Aulão de Física
   Prof. Adriel Lima
(UPE-2008) Um trem do metrô com massa igual a
24.000kg, viajando inicialmente a 12m/s, diminui sua velocidade
e para em uma estação, lá permanecendo o tempo
suficiente, para que seus freios esfriem. As dimensões da estação
são 60m de comprimento, por 20m de largura, por 10m de altura.
Considere que todo o trabalho realizado pelos freios para parar o
trem seja transferido como calor uniformemente para todo o ar.
Nessas condições, o aumento da temperatura do ar na estação
vale

Dados:
densidade do ar = 1,2 kg / m3;
calor específico do ar = 1.000 J / kg . K
m.v 2
Ec
        2
                 2
  24 x10 3. 12       24 x10 3.144
        2                 2

   3456 x10 3
                     1728 x10 3 J
       2

Altura x Largura x Compriment o
10 m x 20 m x 60 m 12000 m 3
                                    Estação
Estação
mar
 d ar          mar    d ar .Var
         Var
mar     1,2.12000    14400 Kg
Q    m.c. T
        3
1728x10       14400.1000. T
        3             3
1728x10       14400.10 . T
                3             3
       1728 x10     1728 x10               2
 T              3            5
                                  12 x10       C
      14400 x10      144 x10
(UFPE-2001adap) A potência média de um
aquecedor elétrico é 400 W. Quanto
tempo, em segundos, o aquecedor demorará
para esquentar 0,5 kg de água, de 30 °C a 50
°C?

Dados:
calor específico da água 1 cal/g.°C
1 cal=4 J
Energia
Potência              1W 1J/s
            tempo
então o aquecedor fornece400 J/s
para aquecer 0,5 Kg (500g) de água 20 C (50 C - 30 C)
é preciso quanto de calor?
Q    m.c. T
                      J
Q   500 .4.20    g.      .C
                    g. C
          Energia       40000J
tempo                          100 s
          Potência      400J/s
(UPE-2010) Na figura a seguir, considere o campo
elétrico originado por duas cargas puntiformes
Q1 = 8,0 μC e Q2 = - 8,0 μC. Adote d = 8,0cm.




Dado: considere a constante eletrostática no
vácuo k0 = 9,0 . 109 N.m2/C2.
A energia potencial elétrica do sistema das duas cargas vale
7,2 J


O potencial elétrico no ponto A vale 2,4 . 106 V


O potencial elétrico no ponto B e o potencial elétrico no ponto
D são nulos.

O trabalho da força elétrica sobre uma carga
q = 2,0 . 10-9 C que se desloca do ponto D ao ponto A vale 2,4 .
10-3 J

Ao se colocar a carga elétrica q = 2,0 . 10-9 C no ponto D, a
energia potencial elétrica do sistema composto pelas três
cargas elétricas vale – 7,2 J
3
    9      6
9 x10 .8 x10 .( 8 x10 )   6   72 x10
                                           72 x10 1 J
          8 x10 2              10 2

             K 0 .Q1.Q2
          Ep
                  d
4
       K 0 .Q1        9 x10 9.8 x10   6
U A1                                      36x105 V
        d A1              2 x10 2
                  3
       K 0 .Q 2   9 x10 9.( 8 x10 6 )
U A2                                        12x105 V
        d A2           6 x10 2
                       2
K 0 .Q
U
      d
K 0 .Q1.Q 3   K 0 .Q 2 .Q 3       K 0 .Q1.Q 2
Ep
              d13           d 23                d12
         K0
Ep          .(Q1Q3 Q 2Q3 Q1Q 2 )
         d
     9x10 9
Ep          .(8x10 6.2x10              9
                                             ( 8x10 6.2x10    9
                                                                  ) ( 8x10 6.8x10   6
                                                                                        )
     8x10 2
                                                         8
         9x10 9               15                15           12               1
Ep             2
                 .(16x10           16x10             64x10        )   72x10       7,2 J
         8x10
     1
Aulão de Física UPE-UFPE

Aulão de Física UPE-UFPE

  • 1.
    Aulão de Física Prof. Adriel Lima
  • 2.
    (UPE-2008) Um tremdo metrô com massa igual a 24.000kg, viajando inicialmente a 12m/s, diminui sua velocidade e para em uma estação, lá permanecendo o tempo suficiente, para que seus freios esfriem. As dimensões da estação são 60m de comprimento, por 20m de largura, por 10m de altura. Considere que todo o trabalho realizado pelos freios para parar o trem seja transferido como calor uniformemente para todo o ar. Nessas condições, o aumento da temperatura do ar na estação vale Dados: densidade do ar = 1,2 kg / m3; calor específico do ar = 1.000 J / kg . K
  • 3.
    m.v 2 Ec 2 2 24 x10 3. 12 24 x10 3.144 2 2 3456 x10 3 1728 x10 3 J 2 Altura x Largura x Compriment o 10 m x 20 m x 60 m 12000 m 3 Estação
  • 4.
  • 5.
    mar d ar mar d ar .Var Var mar 1,2.12000 14400 Kg
  • 6.
    Q m.c. T 3 1728x10 14400.1000. T 3 3 1728x10 14400.10 . T 3 3 1728 x10 1728 x10 2 T 3 5 12 x10 C 14400 x10 144 x10
  • 7.
    (UFPE-2001adap) A potênciamédia de um aquecedor elétrico é 400 W. Quanto tempo, em segundos, o aquecedor demorará para esquentar 0,5 kg de água, de 30 °C a 50 °C? Dados: calor específico da água 1 cal/g.°C 1 cal=4 J
  • 8.
    Energia Potência 1W 1J/s tempo então o aquecedor fornece400 J/s para aquecer 0,5 Kg (500g) de água 20 C (50 C - 30 C) é preciso quanto de calor? Q m.c. T J Q 500 .4.20 g. .C g. C Energia 40000J tempo 100 s Potência 400J/s
  • 9.
    (UPE-2010) Na figuraa seguir, considere o campo elétrico originado por duas cargas puntiformes Q1 = 8,0 μC e Q2 = - 8,0 μC. Adote d = 8,0cm. Dado: considere a constante eletrostática no vácuo k0 = 9,0 . 109 N.m2/C2.
  • 10.
    A energia potencialelétrica do sistema das duas cargas vale 7,2 J O potencial elétrico no ponto A vale 2,4 . 106 V O potencial elétrico no ponto B e o potencial elétrico no ponto D são nulos. O trabalho da força elétrica sobre uma carga q = 2,0 . 10-9 C que se desloca do ponto D ao ponto A vale 2,4 . 10-3 J Ao se colocar a carga elétrica q = 2,0 . 10-9 C no ponto D, a energia potencial elétrica do sistema composto pelas três cargas elétricas vale – 7,2 J
  • 11.
    3 9 6 9 x10 .8 x10 .( 8 x10 ) 6 72 x10 72 x10 1 J 8 x10 2 10 2 K 0 .Q1.Q2 Ep d
  • 12.
    4 K 0 .Q1 9 x10 9.8 x10 6 U A1 36x105 V d A1 2 x10 2 3 K 0 .Q 2 9 x10 9.( 8 x10 6 ) U A2 12x105 V d A2 6 x10 2 2
  • 13.
  • 15.
    K 0 .Q1.Q3 K 0 .Q 2 .Q 3 K 0 .Q1.Q 2 Ep d13 d 23 d12 K0 Ep .(Q1Q3 Q 2Q3 Q1Q 2 ) d 9x10 9 Ep .(8x10 6.2x10 9 ( 8x10 6.2x10 9 ) ( 8x10 6.8x10 6 ) 8x10 2 8 9x10 9 15 15 12 1 Ep 2 .(16x10 16x10 64x10 ) 72x10 7,2 J 8x10 1