PROVA DE FÍSICA
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TIPO A
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de área é perfurado, ficando com um furo circular de 10,0cm2
na posição indicada na
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2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE
TIPO B
01) Assinale V se verdadeiro e F se falso.
(V) A dilatação aparen...
05) Um frasco de vidro de coeficiente de dilatação linear 9.10-6
ºC-1
possui uma capacidade de 50 cm3
a uma temperatura de...
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TIPO C
01) Baseado na dilatação anômala da água, assinale a alternativa ...
05) O comprimento inicial de uma barra de alumínio é de 100 cm. Quando a temperatura aumenta 20 ºC, a barra sofre um
aumen...
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TIPO D
01) Os rios, lagos e oceanos localizados em áreas de clima frio c...
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Prova 2 tri_1

  1. 1. PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO A 01) Assinale V se verdadeiro e F se falso. (F) O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material, não dependendo da composição e estrutura deste. (F) Os corpos ocos e homogêneos dilatam diferentemente dos corpos maciços de mesmo material e tamanho. (V) Quanto maior o coeficiente de dilatação de um corpo, mais este se dilata quando aquecido e mais se contrai quando resfriado. (F) A dilatação ocorre devido ao aumento do número de partículas que compõem a substância. (V) A dilatação aparente é menor que a dilatação real do líquido. 02) Misturando-se convenientemente água e álcool, é possível fazer com que uma gota de óleo fique imersa, em repouso, no interior dessa mistura, como exemplifica o desenho a seguir. Os coeficientes de dilatação térmica da mistura e do óleo valem, respectivamente, 2,0.10-5 °C-1 e 5,0.10-5 °C-1 . Esfriando-se o conjunto e supondo-se que o álcool não evapore, o volume da gota: a) diminuirá e ela tenderá a descer. b) diminuirá e ela tenderá a subir. c) diminuirá e ela permanecerá em repouso. d) aumentará e ela tenderá a subir. e) aumentará e ela tenderá a descer. 03) Com base no que foi discutido sobre dilatação, identifique as afirmações corretas. I. A água é uma das poucas substâncias que possuem uma dilatação irregular, atingindo densidade mínima a 4ºC. II. No processo de dilatação ocorre um aumento no número de partículas da substância, por isso que o volume desta aumenta. III. O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material devido à sua composição e estrutura. IV. O engenheiro civil precisa se preocupar com a dilatação dos materiais antes de executar uma obra. a) Somente a I está correta. b) Apenas a II está correta. c) A I e II estão corretas. d) A III e IV estão corretas. e) Somente a III está correta. 4) Baseado na dilatação anômala da água, assinale a alternativa correta. a) Em locais onde o inverno atinge baixíssimas temperaturas, observamos que apenas uma determinada espessura de gelo forma-se sobre os rios e lagos. A água não se congela completamente porque sua densidade mínima é atingida a 4ºC, evitando que o restante do líquido congele, pois o gelo é um mau isolante térmico. b) Durante a dilatação de líquidos, percebemos uma variação no volume destes em relação aos recipientes que os contêm. Essa variação de volume observada independe do recipiente em que o líquido está contido. c) A água é a única substância que sofre esta anomalia na dilatação. d) Um recipiente contém certa massa de água na temperatura inicial de 2ºC, na pressão normal; quando aquecida, sofre um aumento de 3ºC. Observando esse fenômeno, percebemos que o volume da água diminui e depois aumenta durante o aquecimento. e) Um tanque possui um certo volume de água à temperatura ambiente. Ao aquecermos o conjunto até uma temperatura T, podemos afirmar que a variação da altura do líquido independe dos valores dos coeficientes de dilatação do tanque e do líquido
  2. 2. 5) Um disco de latão de 50,0 cm2 de área é perfurado, ficando com um furo circular de 10,0cm2 na posição indicada na figura abaixo. O coeficiente de dilatação linear do latão é de 2,0.10-5 ºC-1 e essas áreas foram medidas à temperatura ambiente de 20ºC. Se o disco for colocado num forno e a temperatura elevada para 120ºC, a área do furo será: 2 0 5 1 10 100º 2.10 º 2 ? S cm T C C S α β α ∆ − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== 0 5 2 2 . . 10.4.10 .100 4.10 S S T S S cm β∆ ∆ ∆ ∆ −−−− −−−− ==== ==== ==== 0 2 2 10 4.10 10 0,04 10,04 S S S S S S cm ∆ −−−− = += += += + = += += += + = += += += + ==== 6) Através de uma barra metálica, deseja-se medir a temperatura de um forno. Para isso, coloca-se essa barra, a uma temperatura inicial de 22ºC, nesse forno. Após um certo tempo, retira-se a barra e verifica-se que a dilatação sofrida equivale a 1,1% do comprimento inicial. Sendo o coeficiente de dilatação linear do metal 11.10-6 ºC-1 , determine a temperatura do forno no instante em que a barra foi retirada. 0 0 6 1 0 22º 11.10 º 1,1% ? L T C C L L T α ∆ − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== 0 0 . . 1,1% L L T L α∆ ∆==== 0L==== 6 .11.10 . 1,1 T∆−−−− 11 100 ==== 6 5 3 .10 . 1 100.10 1 1.10 1000º 1022º T T T T C T C ∆ ∆ ∆ ∆ −−−− −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== 7) Em um béquer de 200 mL, encontramos a mesma quantidade de mercúrio a uma temperatura de 0 ºC. Aquecendo o conjunto, um volume de 3,3 mL de mercúrio transborda. Considerando o coeficiente de dilatação linear do vidro igual a 9.10-6 ºC-1 e o coeficiente de dilatação do mercúrio 177.10-6 ºC-1 , determine a que temperatura deve-se aquecer o conjunto béquer–mercúrio para que o volume citado deste transborde. 0 0 6 1 6 1 200 0º 3,3 9.10 º 177.10 º ? ap vidro Hg V mL T C V mL C C T α γ ∆ − −− −− −− − − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== ==== 6 6 6 1 3 177.10 27.10 150.10 º ap l r ap l r ap ap C γ γ γ γ γ α γ γ − −− −− −− − − −− −− −− − = −= −= −= − = −= −= −= − = −= −= −= − ==== 0 6 4 6 2 . . 3,3 200.150.10 . 3,3 3.10 .10 1,1 10 110º 110º ap apV V T T T T T C T C γ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ −−−− −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== ==== ====
  3. 3. PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO B 01) Assinale V se verdadeiro e F se falso. (V) A dilatação aparente é menor que a dilatação real do líquido. (F) Os corpos ocos e homogêneos dilatam diferentemente dos corpos maciços de mesmo material e tamanho. (F) O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material, não dependendo da composição e estrutura deste. (F) A dilatação ocorre devido ao aumento do número de partículas que compõem a substância. (V) Quanto maior o coeficiente de dilatação de um corpo, mais este se dilata quando aquecido e mais se contrai quando resfriado. 02) O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (A ) é, aproximadamente, duas vezes o do ferro (Fe). A figura mostra duas peças nas quais um anel feito de um desses metais envolve um disco feito do outro. A temperatura ambiente, os discos estão presos aos anéis. Se as duas peças forem aquecidas uniformemente, é correto afirmar que: a) apenas o disco de A se soltará do anel de Fe. b) apenas o disco de Fe se soltará do anel de A . c) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis. d) os discos não se soltarão dos anéis. e) Nenhuma afirmativa está correta. 03) Os rios, lagos e oceanos localizados em áreas de clima frio congelam da superfície para as regiões mais profundas. A camada de gelo formada funciona como um isolante térmico, evitando a perda de calor da água para o ambiente, o que preserva a vida aquática da maneira que a humanidade conhece. Caso esse congelamento ocorresse em regiões mais profundas primeiro, a vida aquática não seria a mesma que hoje, se é que existiria vida na água. Esse tipo de congelamento dos ambientes aquáticos deve-se à dilatação anômala da água. A respeito desse fenômeno, considerando que a água esteja submetida à pressão atmosférica normal (1atm), é correto afirmar: a) Devido à diminuição do volume de uma determinada porção de água quando esta é resfriada de 4ºC até 0ºC, a densidade dessa porção de água aumenta, e por isso, esta se mantém na superfície, onde iniciará o congelamento. b) Devido ao aumento do volume de uma determinada porção de água quando esta é resfriada de 4ºC até 0ºC, a densidade dessa porção de água diminui e, por isso, esta se mantém na superfície, onde iniciará o congelamento. c) A massa de uma certa porção de água aumenta quando esta é resfriada de 4ºC até 0ºC, tornando-a mais densa. Por esse motivo, essa porção de água permanece na superfície, onde ocorrerá o congelamento. d) A massa de uma certa porção de água diminui quando esta é resfriada de 4ºC até 0ºC, tornando-a menos densa. Por esse motivo, essa porção de água permanece na superfície, onde ocorrerá o congelamento. e) Todo e qualquer material quando passa do estado líquido para o estado sólido inicia o seu congelamento de cima para baixo. 04) Leia com atenção as afirmativas abaixo. I. A elevação da temperatura acarreta um aumento da distância média entre os átomos de um sólido, por isso este se dilata. II. Quando aquecemos um anel, o orifício também tem suas dimensões aumentadas como se fosse do mesmo material que o anel. III. O coeficiente de dilatação aparente de um líquido é maior que o do líquido. Está(ão) correta(s): a) somente a I. b) apenas a II. c) somente a III. d) a I e a II. e) a II e a III.
  4. 4. 05) Um frasco de vidro de coeficiente de dilatação linear 9.10-6 ºC-1 possui uma capacidade de 50 cm3 a uma temperatura de 0ºC. Nessa temperatura, o frasco contém 50 cm3 de mercúrio, cujo coeficiente de dilatação é 180.10-6 ºC-1 . O conjunto, então, é aquecido até atingir 200ºC. Determine a quantidade de mercúrio que irá entornar do frasco. 6 1 3 0 0 6 1 9.10 º 50 0º 180.10 º 200º ? r l ap C V cm T C C T C V α γ ∆ − −− −− −− − − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== ==== 6 6 6 1 3 180.10 27.10 153.10 º ap l r ap l r ap ap C γ γ γ γ γ α γ γ − −− −− −− − − −− −− −− − = −= −= −= − = −= −= −= − = −= −= −= − ==== 0 6 6 2 3 . . 50.153.10 .200 10000.153.10 153.10 1,53 ap ap ap ap ap ap V V T V V V V cm γ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ −−−− −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== ==== 06) Um fio metálico sofre um aumento de 0,12% em seu comprimento inicial quando submetido a uma variação de 50ºC. Determine o coeficiente de dilatação linear desse fio em ºC-1 . 0 0 50º ? 0,12% L T C L L α ∆ ∆ ==== ==== ==== 0 0 . . 0,12% L L T L α∆ ∆==== 0L==== 5 1 . .50 0,12 .50 100 0,12 5000 2,4.10 ºC α α α α − −− −− −− − ==== ==== ==== 07) Uma chapa de zinco, cujo coeficiente de dilatação linear é 25.10-6 °C-1 , sofre uma elevação de 20°C na sua temperatura. Verifica-se que a área da peça aumenta 4,0 cm2 . Nessas condições, a área inicial dessa chapa mede, em cm2 : 2 6 1 0 4,0 20º 25.10 º 2 ? S cm T C C S α β α ∆ ∆ − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== 0 6 0 0 6 0 3 3 2 0 . . 4 .50.10 .20 4 1000.10 4 10 4.10 S S T S S S S cm β∆ ∆ −−−− −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== ====
  5. 5. PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO C 01) Baseado na dilatação anômala da água, assinale a alternativa correta. a) Em locais onde o inverno atinge baixíssimas temperaturas, observamos que apenas uma determinada espessura de gelo forma-se sobre os rios e lagos. A água não se congela completamente porque sua densidade mínima é atingida a 4ºC, evitando que o restante do líquido congele, pois o gelo é um mau isolante térmico. b) Durante a dilatação de líquidos. percebemos uma variação no volume destes em relação aos recipientes que os contêm. Essa variação de volume observada independe do recipiente em que o líquido está contido. c) A água é a única substância que sofre esta anomalia na dilatação. d) Um recipiente contém certa massa de água na temperatura inicial de 2ºC, na pressão normal; quando aquecida, sofre um aumento de temperatura para 3ºC. Observando esse fenômeno, percebemos que o volume da água diminui e depois aumenta durante o aquecimento. e) Um tanque possui um certo volume de água à temperatura ambiente. Ao aquecermos o conjunto até uma temperatura T, podemos afirmar que a variação da altura do líquido depende dos valores dos coeficientes de dilatação do tanque e do líquido. 02) Num recipiente de vidro com mercúrio, o coeficiente de dilatação aparente do mercúrio: a) é menor que o coeficiente de dilatação real deste. b) não se relaciona com o coeficiente de dilatação real deste. c) é igual ao coeficiente de dilatação aparente. d) é menor que o coeficiente de dilatação real do vidro. e) é maior que o coeficiente de dilatação real deste. 03) Determine a área de uma placa metálica a 0ºC sabendo que, a 50ºC, ela mede 1,00008 m2 e que seu coeficiente de dilatação linear, a, tem valor de 8.10-7 ºC-1 . 2 7 1 0 1,00008 50º 8.10 º 2 ? S m T C C S α β α − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== 0 7 0 7 0 . . .16.10 .50 800.10 S S T S S S S β∆ ∆ ∆ ∆ −−−− −−−− ==== ==== ==== 0 5 0 0 0 0 0 0 0 2 0 1,00008 8.10 1,00008 0,00008 1,00008 (1 0,00008) 1,00008 (1,00008) 1,00008 1,00008 1 S S S S S S S S S S S m ∆ −−−− = += += += + = += += += + = += += += + = += += += + ==== ==== ==== 04) Um tanque de cobre cheio contém 2000 cm3 de mercúrio é aquecido em 100ºC. Considerando o coeficiente de dilatação do mercúrio igual a 1,82.10-4 ºC-1 , calcule quantos cm3 de mercúrio transbordarão após o aquecimento. (Dado: αCu=1,4.10-5 ºC-1 ) 3 0 4 1 5 1 2000 100º 1,82.10 º 1,4.10 º ? Hg Cu ap V cm T C C C V γ α ∆ ∆ − −− −− −− − − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== 4 4 4 1 3 1,82.10 0,42.10 1,4.10 º ap l r ap l r ap ap C γ γ γ γ γ α γ γ − −− −− −− − − −− −− −− − = −= −= −= − = −= −= −= − = −= −= −= − ==== 0 4 4 5 4 3 . . 2000.1,4.10 .100 200000.1,4.10 2.10 .1,4.10 28 ap ap ap ap ap ap V V T V V V V cm γ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ −−−− −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== ====
  6. 6. 05) O comprimento inicial de uma barra de alumínio é de 100 cm. Quando a temperatura aumenta 20 ºC, a barra sofre um aumento em seu comprimento de 0,048 cm. Determine o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a barra. 0 100 20º ? 0,048 L cm T C L cm α ∆ ∆ ==== ==== ==== ==== 0 5 1 . . 0,048 100. .20 0,048 .2000 0,048 2000 2,4.10 º L L T C α α α α α ∆ ∆ − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== 06) Três triângulos são construídos soldando-se nos vértices pedaços de um mesmo vergalhão de cobre. Os triângulos estão inicialmente à temperatura ambiente. O primeiro (I) é eqüilátero; o segundo (II), isósceles; o terceiro (III), qualquer. (I) (II) (III) Esses triângulos são colocados num forno, no qual são aquecidos uniformemente a algumas dezenas de graus. Em qual (quais) dos triângulos os ângulos conservarão os valores respectivos que tinham antes do aquecimento? a) Somente em I. b) Em I e II. c) Somente em III. d) Em I, II e III. e) Em nenhum deles. 07) Assinale V se verdadeiro e F se falso. (F) O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material, não dependendo da composição e estrutura deste. (F) Os corpos ocos e homogêneos dilatam diferentemente dos corpos maciços de mesmo material e tamanho. (V) Quanto maior o coeficiente de dilatação de um corpo, mais este se dilata quando aquecido e mais se contrai quando resfriado. (F) A dilatação ocorre devido ao aumento do número de partículas que compõem a substância. (V) A dilatação aparente é menor que a dilatação real do líquido.
  7. 7. PROVA DE FÍSICA 2º ANO - 2ª MENSAL - 1º TRIMESTRE TIPO D 01) Os rios, lagos e oceanos localizados em áreas de clima frio congelam da superfície para as regiões mais profundas. A camada de gelo formada funciona como um isolante térmico, evitando a perda de calor da água para o ambiente, o que preserva a vida aquática da maneira que a humanidade conhece. Caso esse congelamento ocorresse em regiões mais profundas primeiro, a vida aquática não seria a mesma que hoje, se é que existiria vida na água. Esse tipo de congelamento dos ambientes aquáticos deve-se à dilatação anômala da água. A respeito desse fenômeno, considerando que a água esteja submetida à pressão atmosférica normal (1 atm), assinale verdadeiro (V) ou falso (F) para as seguintes afirmativas em relação a água: (V) possuir volume mínimo a 4ºC. (F) aumentar sua densidade quando a temperatura diminui de 4 ºC para 0 ºC. (V) reduzir de volume quando sua temperatura aumenta de 0 ºC para 4 ºC. (V) aumentar de volume quando sua temperatura aumenta a partir de 4 ºC. (V) diminuir sua densidade em temperaturas acima de 4 ºC. 02) Quando aquecemos uma barra metálica, podemos dizer que a variação de seu comprimento: a) é inversamente proporcional ao quadrado da variação de temperatura. b) é diretamente proporcional ao quadrado da variação da temperatura. c) é inversamente proporcional à sua temperatura absoluta. d) é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta. e) é diretamente proporcional ao aumento de sua temperatura. 03) Analise as afirmações abaixo. I. A elevação da temperatura acarreta num aumento da distância média entre os átomos de um sólido, por isso, este se dilata. II. O coeficiente de dilatação é uma característica de cada material devido à sua composição e estrutura. III. Quando aquecemos um anel ou, de modo geral, uma placa que apresenta um orifício, verifica-se que, com a dilatação da placa, o orifício tem suas dimensões aumentadas, dilatando-se como se fosse feito do mesmo material da placa. IV. Quando a temperatura da água aumenta, entre 0 ºC e 4 ºC, seu volume permanece constante. Podemos afirmar que: a) somente I e II são corretas. b) somente II e III são corretas. c) I, II e III são corretas. d) I, II e IV são corretas. e) Todas estão corretas. 04) Um quadrado foi montado com três hastes de alumínio (αA = 24.10-6 °C-1 ) e uma de aço (αaço = 12.10-6 °C-1 ), todas inicialmente à mesma temperatura. O sistema é, então, submetido a um processo de aquecimento de forma que a variação de temperatura é a mesma em todas as hastes. aço alumínio alumínio alumínio aço alumínio alumínio alumínio Podemos afirmar que, ao final do processo de aquecimento, a figura formada pelas hastes estará mais próxima de um: a) quadrado. b) retângulo. c) losango. d) triângulo retângulo. e) trapézio isósceles.
  8. 8. 05) Uma placa metálica sofre uma variação em suas dimensões de 8,0.10-5 m2 quando sua temperatura aumenta de 0ºC para 50 ºC. Sabendo que a área inicial da placa é de 1,0 m2 , determine o coeficiente de dilatação linear do material que compõe a placa. 5 2 2 0 8.10 50º ? 1 S m T C S m α ∆ ∆ −−−− ==== ==== ==== ==== 0 5 5 5 7 1 . . 8.10 1.2 .50 8.10 100. 8.10 100 8.10 º S S T C β α α α α ∆ ∆ −−−− −−−− −−−− − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== 06) Um recipiente de vidro de 200 cm3 , completamente cheio de determinado líquido a 20ºC, é aquecido até 120ºC. Calcule o volume do líquido que transborda considerando que o coeficiente de dilatação aparente deste líquido é 5.10-4 ºC-1 e que o coeficiente de dilatação linear do vidro é 5.10-5 ºC-1 . 3 0 4 1 5 1 200 100º 5.10 º 5.10 º ? Hg Cu ap V cm T C C C V γ α ∆ ∆ − −− −− −− − − −− −− −− − ==== ==== ==== ==== ==== 4 4 4 1 3 5.10 1,5.10 3,5.10 º ap l r ap l r ap ap C γ γ γ γ γ α γ γ − −− −− −− − − −− −− −− − = −= −= −= − = −= −= −= − = −= −= −= − ==== 0 4 4 4 4 3 . . 200.3,5.10 .100 70000.10 7.10 .10 7 ap ap ap ap ap ap V V T V V V V cm γ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ −−−− −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== ==== 07) Uma régua de aço, de coeficiente de dilatação linear igual a 1,2.10-5 ºC-1 , sofre um aumento em seu comprimento de 6,0.10-2 cm quando sua temperatura sobe de 20ºC para 220ºC. Determine qual era o comprimento inicial da régua antes de sofrer esse aquecimento. 2 5 0 6.10 200º 1,2.10 º ? L cm T C C L α ∆ ∆ −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== 0 2 5 0 2 3 0 2 0 3 0 . . 6.10 .1,2.10 .200 6.10 .2,4.10 6.10 2,4.10 25 L L T L L L L cm α∆ ∆ − −− −− −− − − −− −− −− − −−−− −−−− ==== ==== ==== ==== ====

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