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INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E
TECNOLOGIA DA PARAÍBA
Campus Patos Professor: Antonio Costa Física Geral II Lista de Exercícios I Aluno(a):________________________________________________ Período:_________________________ APRESENTE TODOS OS CÁLCULOS. 01 - Qual deve ser a distância entre uma partícula com 5,2 kg e uma partícula com 2,4 kg, para que a atração gravitacional entre as partículas tenha um módulo de 2,3 × 10–12^ N? 02 - Na Figura 1, duas partículas pontuais são mantidas fixas em um eixo x, separadas por uma distância d. A partícula A tem massa mA e a partícula B tem massa 3,00mA. Uma terceira partícula C, de massa 75,0mA, será colocada no eixo x, nas proximidades das partículas A e B. Qual deve ser a coordenada x da partícula C, em termos da distância d, para que a força gravitacional total exercida pelas partículas B e C sobre a partícula A seja nula? 03 - (a) Se a cabeça desse saurópode gigantesco ficava a 21 m de altura e o coração a 9, m, que pressão manométrica (hidrostática) era necessária na altura do coração para que a pressão no cérebro fosse 80 torr (suficiente para abastecer o cérebro)? Suponha que a
massa específica do sangue do argentinossauro era 1,06 × 10^3 kg/m^3. (b) Qual era a
pressão arterial (em torr) na altura dos pés do animal? 04 - O tubo em U da Figura 2 contém 2 líquidos em equilibro estático: água de densidade ρa no braço direito e óleo de densidade desconhecida ρx no esquerdo. Medindo as alturas encontramos L =135 mm e d = 12,3 mm. Qual é a densidade do óleo? Figura 1 - QUESTÃO 02 Figura 2 - QUESTÃO 04
05 - O tubo de plástico da Figura 3 tem uma seção reta de 5,00 cm^2. Introduz-se água no tubo até que o lado mais curto (de comprimento d = 0,800 m) fique cheio. Em seguida, o lado menor é fechado e mais água é despejada no lado maior. Se a tampa do lado menor é arrancada quando a força a que está submetida excede 9,80 N, que altura da coluna de água do lado maior deixa a tampa na iminência de ser arrancada? 06 - Um êmbolo com uma seção reta a é usado em uma prensa hidráulica para exercer uma pequena força de módulo f sobre um líquido que está em contato, por meio de um tubo de ligação, com um êmbolo maior de seção reta A (Figura 4). (a) Qual é o módulo F da força que deve ser aplicada ao êmbolo maior para que o sistema fique em equilíbrio? (b) Se os diâmetros dos êmbolos são 3,80 cm e 53,0 cm, qual é o módulo da força que deve ser aplicada ao êmbolo menor para equilibrar uma força de 20,0 kN aplicada ao êmbolo maior? 07 - Na Figura, um cubo, de aresta L = 0,600 m e 450 kg de massa, é suspenso por uma corda em um tanque aberto que contém um líquido de massa específica 1030 kg/m^3. Determine (a) o módulo da força total exercida sobre a face superior do cubo pelo líquido e pela atmosfera, supondo que a pressão atmosférica é 1,00 atm, (b) o módulo da força total exercida sobre a face inferior do cubo, e (c) a tração da corda. (d) Calcule o módulo da força de empuxo a que o cubo está submetido usando o princípio de Arquimedes. Que relação existe entre todas essas grandezas? Figura 3 - QUESTÃO 05 Figura 4 - QUESTÃO 06 Figura 5 - QUESTÃO 07
13 - (a) Em 1964, a temperatura na aldeia de Oymyakon, na Sibéria, chegou a –71°C. Qual é o valor dessa temperatura em graus Fahrenheit? (b) A temperatura mais alta registrada oficialmente nos Estados Unidos foi 1348 °F, no Vale da Morte, Califórnia. Qual é o valor dessa temperatura em graus Celsius 14 - Em uma escala linear de temperatura X, a água congela a –125,0°X e evapora a 375,0°X. Em uma escala linear de temperatura Y, a água congela a –70,00°Y e evapora a 230,00°Y. Uma temperatura de 50,00°Y corresponde a que temperatura na escala X? 15 - Uma barra de aço tem 3,000 cm de diâmetro a 25,00°C. Um anel de latão tem um diâmetro interno de 2,992 cm a 25,00°C. Se os dois objetos são mantidos em equilíbrio térmico, a que temperatura a barra se ajusta perfeitamente ao furo? 16 - A 20°C, um cubo de latão tem 30 cm de aresta. Qual é o aumento da área superficial do cubo quando é aquecido de 20°C para 75°C? 17 - Um furo circular em uma placa de alumínio tem 2,725 cm de diâmetro a 0,000°C. Qual é o diâmetro do furo quando a temperatura da placa é aumentada para 100,0°C? 18 - a)Qual é a quantidade de calor necessário para aumentar a temperatura de 72g de chumbo da temperatura ambiente (T=293K) até a temperatura de fusão do chumbo (T=602K)? (b)Calcule o calor adicional necessário para derreter esta quantidade de chumbo. Dados: CPb=128J/kg.K Lf= 23,2kJ/kg 19 - Um objeto de cobre, cuja massa mC=75g, é aquecido até uma T=321°C. O objeto é, então, imerso em um calorímetro de vidro contendo uma massa mH2O=220g de H 2 O. A capacidade calorífica Cb do calorímetro é de 45cal/K. A temperatura inicial Ti da água e do calorímetro é 12,0°C. Qual é a temperatura final Tf do objeto, do calorímetro e da água? 20 - O álcool etílico tem um ponto de ebulição de 78,0°C, um ponto de congelamento de (- 114°C), um calor de vaporização de 879 kJ/kg, um calor de fusão de 109 kJ/kg e um calor específico de 2,43 kJ/kg.K. Quanta energia deve ser removida de 0,510 kg de álcool etílico que está inicialmente na forma de gás a 78,0°C para que se torne um sólido a –114°C
