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Prova Colégio Pedro II - 2016 - Colégio Pedro II - Professor - Física

ID
2233339
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Em um calorímetro ideal, são colocados 100g de gelo a 0ºC e 100g de água a 50ºC que entram em equilíbrio térmico. Em seguida, é inserida no calorímetro uma massa M de alumínio a uma temperatura de 110ºC. A temperatura final de equilíbrio é 10ºC.

Considere:

  •  Calor específico da água = 1,0 cal / goC.
  •  Calor específico do alumínio = 0,20 cal/ goC.
  •  Calor latente de fusão do gelo = 80 cal / g.

O valor de M é

Alternativas
Comentários

  • Na primeira parte, a água consegue transformar apenas 62,5g de gelo em água, e o equilíbrio se dá a 0° e com 37,5g de gelo.

    Depois só substituir na segunda parte.

  • Qágua + QLatente + Qgeloquevirouágua + Qalumínio = 0  ---- Lembrando que as fórmulas são (Q = mc(Tf-Ti)) e (Q=mL)

    100.1.(10-50) + 100.80 + 100.1.(10-0) + m.0,2.(10-110) = 0

    m = 250g = 2,5 x10^2g 

ID
2233342
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um gás ideal monoatômico é contido dentro de um cilindro perfeitamente rígido e isolado termicamente.
Sendo a constante universal dos gases ideais R, o calor molar à pressão constante para esse gás vale

Alternativas
Comentários

  • Cv = 3/2 R

    Cp = Cv + R = 3/2 R + R

    Cp = 5/2 R (gás ideal monoatômico)

ID
2233345
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um móvel de massa 2,0 kg, movendo-se horizontalmente com velocidade de 10 m/s, colide com outro móvel de massa 3,0 kg inicialmente em repouso.

A porcentagem da máxima energia cinética perdida na colisão é

Alternativas
Comentários

  • Ecini m.v^2/2 

    2.10^2/2= 100

    Qi= Qf

    m.v+3.0=2.v+3.v

    2.10=5v

    v=4

    EcinF= 2.4^2/2+3.4^2/2

    Ecinf= 40

    Ecini - Einf= 60

  • Como há perda da E cinetica, o choque é perfeitamente ineástico. Há dissipação de energia e consequente aumento de temperatura dos corpos.

  • A porcentagem da energia cinética será máxima se o choque entre os corpos for INELÁSTICO, neste tipo de choque após a colisão os dois corpos seguem juntos como um só corpo.

    Qi= Qf

    2*10 + 3 *0 =(2+3 ). V

    V= 4 m/s

    Sendo Ec= mv²/2

    Ec(inicial)= (2 *10²)/2 = 100J

    Ec (final)= (5*4²)/2 = 40 J

    Logo a dissipação máxima da energia cinética foi de 60 J.

  • colegio d pedro

ID
2233351
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A classificação das ondas eletromagnéticas, baseada na frequência, constitui o espectro eletromagnético. Em relação ao espectro eletromagnético, são feitas algumas afirmações:

I. A frequência das micro-ondas são menores do que as das ondas de rádio.

II. A faixa de frequências correspondente à luz visível é pequena comparada à do ultravioleta.

III. O comprimento de onda do infravermelho é menor do que o do ultravioleta.

IV. As ondas infravermelhas são costumeiramente chamadas de ondas de calor.

Estão corretas

Alternativas
Comentários

  • Ra - m - i - l - u - x - g

    - f            ->           +f
    +lambda  ->            -lambda

     

    Rádio, microondas, infravermelho, luz visível, ultravioleta, raio x e raio gama.

     

    As ondas de rádio tem menor frequência e maior cumprimento, já os raios gama tem maior frequência e menor comprimento.

  • Gama X UV visivel Infra Mondas Ondas de radio

    <---------------------------------- ------------------------------------->

    Comprimento diminui Comprimento aumenta

    Frequencia aumenta Frenquencia diminui

ID
2233363
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma barragem de altura h e largura L está completamente cheia de água de densidade ρ.

Se a aceleração da gravidade no local tem módulo g, podemos afirmar que a força exercida pela água sobre a parede da barragem é dada por

Alternativas
Comentários

  • Área da barragem  = L * h

    Lembrando que podemos considerar a força distribuida da água como uma força pontual exercida pela agua no encontro das duas diagonais da barragem. Ou seja, em h/2

    F = Pressão média * Área da barragem
    F = ro*g*h/2 * L*h
    F = ro*g*l*h^2 / 2

  • p = dF/dA

    dF = p dA , na qual dA = L.dh

    dF = p.L.dh

    dF = ρ.g.h.L.dh

    F = ρ.g.L∫ h dh

    F = ρ.g.L.h²/2

ID
2233369
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

As equações de Maxwell do eletromagnetismo formam, para uma região onde não existam cargas ou correntes elétricas, um conjunto de equações diferenciais parciais de primeira ordem, que representam a mescla do campo elétrico E e do campo magnético B. É possível desacoplá-las (separando-se o campo elétrico E do campo magnético B). Desta forma, teremos duas equações diferenciais de segunda ordem, uma para o campo elétrico e outra para o campo magnético. Além disso, é percebido que tanto o campo elétrico E quanto o campo magnético B satisfazem uma equação de onda de representação tridimensional (em coordenadas cartesianas).

Para se obter essa equação de onda, deve-se utilizar a lei de

Alternativas
ID
2233372
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Uma lente delgada de comportamento divergente e um espelho convexo gaussiano estão alinhados de forma que seus eixos principais são coincidentes. A distância entre o vértice do espelho e o centro óptico da lente é de 120 cm. As distâncias focais da lente e do espelho são iguais e valem 20 cm. Uma fonte pontual é colocada sobre o eixo principal no ponto médio entre o vértice do espelho e o centro óptico da lente. Essa fonte produz uma primeira imagem formada pelo espelho, que é iE, e uma primeira imagem formada pela lente, que é iL.
A distância entre as imagens iE e iL é de

Alternativas
ID
2233375
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Um amante de aventuras, com 2,0 m de altura, prepara-se para pular de um bungee jumping a partir de uma plataforma de 25 m do solo. Para tal salto, prende-se uma extremidade da corda elástica em seus calcanhares e a outra extremidade à plataforma. Partindo do repouso sobre a plataforma, o aventureiro cai verticalmente em queda livre. A corda elástica é projetada para que a velocidade do aventureiro seja exatamente zero no momento em que sua cabeça toque o solo. Despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade local g = 10 m/s2.

Sabendo que, na fase final do salto, o aventureiro fica parado com a cabeça distante 8,0 m do solo, o comprimento normal da corda elástica não deformada é mais próximo de

Alternativas
Comentários

  • GABARITO B

    Nesse caso, temos que EmecA = EmcB

    Epotencial= E.elástica

    mx g x h = kx² / 2

    m x 10 x 25 = k x² / 2

    2 x 10 x 25 x m = k x² 

    k x ² = 500 m

    kx = raiz de 500m = 22,36 metros.

    Seria o comprimento máximo da corda, mas teríamos que descontar o seu comprimento, de 2 metros, e além disso, descontar os 8 metros de distância do solo.

    Logo : 22,36 - 2m de altura - 8m distância do solo = 22,36 - 10 = 12,36 ou aproximadamente 13 metros.

    Erros, por favor, avisem-me! Grato.

  • Não Consegui entender Ludmila :(

    tomando k.x^2 =500m

    X não seria = raiz[500m/k] ?

    e como vc deduziu que a raiz de 500m é 22,36 metros considerando que "m" é massa?

ID
2233396
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

Dois tubos de comprimento L1 e L2 são abertos nas duas extremidades. Seus comprimentos são ligeiramente diferentes e apresentam a relação L1/L2 = a/b, em que a e b são inteiros. Se ambos soarem em sua frequência fundamental simultaneamente, a frequência de batimento do som resultante será dada por fbat = cf2.

Sendo f2 a frequência fundamental do tubo de comprimento L2, marque o valor de c.

Alternativas
ID
2233402
Banca
Colégio Pedro II
Órgão
Colégio Pedro II
Ano
2016
Provas
Disciplina
Física
Assuntos

A velocidade de escape pode ser compreendida como a mínima velocidade que um objeto, sem propulsão, deve ter para que consiga escapar do campo gravitacional de um astro. Um buraco negro pode ser interpretado como um corpo de extrema densidade que deforma o espaço-tempo, e a luz não consegue escapar de sua atração gravitacional.

Com essas análises, é possível imaginar que um corpo consiga ser comprimido até se tornar um buraco negro. Considere

  • Massa da Terra = 6,0 x 1024kg;
  • Constante gravitacional = 6,6 x 10-11 Nm2 /kg2;
  • Velocidade da luz no vácuo = 3,0 x 108 m/s.

Para que o planeta Terra se comporte como um buraco negro, de forma que a luz fique aprisionada em seu campo gravitacional, é preciso que sua massa seja comprimida até ter o tamanho aproximado de

Alternativas
Comentários

  • c = √2.G.M/R

    R = 2.6,6E-11.6E24/(3E8)²

    R ≈ 8,8E-3 m = 8,8 mm (o diâmetro dá 1,6cm, aí você decide, eu coloquei bolinha de gude pelo formato esférico e por ser difícil um grão de areia ter 1,6cm em todas as direções)