apenas c I II III e IV d III e IV apenas e I II e IV apenas QUESTÃO 11 Duas partículas eletricamente carregadas estão separadas por uma distância de 3 m num determinado momento Porém logo em seguida a distância entre elas é aumentada para 6 m Com base nessas informações podese afirmar que a força elétrica entre elas após a mudança na distância Escolha uma opção a Aumentou 4 vezes em relação à força original b Aumentou mas não é possível dizer em quantas vezes c Caiu para ¼ da força original d Teve seu valor dobrado e Caiu pela metade QUESTÃO 12 Classificada como grandeza física a corrente elétrica é o meio pelo qual a quantidade de carga presente em um condutor pode ser calculada Assim o Sistema Internacional de Unidades define que a medida para carga elétrica é dada em amperes x segundos ou seja As Esse tipo de unidade é denominada de coulomb C A corrente elétrica pode dessa forma ser classificada de duas maneiras corrente contínua ou alternada Disponível em httpsconhecimentocientificor7comcorrenteeletrica Acesso em 24 nov 2020 A respeito da corrente elétrica e de suas classificações são feitas as seguintes afirmações I A corrente elétrica existe por conta da diferença de potencial em duas extremidades de um fio condutor a qual irá gerar um campo elétrico e consequentemente movimento dos elétrons II A principal diferença entre a corrente contínua e a corrente alternada se dá pelo sentido do caminho que os elétrons seguem Enquanto na contínua não há mudança de sentido na alternada há uma mudança frequente III Pilhas se utilizam comumente da corrente alternada pois ela é mais eficiente quando a distância a ser percorrida é pequena IV Na corrente alternada ocorre um maior controle da tensão do circuito É correto o que se afirma em Escolha uma opção a II e III apenas b III e IV apenas c I apenas d I II III e IV e I II e IV apenas QUESTÃO 13 Em um MHS no qual não há presença de atrito um corpo de massa 18 kg está preso a uma mola de constante elástica igual a 5 Nm Sabendo que no momento em que a velocidade do corpo for igual a 4 ms a energia potencial elástica será igual a 81 J determine qual é o módulo da deformação máxima que a mola pode atingir Assinale a alternativa que indica a resposta Escolha uma opção a 900 m b 112 m c 95 m d 50 m e 75 m QUESTÃO 14 Espelhos esféricos possuem diferentes aplicações no nosso cotidiano Caso dependêssemos apenas dos espelhos planos teríamos imagens com tamanhos mais fiéis à distância do objeto ao espelho mas teríamos um campo de visão muito mais limitado A respeito dos espelhos esféricos são feitas as seguintes afirmações I Espelhos côncavos sempre geram imagens menores do que o objeto e consequentemente são usados nos espelhos retrovisores de automóveis II Caso o objeto esteja posicionado sobre o foco do espelho convexo não haverá formação de imagem III Raios que incidirem sobre o espelho esférico após passarem pelo ponto focal dele serão refletidos perpendicularmente ao espelho independentemente de ser um espelho côncavo ou convexo IV Quanto mais próximo o objeto estiver do espelho esférico maior será a imagem formada É correto o que se afirma em Escolha uma opção a I e II apenas b I II e IV apenas c III apenas d III e IV apenas e I II III e IV QUESTÃO 15 Um dos avanços tecnológicos mais bem aceitos pelo público nos últimos anos foi o carregamento de celulares sem necessidade de um fio O princípio por trás do carregamento sem fio é a indução eletromagnética A base de carregamento contém rolos de arame que criam um campo eletromagnético quando a corrente elétrica passa por eles Esse campo pode induzir força eletromotriz em aparelhos dotados de bobinas compatíveis sem precisar sequer encostar neles Adaptado de httpswwwtechtudocombrnoticiasnoticia201505carregadores semfioentendacomofuncionamesevalepenainvestirhtml Acesso em 24 nov 2020 Todo equipamento que gera uma diferença de potencial se utiliza de uma força eletromotriz Entretanto nem toda essa força é de fato fornecida pois parte dela é perdida devido à resistência interna Suponha que uma bateria de força eletromotriz 20 V tem uma resistência interna de 2 Ω e gera uma corrente de 4 A Com base nessas informações qual é a tensão útil fornecida pela bateria Escolha uma opção a 20 V b 10 V c 11 V d 15 V e 12 V 15 U ε R i U 20 2 4 20 8 12V E 12 1 V 11 V 111 F A pilha utiliza corrente continua e não alternada 1V V E 11 d1 3 m d2 6 m F1 k q1 q2 F2 k q1 q2 F1 Kq11q21 1 9 F2 k q11q21 1 36 F1 4 F2 F2 F1 4 Caiu para 14 C 10 1 F protoms são positivos eletrons negativos e neutros neutros 11 F protoms e electrons compoem o átomo 111 V 1V V D 7 1 F somente cargas em movimento 11 F O norte geographico esta no sul magnetico 111 V 1V F podem ir para o polo sul do mesmo corpo D 5 80 Ω 60 Ω 50 Ω 220 V 80 Ω 2727 Ω 220 V Req 80 2727 10727 Ω 1073 Ω U R i 220 1073 i i 205 A A 4 1 F ocorre transferência de elétrons e não protoms 11 V 111 V 1V V C 3 Q m C ΔT C Q m ΔT C e ΔT são indiretamente proporcionais Logo para que tenha um aquecimento rápido deverá usar o material de menor C 006 Prata B 13 m 18 kg K 5 N m Quando v 4 m s Epe 815 Em TOTAL k x 2 2 m V 2 2 5 x 2 2 18 16 2 25 x 2 144 Epe 815 k x 2 2 162 5 x 2 x 57 m Em TOTAL 81 18 16 2 81 144 2255 225 k x 2 2 450 5 x 2 x 2 90 x 95 m C 8 1 F n ar sen α n gelo sen β Como n gelo n ar n ar n gelo sen β sen α Logo o ângulo sera menor que o de incidência 11 V 111 F Varia com a densidade e temperatura do gás 1V V E 6 1 F A energia nuclear é originada no rompimento do núcleo do átomo 11 F 111 V 1V V Ls depende da energia cinética C 1 1 F o tempo passa mais lentamente para corpos com velocidade próxima a da luz 11 V 111 V 1V V B 2 1 V 11 F há troca de calor por condução com a caixa 111 V 1V V D 14 1 F os espelhos dos carros são convexos 11 F isso ocorre no espelho côncavo 111 V 1V V D 9 1 V 11 V 111 V 1V V B