Fisica termometria

Inclusão para a Vida Física B

UNIDADE 1 b) a quantidade de calor de uma substância equivale à sua
temperatura.
c) em uma porta de madeira, a maçaneta metálica está
TERMOMETRIA sempre mais fria que a porta.
d) a escala Kelvin é conhecida como absoluta porque só
Temperatura admite valores positivos.
É a grandeza física que mede o estado de agitação das e) o estado físico de uma substância depende
partículas de um corpo, caracterizando o seu estado exclusivamente da temperatura em que ela se
térmico. encontra.

Calor 2. Um termômetro é encerrado dentro de um bulbo de
É o nome que a energia térmica recebe quando passa de vidro onde se faz vácuo. Suponha que o vácuo seja
um corpo de maior temperatura para outro de menor perfeito e que o termômetro esteja marcando a
temperatura, ou seja, energia térmica em trânsito. temperatura ambiente, 25°C. Depois de algum tempo, a
temperatura ambiente se eleva a 30°C. Observa-se, então,
Equilíbrio Térmico que a marcação do termômetro:
Dois ou mais corpos estão em equilíbrio térmico quando
possuem a mesma temperatura. a) eleva-se também, e tende a atingir o equilíbrio térmico
com o ambiente.
Escalas Termométricas b) mantém-se a 25°C, qualquer que seja a temperatura
Escala Fahrenreit ambiente.
Escala Kelvis c) tende a reduzir-se continuamente, independente da
Escala Celsius temperatura ambiente.
d) vai se elevar, mas nunca atinge o equilíbrio térmico
Lembre-se: com o ambiente.
Ponto de Gelo – temperatura em que a água congela e) tende a atingir o valor mínimo da escala do
(pressão normal) termômetro.
Ponto de Vapor – temperatura em que a água evapora
(pressão normal) Tarefa Mínima 

3) Os termômetros são
instrumentos utilizados
para efetuarmos medidas
de temperaturas. Os mais
comuns se baseiam na
variação de volume
sofrida por um líquido considerado ideal, contido num
Obs.: A escala Kelvin é também conhecida por escala tubo de vidro cuja dilatação é desprezada. Num
absoluta ou escala termodinâmica. Ela tem origem no termômetro em que se utiliza mercúrio, vemos que a
zero absoluto e não existe temperatura inferior a esta. coluna desse líquido "sobe" cerca de 2,7 cm para um
aquecimento de 3,6°C. Se a escala termométrica fosse a
Conversão entre Escalas Fahrenheit, para um aquecimento de 3,6°F, a coluna de
mercúrio "subiria":
tc tf 32 tk 273 a) 11,8 cm c) 2,7 cm e) 1,5 cm
b) 3,6 cm d) 1,8 cm
5 9 5

Variação de Temperatura (ΔT)
4. O gráfico a seguir relaciona as escalas termométricas
Celsius e Fahrenheit. Um termômetro graduado na escala
Celsius indica uma temperatura de 20°C. A
ΔTC = ΔTK
Correspondente indicação de um termômetro graduado na
escala Fahrenheit é:
9. ΔTC = 5. ΔTF
a) 22°F b) 50°F c) 68°F
d) 80°F e) 222°F
Exercícios de Sala 
5. Com relação aos conceitos de calor, temperatura e
1. Em relação à termometria, é certo dizer que: energia interna, assinale a(s) proposição(ões) correta(s).
a) - 273 K representa a menor temperatura possível de ser
atingida por qualquer substância. 01. Associa-se a existência de calor a qualquer corpo, pois
todo corpo possui calor.

Pré-Vestibular da UFSC 1


02. Para se admitir a existência de calor são necessários, a) 9,3 m c) 3,0 m e)
pelo menos, dois sistemas. 6,5 m
04. Calor é a energia contida em um corpo. b) 2,0 m d) 0,93 m
08. Quando as extremidades de uma barra metálica estão
a temperaturas diferentes, a extremidade submetida à 2. Uma bobina contendo 2000 m de fio de cobre medido
temperatura maior contém mais calor do que a outra. num dia em que a temperatura era de 35 °C, foi utilizada e
16. Duas esferas de mesmo material e de massas o fio medido de novo a 10 °C. Esta nova medição
diferentes, após ficarem durante muito tempo em um indicou:
forno a 160 oC, são retiradas deste e imediatamente a) 1,0 m a menos d) 20 m a menos
colocadas em contato. Logo, pode-se afirmar que o b) 1,0 m a mais e) 20 mm a mais
calor contido na esfera de maior massa passa para a de c) 2000 m
menor massa.
32. Se colocarmos um termômetro, em um dia em que a Tarefa Mínima 
temperatura está a 25 oC, em água a uma temperatura
mais elevada, a energia interna do termômetro
aumentará. 3. Uma barra de metal tem comprimento igual a 10,000 m
a uma temperatura de 10,0 °C e comprimento igual a
6. Em um determinado dia, a temperatura mínima em 10,006 m a uma temperatura de 40 °C. O coeficiente de
dilatação linear do metal é
Belo Horizonte foi de 15 °C e a máxima de 27 °C. A
a) 1,5 × 10-4 °C-1 d) 2,0 × 10-6 °C-1
diferença entre essas temperaturas, na escala kelvin, é de -4 -1
b) 6,0 × 10 °C e) 3,0 × 10-6 °C-1
a) 12. b) 21. c) 263. d) 285. -5 -1
c) 2,0 × 10 °C

UNIDADE 2 4. A figura a seguir representa uma lâmina bimetálica. O
coeficiente de dilatação linear do metal A é a metade do
coeficiente de dilatação linear do metal B. À temperatura
ambiente, a lâmina está na vertical.
DILATAÇÃO TÉRMICA DOS Se a temperatura for aumentada em
SÓLIDOS E LÍQUIDOS 200 °C, a lâmina:
a) continuará na vertical.
Dilatação Linear: b) curvará para a frente.
c) curvará para trás.
d) curvará para a direita.
L = Li t e) curvará para a esquerda.

5. O gráfico a seguir representa
a variação, em milímetros, do
Dilatação Superficial:
comprimento de uma barra
metálica, de tamanho inicial
A = Ai t igual a 1 000 m, aquecida em
um forno industrial. Qual é o
=2 valor do coeficiente de
dilatação térmica linear do material de que é feita a barra,
Dilatação Volumétrica: em unidades de 10-6/°C?

V = Vi. . t 6. Ao se aquecer de 1 °C uma haste metálica de 1 m, o
seu comprimento aumenta de 2.10-2 mm. O aumento do
=3 comprimento de outra haste do mesmo metal, de medida
inicial 80 cm, quando a aquecemos de 20 °C, é:
Exercícios de Sala  a) 0,23 mm. c) 0,56 mm. e) 0,76 mm.
b) 0,32 mm. d) 0,65 mm.
1. Você é convidado a projetar uma ponte metálica, cujo
comprimento será de 2,0 km. Considerando os efeitos de 7. Uma placa de alumínio tem um grande orifício circular
contração e expansão térmica para temperaturas no no qual foi colocado um pino, também de alumínio, com
intervalo de - 40 °F a 110 °F e que o coeficiente de grande folga. O pino e a placa são aquecidos de 500 °C,
dilatação linear do metal é de 12 × 10-6 °C-1, qual a simultaneamente. Podemos afirmar que
máxima variação esperada no comprimento da ponte? (O a) a folga irá aumentar, pois o pino ao ser aquecido irá
coeficiente de dilatação linear é constante no intervalo de contrair-se.
temperatura considerado). b) a folga diminuirá, pois ao aquecermos a chapa a área



do orifício diminui. Q
c) a folga diminuirá, pois o pino se dilata muito mais que ______
o orifício. C =
_
d) a folga irá aumentar, pois o diâmetro do orifício Δt
aumenta mais que o diâmetro do pino.
e) a folga diminuirá, pois o pino se dilata, e a área do C = m . c (II)
orifício não se altera.
CALOR SENSÍVEL
8. O coeficiente de dilatação térmica do alumínio (Aℓ) é, O calor sensível é responsável pela variação da
aproximadamente, duas vezes o coeficiente de dilatação temperatura de um corpo.
térmica do ferro (Fe). A figura mostra duas peças onde Q = m . c (Δt) (III)
um anel feito de um desses
metais envolve um disco feito do Dessa equação tiramos:
outro. Á temperatura ambiente, Q
c
os discos estão presos aos anéis. --------
=
Se as duas peças forem m . Δt
aquecidas uniformemente, é correto afirmar que
TROCAS DE CALOR
a) apenas o disco de Aℓ se soltará do anel de Fe.
b) apenas o disco de Fe se soltará do anel de Aℓ. Qrec + Qced = 0
c) os dois discos se soltarão dos respectivos anéis.
d) os discos não se soltarão dos anéis. MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO

9. A figura a seguir ilustra um arame TIPOS DE MUDANÇAS
rígido de aço, cujas extremidades
estão distanciadas de "L".
Alterando-se sua temperatura, de
293K para 100°C, podemos afirmar
que a distância "L":

a) diminui, pois o arame aumenta de comprimento
fazendo com que suas extremidades fiquem mais
próximas.
b) diminui, pois o arame contrai com a diminuição da
temperatura.
c) aumenta, pois o arame diminui de comprimento CALOR DE TRANSFORMAÇÃO
fazendo com que suas extremidades fiquem mais
afastadas. Q=mL
d) não varia, pois a dilatação linear do arame é
compensada pelo aumento do raio "R". Da equação Q = mL
e) aumenta, pois a área do círculo de raio "R" aumenta tiramos:
com a temperatura. CURVA DE AQUECIMENTO
Podemos fazer um gráfico da temperatura em função da
UNIDADE 3 quantidade de calor fornecido

CALORIMETRIA

A relação entre a caloria e o joule é:
1 cal = 4,186 joules

CAPACIDADE TÉRMICA
1. Adote: calor específico da água: 1,0 cal/g.°C
Q = C (Δt) Um bloco de massa 2,0 kg, ao receber toda energia
Onde C é uma constante chamada de capacidade térmica térmica liberada por 1000 gramas de água que diminuem
do corpo. a sua temperatura de 1 °C, sofre um acréscimo de



temperatura de 10 °C. O calor específico do bloco, em
cal/g.°C, é: 6. Quando dois corpos de tamanhos diferentes estão em
a) 0,2 c) 0,15 e) 0,01 contato e em equilíbrio térmico, e ambos isolados do meio
b) 0,1 d) 0,05 ambiente, pode-se dizer que:
a) o corpo maior é o mais quente.
2. Adote: calor específico da água: 1,0 cal/g°C b) o corpo menor é o mais quente.
Calor de combustão é a quantidade de calor liberada na c) não há troca de calor entre os corpos.
queima de uma unidade de massa do combustível. O calor d) o corpo maior cede calor para o corpo menor.
de combustão do gás de cozinha é 6000 kcal/kg. e) o corpo menor cede calor para o corpo maior.
Aproximadamente quantos litros de água à temperatura de
20 °C podem ser aquecidos até a temperatura de 100 °C 7. Certo volume de um líquido A, de massa M e que está
com um bujão de gás de 13 kg? inicialmente a 20 °C, é despejado no interior de uma
Despreze perdas de calor: garrafa térmica que contém uma massa 2M de outro
a) 1L c) 100 L e) 6000 L líquido, B, na temperatura de 80 °C. Se a temperatura
b) 10L d) 1000 L final da mistura líquida resultante for de 40 °C, podemos
afirmar que a razão CA/CB entre os calores específicos
Tarefa Mínima  das substâncias A e B vale:
a) 6 c) 3 e) 1/3
3. Um frasco contém 20 g de água a 0 °C. Em seu interior b) 4 d) 1/2
é colocado um objeto de 50 g de alumínio a 80 °C. Os
calores específicos da água e do alumínio são 8. O gráfico a seguir representa o calor absorvido por
respectivamente 1,0 cal/g°C e 0,10 cal/g°C. dois corpos sólidos M e N em função da temperatura. A
Supondo não haver trocas de calor com o frasco e com o capacidade térmica do corpo M, em relação à do corpo N,
meio ambiente, a temperatura de equilíbrio desta mistura vale
será a) 1,4
a) 60 °C c) 40 °C e) 10 °C b) 5,0
b) 16 °C d) 32 °C c) 5,5
d) 6,0
4. A temperatura de dois corpos M e N, de massas iguais e) 7,0
a 100 g cada, varia com o calor recebido como indica o
gráfico a seguir. Colocando N a 10 °C em contato com M
a 80 °C e admitindo que a troca de calor ocorra somente 9. A figura a seguir representa a temperatura de um
entre eles, a temperatura final de equilíbrio, em °C, será líquido não-volátil em função da quantidade de calor por
a) 60 ele absorvida. Sendo a massa do líquido 100 g e seu calor
b) 50 específico 0,6 cal/g°C, qual o valor em °C da temperatura
c) 40 T³?
d) 30
e) 20

5. Uma fonte térmica, de potência constante e igual a 20
cal/s, fornece calor a um corpo sólido de massa 100 g. A
variação de temperatura š do corpo em função do tempo t
é dada pelo gráfico a seguir.
10. Analise as seguintes afirmações sobre conceitos de
termologia:

I - Calor é uma forma de energia.
II - Calor é o mesmo que temperatura.
III - A grandeza que permite informar se dois corpos estão
em equilíbrio térmico é a temperatura.
Está(ão) correta(s) apenas:
a) I. c) III. e) I e III.
b) II. d) I e II.
O calor específico da substância que constitui o corpo, no
estado líquido, em cal/g°C, vale 11. O gráfico a seguir representa a quantidade de calor
a) 0,05 c) 0,20 e) 0,40 absorvida por dois objetos A e B ao serem aquecidos, em
b) 0,10 d) 0,30 função de suas temperaturas.



A experiência mostra que o fluxo de calor através da barra
é dado por:
Observe o gráfico e assinale a(s) proposição(ões)
correta(s).
01. A capacidade térmica do objeto A é maior que a do CONVECÇÃO
objeto B.
02. A partir do gráfico é possível determinar as
capacidades térmicas dos objetos A e B.
04. Pode-se afirmar que o calor específico do objeto A é
maior que o do objeto B.
08. A variação de temperatura do objeto B, por caloria
absorvida, é maior que a variação de temperatura do
objeto A, por caloria absorvida.
16. Se a massa do objeto A for de 200 g, seu calor
IRRADIAÇÃO
específico será 0,2 cal/g°C.

12. Assinale a(s) proposição(ões) correta(s) em relação a
alguns fenômenos que envolvem os conceitos de
temperatura, calor, mudança de estado e dilatação
térmica.
01. A temperatura de um corpo é uma grandeza física
relacionada à densidade do corpo.
02. Uma substância pura ao receber calor ficará
submetida a variações de temperatura durante a fusão Exercícios de Sala 
e a ebulição.
04. A dilatação térmica é um fenômeno específico dos
líquidos, não ocorrendo com os sólidos. 1. Indique a alternativa que associa corretamente o tipo
08. Calor é uma forma de energia. predominante de transferência de calor que ocorre nos
16. O calor se propaga no vácuo. fenômenos, na seguinte seqüência:

UNIDADE 4 - Aquecimento de uma barra de ferro quando sua
extremidade é colocada numa chama acesa.
TRANSMISSÃO DE CALOR - Aquecimento do corpo humano quando exposto ao sol.
- Vento que sopra da terra para o mar durante a noite.
CONDUÇÃO DE CALOR
a) convecção - condução - radiação.
b) convecção - radiação - condução.
c) condução - convecção - radiação.
d) condução - radiação - convecção.
e) radiação - condução - convecção.
FLUXO DE CALOR
2. Sabe-se que o calor específico da água é maior que o
calor específico da terra e de seus constituintes (rocha,
areia, etc.). Em face disso, pode-se afirmar que, nas
regiões limítrofes entre a terra e o mar:

a) durante o dia, há vento soprando do mar para a terra e,
O fluxo de calor através da superfície S é definido à noite, o vento sopra no sentido oposto.
b) o vento sempre sopra sentido terra-mar.
c) durante o dia, o vento sopra da terra para o mar e à
por: noite o vento sopra do mar para a terra.



d) o vento sempre sopra do mar para a terra. A. Hinrichs e M.
e) não há vento algum entre a terra e o mar. Kleinbach. "Energia e
meio ambiente". São
Tarefa Mínima  Paulo: Thompson, 3•
ed., 2004, p. 529 (com
adaptações).
3. Uma estufa para flores, construída em alvenaria, com
cobertura de vidro, mantém a temperatura interior bem Nesse sistema de aquecimento,
mais elevada do que a exterior. Das seguintes afirmações: a) os tanques, por serem de cor preta, são maus
absorvedores de calor e reduzem as perdas de energia.
I - O calor entra por condução e sai muito pouco por b) a cobertura de vidro deixa passar a energia luminosa e
convecção reduz a perda de energia térmica utilizada para o
II - O calor entra por radiação e sai muito pouco por aquecimento.
convecção c) a água circula devido à variação de energia luminosa
III - O calor entra por radiação e sai muito pouco por existente entre os pontos X e Y.
condução d) a camada refletiva tem como função armazenar energia
IV - O calor entra por condução e convecção e só pode luminosa.
sair por radiação e) o vidro, por ser bom condutor de calor, permite que se
mantenha constante a temperatura no interior da caixa.
A(s) alternativa(s) que pode(m) justificar a elevada
temperatura do interior da estufa é(são): 7. Com relação aos processos de transferência de calor,
a) I, III c) IV e) II considere as seguintes afirmativas:
b) I, II d) II, III
1 - A condução e a convecção são processos que
4. Calor é uma forma de energia que é transferida entre dependem das propriedades do meio material no qual
dois sistemas quando entre eles existe uma diferença de ocorrem.
temperatura, e a transferência pode ocorrer por condução, 2 - A convecção é um processo de transmissão de calor
convecção ou radiação. A respeito deste assunto, assinale que ocorre somente em metais.
o que for correto. 3 - O processo de radiação está relacionado com a
01. Na condução, a transferência de calor ocorre de propagação de ondas eletromagnéticas.
partícula a partícula, dentro de um corpo ou entre dois
corpos em contato. Assinale a alternativa correta.
02. A transferência de calor em um meio fluido ocorre por a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
convecção. b) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
04. Na radiação, a transferência de calor entre dois c) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
sistemas ocorre através de ondas eletromagnéticas. d) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
08. O fluxo de calor através de um corpo é inversamente e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
proporcional à sua espessura.
UNIDADE 5
5. Depois de assar um bolo em um forno a gás, Zulmira
observa que ela queima a mão ao tocar no tabuleiro, mas
não a queima ao tocar no bolo. Considerando essa GASES PERFEITOS
situação, é correto afirmar que isso ocorre porque:
Variáveis do estado de um gás.
a) a capacidade térmica do tabuleiro é maior que a do
Pressão  resultado dos choques consecutivos das
bolo.
moléculas nas paredes do recipiente.
b) a transferência de calor entre o tabuleiro e a mão é mais
Volume É dado pelo volume do recipiente onde o gás
rápida que entre o bolo e a mão.
está contido.
c) o bolo esfria mais rapidamente que o tabuleiro, depois
Temperatura  Mede a agitação das moléculas do gás.
de os dois serem retirados do forno.
d) o tabuleiro retém mais calor que o bolo.
OBS.: No estudo dos gases devemos usar a temperatura
absoluta (em Kelvin).
6. O uso mais popular de energia solar está associado ao Equação de Clapeyron:
fornecimento de água quente para fins domésticos. Na
p.V nRT
figura a seguir, é ilustrado um aquecedor de água
constituído de dois tanques pretos dentro de uma caixa
termicamente isolada e com cobertura de vidro, os quais Onde : n = m/M
absorvem energia solar.



R 0,082
atm.l
8,31
T 2Cal 3. Uma amostra de gás perfeito foi submetida às
mol.K mol.K mol.K transformações indicadas no diagrama PV a seguir.
Nessa seqüência de transformações, os estados de maior
Lei geral dos gases perfeitos (N1 = N2) e de menor temperatura foram respectivamente:
P1 V1 P2 .V2
T1 T2 a) 1 e 2
b) 1 e 3
c) 2 e 3
Lei geral dos gases perfeitos (N1≠ N2) d) 3 e 4
P1V1 P2 .V2 e) 3 e 5
T1 n1 T2 n2
4. Um gás perfeito está sob pressão de 20 atm, na
temperatura de 200 K e apresenta um volume de 40 litros.
Transformações Gasosas Se o referido gás tiver sua pressão alterada para 40 atm,
na mesma temperatura, qual será o novo volume?
Isotérmica (Boyle – Mariotte)
Características: 5. A respeito do funcionamento da panela de pressão,
Temperatura permanece constante.
assinale o que for correto.
P e V são inversamente proporcionais
01. De acordo com a lei dos gases, as variáveis envolvidas
nos processos são: pressão, volume e temperatura.
Isobárica (Charles) 02. O aumento da pressão no interior da panela afeta o
Características:
ponto de ebulição da água.
Pressão permanece constante.
04. A quantidade de calor doado ao sistema deve ser
V e T são diretamente proporcionais.
constante, para evitar que a panela venha a explodir.
08. O tempo de cozimento dos alimentos dentro de uma
Isométrica, Isovolumétrica ou Isocórica (Gay Lussac) panela de pressão é menor porque eles ficam
Características:
submetidos a temperaturas superiores a 100 °C.
Volume permanece constante.
P e T são diretamente proporcionais

Adiabática 6. Para se realizar uma determinada experiência foram
Característica: seguidos os seguintes procedimentos:
Não ocorre troca de calor entre o sistema e o meio. - Colocou-se um pouco de água em uma lata, com uma
abertura na parte superior destampada, a qual é, em
seguida aquecida, como mostrado na Figura I;
Exercícios de Sala  - Depois que a água ferveu e o interior da lata ficou
totalmente preenchido com vapor, esta é tampada e
1. Antes de iniciar uma viagem, um motorista cuidadoso retirada do fogo;
calibra os pneus de seu carro, que estão à temperatura - Em seguida, despeja-se água fria sobre a lata e observa-
ambiente de 27 °C, com uma pressão de 30 lb/pol2. Ao se que ela se contrai bruscamente, como mostrado na
final da viagem, para determinar a temperatura dos pneus, Figura II.
o motorista mede a pressão dos mesmos e descobre que
esta aumentou para 32 lb/pol2. Se o volume dos pneus
permanece inalterado e se o gás no interior é ideal, o
motorista determinou a temperatura dos pneus como
sendo:
a) 17 °C c) 37 °C e) 57 °C
b) 27 °C d) 47 °C Com base nessas informações, é correto afirmar que, na
situação descrita, a contração ocorre porque:
Tarefa Mínima  a) a água fria provoca uma contração do metal das
paredes da lata.
b) a lata fica mais frágil ao ser aquecida.
2. Quando o balão do capitão Stevens começou sua c) a pressão atmosférica esmaga a lata.
ascensão, tinha, no solo, à pressão de 1 atm, 75000 m3 de d) o vapor frio, no interior da lata, puxa suas paredes para
hélio. A 22 km de altura, o volume do hélio era de dentro.
1500000 m3. Se pudéssemos desprezar a variação de
temperatura, a pressão (em atm) a esta altura valeria:
7. Regina estaciona seu carro, movido a gás natural, ao
Sol. Considere que o gás no reservatório do carro se
a) 1/20 b) 1/5 c) 1/2 d) 1 e) 20
comporta como um gás ideal. Assinale a alternativa cujo
gráfico MELHOR representa a pressão em função da



temperatura do gás na situação descrita. 3
U n.R.T .
2

Primeira Lei da Termodinâmica

Q W U.

Princípio da Conservação da Energia.

OBS: Isotérmica: Q W
Adiabática ∆U = - W
Isocórica: Q U
8. Um "freezer" é programado para manter a temperatura
em seu interior a -19°C. Ao ser instalado, suponha que a Transformação Cíclica
temperatura ambiente seja de 27°C. Considerando que o
sistema de fechamento da porta a mantém É aquela em que o gás sofre diversas
hermeticamente fechada, qual será a pressão no interior transformações retornando as suas condições iniciais.
P
do "freezer" quando ele tiver atingido a temperatura para
a qual foi programado? B
a) 0,72 atm d) 0,89 atm Área = w
A
b) 0,78 atm e) 0,94 atm
c) 0,85 atm C
V
0

9. Um gás ideal sofre uma compressão adiabática durante
a qual sua temperatura absoluta passa de T para 4T.
Sendo P a pressão inicial, podemos afirmar que a pressão Em um ciclo a variação da energia interna é zero
final será ( U 0 ).

FO N TE Q UENTE
a) menor do que P. Calor
b) igual a P. Máquinas térmicas Q1
recebido

c) igual a 2 P. São dispositivos que Trabalho
realizado
d) igual a 4 P. convertem calor em
MÁQ UINA W
e) maior do que 4 P. trabalho e vice-versa:
máquinas a vapor,
UNIDADE 6
motores a explosão, Q2
Calor
refrigerados, etc. cedido
FO N TE FRIA

TERMODINÂMICA 2ª Lei da Termodinâmica: O calor flui
espontaneamente do corpo de maior temperatura para o de
Trabalho Termodinâmico ( W) menor temperatura.
Não podemos ter uma maquina térmica com rendimento
W p. V Só pode ser usada quando a pressão se de 100%.
mantém constante. W Q2
n ou n 1
Q1 Q1
W A
Ciclo de Carnot

1) Trabalho positivo = o
gás realiza ou cede
trabalho.

2) Trabalho negativo =
T1
o gás sofre ou recebe n 1
trabalho. T2

Energia interna de um gás ideal




1. Sem variar sua massa, um gás ideal sofre uma
transformação a volume constante. É correto afirmar que:
a) a transformação é isotérmica.
b) a transformação é isobárica.
c) o gás não realiza trabalho.
d) sua pressão diminuirá se a temperatura do gás
aumentar. a) a curva apresentada é uma isobárica.
e) a variação de temperatura do gás será a mesma em b) a área sombreada do gráfico representa numericamente
qualquer escala termométrica. o trabalho realizado pelo gás ao se expandir.
c) a área sombreada é numericamente igual ao trabalho
Tarefa Mínima  realizado sobre o gás para sua expansão.
d) a curva do gráfico é uma isocórica.
2. O biodiesel resulta da reação química desencadeada
por uma mistura de óleo vegetal com álcool de cana. 4. Um sistema termodinâmico realiza o ciclo ABCA
A utilização do biodiesel etílico como combustível no representado a seguir:
país permitiria uma redução sensível nas emissões de
gases poluentes no ar, bem como uma ampliação da
matriz energética brasileira.
O combustível testado foi desenvolvido a partir da
transformação química do óleo de soja. É também
chamado de B-30 porque é constituído de uma proporção
de 30% de biodiesel e 70% de diesel metropolitano. O O trabalho realizado pelo sistema no ciclo vale, em joules:
primeiro diagnóstico divulgado considerou performances a) 2,5 × 105 d) 5,0 × 105
5
dos veículos quanto ao desempenho, durabilidade e b) 4,0 × 10 e) 2,0 × 105
5
consumo. c) 3,0 × 10

Um carro-teste consome 4,0 kg de biodiesel para realizar 5. A primeira lei da termodinâmica diz respeito à:
trabalho mecânico. Se a queima de 1 g de biodiesel libera a) dilatação térmica.
5,0 × 103 cal e o rendimento do motor é de 15%, o b) conservação da massa.
trabalho mecânico realizado, em joules, vale, c) conservação da quantidade de movimento.
aproximadamente, d) conservação da energia.
Dado: 1 cal = 4,2 joules e) irreversibilidade do tempo.
a) 7,2 × 105 d) 9,0 × 106
6
b) 1,0 × 10 e) 1,3 × 107 6. Considere as proposições a seguir sobre
6
c) 3,0 × 10 transformações gasosas.

3. Um mol de um gás ideal é aquecido, a pressão I - Numa expansão isotérmica de um gás perfeito, sua
constante, passando da temperatura Ti = 300 K para a pressão aumenta.
temperatura Tf = 350 K. O trabalho realizado pelo gás II - Numa compressão isobárica de um gás perfeito, sua
durante esse processo é aproximadamente (o valor da temperatura absoluta aumenta.
constante universal dos gases é R ≈ 8,31 J/(mol.K)) igual III - Numa expansão adiabática de um gás perfeito, sua
a: temperatura absoluta diminui.
a) 104 J. c) 312 J. e)
520 J. Pode-se afirmar que apenas
b) 208 J. d) 416 J. a) I é correta. d) I e II são corretas.
b) II é correta. e) II e III são corretas.
4. A figura a seguir representa o gráfico pressão versus c) III é correta.
volume da expansão isotérmica de um gás perfeito. É
correto afirmar que: 7. Com relação às transformações sofridas por um gás
perfeito, assinale a alternativa incorreta.
a) Na transformação adiabática, a variação de energia
cinética das moléculas é nula.
b) Na transformação isobárica, não há variação da pressão
do gás.
c) Na transformação isotérmica, a energia cinética média
das moléculas não se altera.



d) Na transformação adiabática, não há troca de calor com para um estado final 2, a variação da energia interna
o meio exterior. entre os dois estados depende do processo que
e) Na transformação isotérmica, há troca de calor com o provocou tal passagem.
meio exterior.
12. Os estudos científicos desenvolvidos pelo engenheiro
8. Considere uma certa massa de um gás ideal em francês Nicolas Sadi Carnot (1796-1832) na tentativa de
equilíbrio termodinâmico. Numa primeira experiência, melhorar o rendimento de máquinas térmicas serviram de
faz-se o gás sofrer uma expansão isotérmica durante a base para a formulação da segunda lei da termodinâmica.
qual realiza um trabalho W e recebe 150J de calor do Acerca do tema, considere as seguintes afirmativas:
meio externo. Numa segunda experiência, faz-se o gás
sofrer uma expansão adiabática, a partir das mesmas 1 - O rendimento de uma máquina térmica é a razão entre
condições iniciais, durante a qual ele realiza o mesmo o trabalho realizado pela máquina num ciclo e o calor
trabalho W. retirado do reservatório quente nesse ciclo.
Calcule a variação de energia interna ∆U do gás nessa 2 - Os refrigeradores são máquinas térmicas que
expansão adiabática. transferem calor de um sistema de menor temperatura
para outro a uma temperatura mais elevada.
9. Quando um gás ideal sofre uma expansão isotérmica, 3 - É possível construir uma máquina, que opera em
a) a energia recebida pelo gás na forma de calor é igual ao ciclos, cujo único efeito seja retirar calor de uma fonte e
trabalho realizado pelo gás na expansão. transformá-lo integralmente em trabalho.
b) não troca energia na forma de calor com o meio
exterior. Assinale a alternativa correta.
c) não troca energia na forma de trabalho com o meio a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
exterior. b) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
d) a energia recebida pelo gás na forma de calor é igual à c) Somente a afirmativa 2 é verdadeira.
variação da energia interna do gás. d) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
e) o trabalho realizado pelo gás é igual à variação da e) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
energia interna do gás.
13. A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de
10. Um gás ideal sofre uma transformação: absorve 50cal calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de calor na
de energia na forma de calor e se expande realizando um sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina
trabalho de 300J. Considerando 1cal=4,2J, a variação da pode ter é de
energia interna do gás é, em J, de: a) 20%. d) 80%.
a) 250 c) 510 e) 90 b) 25%. e) 100%.
b) -250 d) -90 c) 75%.

11. A respeito de conceitos relacionados à UNIDADE 7
Termodinâmica, assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01. A energia interna de um gás ideal pode ser medida ÓPTICA GEOMÉTRICA – ESPELHOS
diretamente. PLANOS E ESFÉRICOS
02. Em algumas situações, calor é adicionado a uma
substância e não ocorre nenhuma variação de Estuda os fenômenos luminosos.
temperatura. Tais situações não estão de acordo com a Luz: Agente físico capaz de sensibilizar nossos órgãos
definição usual de calor como sendo uma forma de visuais (retina). Esta se propaga através de ondas
energia em trânsito devido a uma diferença de eletromagnéticas, isto é, podem viajar no vácuo (ausência
temperatura. de matéria).
04. É impossível a ocorrência de processos nos quais não
se transfira e nem se retire calor de um sistema e nos
Fonte de Luz
quais a temperatura do sistema sofra variação.
08. Durante uma transformação isotérmica de um gás Corpo luminoso: (Fonte Primária)- Emite luz própria.
ideal, existe equivalência entre o calor e o trabalho o Incandescente : Quente
trocados entre o sistema e o exterior. o Luminescente: Fria : Fluorescente e Fosforescente.
16. A capacidade calorífica de um corpo representa a o Ex: Sol, lâmpada acesa e etc.
quantidade de calor que o corpo pode estocar a uma
certa temperatura. Corpo iluminado: (Fonte Secundária)- Reflete luz
32. Durante uma transformação cíclica de um gás ideal, recebida de outras fontes.
existe equivalência entre o calor e o trabalho trocados Ex: Lua, lâmpada apagada e etc.
entre o sistema e o exterior.
64. Na passagem de um sistema de um estado inicial 1



Luz monocromática: possui apenas uma cor. 2- Imagens de um corpo extenso

- Princípio da Óptica geométrica

- Princípios de propagação retilínea da Luz
Em meios transparentes e homogêneos, a luz se propaga
em linha reta.
- Imagem Virtual (Atrás do espelho)

Características da imagem no espelho plano
1- Imagem virtual (Atrás do espelho)
2- Mesmo tamanho do objeto
3- Imagem e objeto são eqüidistantes (mesma distância)
do espelho
4- Objeto e imagem são reversos (enantiomorfos)

Espelhos Esféricos
- Princípio de Reversibilidade da Luz.
A trajetória da luz independe do sentido da propagação

- Princípio da Independência dos Raios Luminosos.
“Raios de luz que se cruzam não interferem entre si.” Equações dos Espelhos Esféricos

Formação de Imagens em Espelhos planos R = Raio de curvatura
f = Distância focal
1- Imagens de um ponto R = 2f
p = Distância do objeto ao espelho
p' = Distância da imagem ao espelho

Equação dos Pontos Conjugados ( Eq. Gauss)

1/F = 1/p + 1/p'
Aumento Linear:

Se A = i/o e A = -p'/p , então, i/o = -p'/p
A = i/o = -p'/p = F/F-p



Raios Incidentes Notáveis
4. Na figura a seguir, F é uma fonte de luz extensa e A
um anteparo opaco.

Côncavo Convexo
Pode-se afirmar que I, II e III são, respectivamente,
regiões de:
a) sombra, sombra e penumbra.
b) sombra, sombra e sombra.
c) penumbra, sombra e penumbra.
d) sombra, penumbra e sombra.
e) penumbra, penumbra e sombra.

Exercícios de Sala  5. No vácuo, todas as ondas eletromagnéticas:
a) têm a mesma freqüência.
1. A figura adiante mostra uma vista superior de dois b) têm a mesma intensidade.
espelhos planos montados verticalmente, um c) se propagam com a mesma velocidade.
perpendicular ao outro. Sobre o espelho O A incide um d) se propagam com velocidades menores que a da luz.
raio de luz horizontal, no plano do papel, mostrado na e) são polarizadas.
figura. Após reflexão nos dois espelhos, o raio emerge
formando um ângulo θ com a normal ao espelho OB. O 6. Considere as seguintes afirmativas:
ângulo θ vale:
a) 0° I- A água pura é um meio translúcido.
b) 10° II- O vidro fosco é um meio opaco.
c) 20° III- O ar é um meio transparente.
d) 30°
e) 40° Sobre as afirmativas acima, assinale a alternativa correta.
a) Apenas a afirmativa I é verdadeira.
b) Apenas a afirmativa II é verdadeira.
Tarefa Mínima  c) Apenas a afirmativa III é verdadeira.
d) Apenas as afirmativas I e a III são verdadeiras.
2. Aproveitando materiais recicláveis, como latas de e) Apenas as afirmativas II e a III são verdadeiras.
alumínio de refrigerantes e caixas de papelão de sapatos,
pode-se construir uma máquina fotográfica utilizando 7. Ana Maria, modelo profissional, costuma fazer ensaios
uma técnica chamada "pin hole" (furo de agulha), que, no fotográficos e participar de desfiles de moda. Em trabalho
lugar de lentes, usa um único furo de agulha para captar a recente, ela usou um vestido que apresentava cor
imagem num filme fotográfico. As máquinas fotográficas vermelha quando iluminado pela luz do sol.
"pin hole" registram um mundo em imagens com um Ana Maria irá desfilar novamente usando o mesmo
olhar diferente. Um poste com 4 m de altura é fotografado vestido. Sabendo-se que a passarela onde Ana Maria vai
numa máquina "pin hole". No filme, a altura da imagem desfilar será iluminada agora com luz monocromática
do poste, em centímetros, é: verde, podemos afirmar que o público perceberá seu
a) 12 vestido como sendo:
b) 10 a) verde, pois é a cor que incidiu sobre o vestido.
c) 8 b) preto, porque o vestido só reflete a cor vermelha.
d) 6 c) de cor entre vermelha e verde devido à mistura das
e) 4 cores.
d) vermelho, pois a cor do vestido independe da radiação
incidente.
3. A velocidade da luz, no vácuo, vale aproximadamente
3,0.108 m/s. Para percorrer a distância entre a Lua e a 8. Muitas vezes, ao examinar uma vitrina, é possível
Terra, que é de 3,9.105 km, a luz leva: observar não só os objetos que se encontram em
a) 11,7 s d) 1,3 s exposição atrás do vidro, como também a imagem de si
b) 8,2 s e) 0,77 s próprio formada pelo vidro, A formação dessa imagem
c) 4,5 s pode ser explicada pela.



a) reflexão parcial da luz.
b) reflexão total da luz.
UNIDADE 8
c) refração da luz.
d) transmissão da luz.
e) difração da luz.
REFRAÇÃO DA LUZ

9. Uma câmara escura de orifício fornece a imagem de Índice de Refração Absoluto de um meio (N):
um prédio, o qual se apresenta com altura de 5cm.
Aumentando-se de 100m a distância do prédio à câmara, a N=c/V
imagem se reduz para 4cm de altura. Qual é a distância
entre o prédio e a câmara, na primeira posição? Índice de Refração Relativo:
a) 100 m c) 300 m e) 500 m
b) 200 m d) 400 m NA,B = NA / NB = VB / VA

10. Um menino, parado em relação ao solo, vê sua
imagem em um espelho plano E colocado à parede Leis da Refração:
traseira de um ônibus. Se o ônibus se afasta do menino
com velocidade de 2m/s, o módulo da velocidade da o 1º - Raio Incidente (RI) , Reta Normal (N) e Raio
imagem, em relação ao solo, é: Refratado (RR) são coplanares;
a) 4 m/s
b) 3 m/s o 2º - Snell Descartes:
c) 2 m/s N1 . Sen i = N2 . Sen r
d) 1 m/s
Reflexão Total
11. Quando colocamos um pequeno objeto real entre o - Fibras Ópticas;
foco principal e o centro de curvatura de um espelho
- Miragens;
esférico côncavo de Gauss, sua respectiva imagem
conjugada será:
a) real, invertida e maior que o objeto.
b) real, invertida e menor que o objeto.
c) real, direita e maior que o objeto.
d) virtual, invertida e maior que o objeto.
e) virtual, direita e menor que o objeto.

12. Se um espelho forma uma imagem real e ampliada de
um objeto, então o espelho é:
a) convexo e o objeto está além do foco.
b) convexo e o objeto está entre o foco e o espelho.
c) côncavo e o objeto está entre o foco e o centro do
espelho.
Cálculo do ângulo limite (L):
d) côncavo e o objeto está além do foco.
e) côncavo ou convexo e com o objeto entre o foco e o
Sen L = N(menor) / N (maior)
centro do espelho.
Dioptro Plano
13. Um objeto real, representado pela seta, é colocado em Associação de dois meios com refringência diferentes,
frente a um espelho podendo ser plano ou esférico separadas por uma superfície plana.
conforme as figuras.
A imagem fornecida pelo espelho será virtual:

a) apenas no caso I.
b) apenas no caso II.
c) apenas nos casos I e II.
d) nos casos I e IV e V. di / do = N(destino) / N(origem)
e) nos casos I, II e III.



Exercícios de Sala  4. Amanda segura um copo de vidro cheio de água. Um
raio luminoso monocromático vindo do ar com
1. Na figura adiante, um raio de luz monocromático se velocidade de aproximadamente atravessa todo
propaga pelo meio A , de índice de refração 2,0. o copo. Sobre este fenômeno, analise as afirmações a
seguir:

I - Ao entrar no vidro, a velocidade da onda luminosa
passa a ser maior do que .
II - ao entrar na água, a velocidade da onda luminosa
passa a ser menor do que .
III - Ao sair do copo, a velocidade da onda luminosa volta
Dados: sen 37° = 0,60, sen 53° = 0,80 a ser de .
Devemos concluir que o índice de refração do meio B é: IV - Durante todo o fenômeno, a freqüência da onda
a) 0,5 d) 1,5 luminosa permanece constante.
b) 1,0 e) 2,0 e) 2,0 Assinale a única alternativa correta:
c) 1,2 a) I. d) II, III e IV.
b) Apenas II. e) Apenas II e III.
Tarefa Mínima  c) Apenas III.

2. Um raio luminoso incide sobre a superfície da água, 5. Um raio de luz monocromática, propagando-se num
meio transparente A, cujo índice de refração é n A, incide
conforme a figura a seguir.
na superfície S de separação com outro meio transparente
Qual alternativa representa o que acontece com o raio?
B, de índice de refração nB, e se refrata como mostra o
esquema a seguir.

Sendo i o ângulo de incidência e r o ângulo de refração,
analise as afirmações que seguem.
3.
( ) Se i > r então nA > nB.
( ) A reflexão total pode ocorrer desde que a luz esteja
se propagando do meio mais refringente para o menos
refringente.
( ) O ângulo limite L para esse par de meios é tal que
senL=nB/nA.
Quando um raio de luz monocromática, proveniente de
( ) A lei de Snell-Descartes, da refração, para a situação
um meio homogêneo, transparente e isótropo, identificado
mostrada no esquema é expressa por: nA sen i=nBsen(r).
por meio A, incide sobre a superfície de separação com
( ) Se nA> nB, a velocidade de propagação da luz é
um meio B, também homogêneo, transparente e isótropo,
maior no meio A que no B.
passa a se propagar nesse segundo meio, conforme mostra
a figura. Sabendo-se que o ângulo é menor que o
ângulo , podemos afirmar que: 6. A figura a seguir mostra um lápis de comprimento AB,
parcialmente imerso na água e sendo observado por um
a) no meio A a velocidade de propagação da luz é menor estudante. Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
que no meio B.
b) no meio A a velocidade de propagação da luz é sempre
igual à velocidade no meio B.
c) no meio A a velocidade de propagação da luz é maior
que no meio B.
d) no meio A a velocidade de propagação da luz é maior
que no meio B, somente se é o ângulo limite de 01. O estudante vê o lápis "quebrado" na interface ar-
incidência. água, porque o índice de refração da água é maior do
e) no meio A a velocidade de propagação da luz é maior que o do ar.
que no meio B, somente se é o ângulo limite de 02. O feixe luminoso proveniente do ponto B, ao passar
refração. da água para o ar se afasta da normal, sofrendo
desvio.



04. O estudante vê o lápis "quebrado" na interface ar-
água, sendo o fenômeno explicado pelas leis da
reflexão.
08. O observador vê o lápis "quebrado" na interface ar-
água porque a luz sofre dispersão ao passar do ar para
a água.
16. O ponto B', visto pelo observador, é uma imagem
virtual.

UNIDADE 9
a) 4 b) 5 c) 1 d) 2 e) 3
LENTES ESFÉRICAS
Tarefa Mínima 
Lentes de bordas Finas (Delgadas):
3. Quando um raio de luz monocromática passa
obliquamente pela superfície de separação de um meio
para outro mais refringente, o raio aproxima-se da normal
à superfície. Por essa razão, uma lente pode ser
- Se N(lente) > N(meio) convergente ou divergente, dependendo do índice de
- Lente Convergente refração do meio em que se encontra. As figuras 1 e 2
- Fo>0 representam lentes com índice de refração n• imersas em
meios de índice de refração n‚, sendo N a normal à
superfície curva das lentes.
- Representação:

Lentes de Bordas Grossas:

- Se
N(lente) > N(meio)
- Lente Divergente
- Fo<0
Considerando essas informações, conclui-se que:

- Representação: a) a lente 1 é convergente se n2 < n1.
Lentes Esféricas: Fórmulas b) a lente 1 é convergente se n2 > n1.
c) a lente 2 é divergente se n2 > n1.
1/F = 1 / p’ + 1 / p d) a lente 2 é convergente se n2 < n1.
A = i/ o = - p’/ p = F / F- p e) as lentes 1 e 2 são convergentes se n1 = n2.

Exercícios de Sala  4. Um objeto (O) se encontra em frente à uma lente. Que
alternativa representa corretamente a formação da
1. Um objeto, colocado entre o centro e o foco de uma imagem (I)?
lente convergente, produzirá uma imagem:

a) virtual, reduzida e direita .
b) real, ampliada e invertida.
c) real, reduzida e invertida.
d) virtual, ampliada e direita.

2. Na figura a seguir, representam-se vários raios
luminosos que atravessam uma lente convergente. Dos
cinco raios representados, indique aquele que está
representado de maneira INCORRETA (F e F' são os
focos da lente):
5. A glicerina é uma substância transparente, cujo índice
de refração é praticamente igual ao do vidro comum. Uma
lente, biconvexa, de vidro é totalmente imersa num



recipiente com glicerina. Qual das figuras a seguir melhor 08. A imagem é real e invertida.
representa a transmissão de um feixe de luz através da 16. A lente é divergente, e a imagem é virtual para que
lente? possa ser projetada na parede.
32. Se a lente é convergente, a imagem projetada na
parede pode ser direita ou invertida.
64. A imagem é real, necessariamente, para que possa ser
projetada na parede.

8. Um objeto é colocado a uma distância de 12cm de
uma lente delgada convergente, de 8cm de distância focal.
A distância, em centímetros, da imagem formada em
relação à lente é:
a) 24 b) 20 c) 12 d) 8 e) 4

UNIDADE 10
6. O esquema abaixo mostra a imagem projetada sobre
uma tela, utilizando um único instrumento óptico
"escondido" pelo retângulo sombreado. O tamanho da ONDULATÓRIA
imagem obtida é igual a duas vezes o tamanho do objeto Ondas
que se encontra a 15cm do instrumento óptico. É qualquer perturbação que se propaga em um meio físico
ou no vácuo.

Propriedade fundamental da ondulatória:
- Ondas transmitem energia e não transmitem matéria.

Classificação:
1. Quanto à natureza:
Nessas condições, podemos afirmar que o retângulo - Mecânicas;
esconde: - Eletromagnéticas;
2. Quanto à direção de vibração e direção de
a) um espelho côncavo, e a distância da tela ao espelho é propagação:
de 30cm. - Transversais . Vibram verticalmente e se propagam
b) uma lente convergente, e a distância da tela à lente é de horizontalmente;
45cm. - Longitudinais. Vibram e se propagam horizontalmente.
c) uma lente divergente, e a distância da tela à lente é de - Mistas. Vibram verticalmente e horizontalmente ao
30cm. mesmo tempo, ficando circular. Propagam-se
d) uma lente convergente, e a distância da tela à lente é de horizontalmente.
30cm. 3. Quanto à frente de onda:
e) um espelho côncavo, e a distância da tela ao espelho é - Circulares;
de 45cm. - Retas;
- Puntiformes;
7. Um estudante, utilizando uma lente, consegue projetar - Esféricas;
a imagem da chama de uma vela em uma parede branca, 4. Quanto à dimensão:
dispondo a vela e a lente na frente da parede conforme a - Unidimensional;
figura. - Bidimensional;
- Tridimensional;

Reflexão e refração
Quando um pulso de uma corda atinge uma extremidade
(que pode ser fixa ou livre) nota-se que ele volta e, esse
fenômeno é denominado reflexão de um pulso.
Assinale a(s) proposição(ões) correta(s). Extremidade fixa:
01. Tanto uma lente convergente quanto uma lente Quando o pulso de uma corda se choca com uma
divergente projetam a imagem de um ponto luminoso extremidade fixa, o pulso volta tendo sofrido um inversão
real na parede. de fase, ou seja, reflexão com inversão de fase, onde o
02. A lente é convergente, necessariamente, porque suporte da corda exerce uma força de reação em sentido
somente uma lente convergente fornece uma imagem contrário.
real de um objeto luminoso real.
04. A imagem é virtual e direita.



Extremidade livre: 4. Com relação ao movimento ondulatório, podemos
Quando o pulso de corda atinge uma extremidade livre, afirmar que:
ele volta não sofrendo uma inversão de fase, isto é, sofre
uma reflexão sem inversão de fase. Isso acontece porque a a) a velocidade de propagação da onda não depende do
extremidade livre não exerceu a força de reação esperada meio de propagação.
e, assim o eixo se movimenta para cima e para baixo b) a onda mecânica, ao se propagar, carrega consigo as
acompanhando o movimento do pulso. partículas do meio.
c) o comprimento de onda não se altera quando a onda
Velocidade da onda muda de meio.
A velocidade da propagação da onda pode ser escrita da d) a freqüência da onda não se altera quando a onda muda
seguinte maneira: de meio.
e) as ondas eletromagnéticas somente se propagam no
e sendo f = temos que . vácuo.

Exercícios de Sala  5. Considere as afirmações a seguir, a respeito da
propagação de ondas em meios elásticos.
1. Considere as seguintes afirmações, sobre o movimento
ondulatório: I - Em uma onda longitudinal, as partículas do meio no
I – Uma onda para a qual a direção de propagação é qual ela se propaga vibram perpendicularmente à direção
perpendicular à direção de vibração é chamada de onda de propagação.
transversal. II - A velocidade de uma onda não se altera quando ela
II – No vácuo todas as ondas eletromagnéticas têm a passa de um meio para outro.
mesma freqüência. III - A freqüência de uma onda não se altera quando ela
III – A propagação de uma onda envolve necessariamente passa de um meio para outro.
transporte de energia.
IV – A velocidade e a freqüência de uma onda não se Está(ão) correta(s):
alteram quando ela passa de um meio para outro. a) apenas I. d) apenas I e II.
b) apenas II. e) apenas I e III.
Assinale a alternativa correta. c)apenas III.
a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
b) Somente a afirmativa III é verdadeira. 6. São exemplos de ondas os raios X, os raios gama, as
c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. ondas de rádio, as ondas sonoras e as ondas de luz. Cada
d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. um desses cinco tipos de onda se difere, de algum modo,
e) Todas as afirmativas são falsas. dos demais. Qual das alternativas apresenta uma
afirmação que diferencia corretamente o tipo de onda
2. Uma onda transversal periódica, cujo comprimento de referido das demais ondas acima citadas?
onda é 40,0 cm, propaga-se com velocidade de 1,60 m/s
ao longo de uma corda. O gráfico em papel quadriculado a) Raios X são as únicas ondas que não são visíveis.
representa a forma dessa corda em um dado instante. b) Raios gama são as únicas ondas transversais.
Quais são a amplitude e o período da onda, c) Ondas de rádio são as únicas ondas que transportam
respectivamente? energia.
d) Ondas sonoras são as únicas ondas longitudinais.
e) Ondas de luz são as únicas ondas que se propagam no
vácuo com velocidade de 300000 km/s.
a) 7,5 cm e 0,25 s d) 6,0 cm e 0,25 s
b) 15,0 cm e 0,25 s e) 3,0 cm e 4,00 s
c) 7,5 cm e 4,00 s-1 7. Uma campainha emite som com freqüência de 1 kHz.
O comprimento de onda dessa onda sonora é, em
centímetros, igual a:
Tarefa Mínima  a) 1 b) 7 c) 21 d) 34

3. Um menino na beira de um lago observou uma rolha
que flutuava na superfície da água, completando uma UNIDADE 11
oscilação vertical a cada 2 s, devido à ocorrência de
ondas. Esse menino estimou como sendo 3 m a distância ONDULATÓRIA II
entre duas cristas consecutivas. Com essas observações, o
menino concluiu que a velocidade de propagação dessas
ondas era de: Ondas Estacionárias
a) 0,5 m/s. c) 1,5 m/s. e) 6,0 m/s.
b) 1,0 m/s. d) 3,0 m/s. Propriedades:



1. As ondas estacionárias possuem energia, mas não Interferência Destrutiva:
propagam essa energia. (V = 0) Nó, nodal, mínima.
2. Os nós não vibram. o Concordância de Fase:
3. Os ventres vibram com amplitude máxima 2A.
4. Os pontos intermediários entre os nós e os ventres
vibram com amplitudes que variam de 0 a 2A.
5. Nos nós ocorre interferência destrutiva.
6. Nos ventres ocorre interferência construtiva.
7. A distância que separa 2 nós consecutivos vale a
metade do comprimento de onda.
8. A distância que separa 2 ventres consecutivos vale a
metade do comprimento de onda. o Discordância de fase:
9. A distância de um nó a um ventre consecutivo vale 1/4
do comprimento de onda.
10. Todos os pontos distantes n.comprimento de onda (n
= 1,2,3...) vibram em concordância de fase.

: Efeito Doppler Fizeau
- Fo = Freqüência do Objeto;
- V = Velocidade do som no meio (ar);
- Vo = Velocidade do objeto;
- Ff = Freqüência da fonte;
- Vf = Velocidade da fonte;
Obs.: Para não errar o sinal (V + ou - Vo(f)) aplique como
padrão que o deslocamento da velocidade no sentido do
OBJETO para a FONTE é positivo.

Interpretação:
Se uma fonte que emite uma frequência se aproxima de
um objeto, o objeto perceberá uma frequência maior que a
da fonte. Agora, se a fonte se afasta do objeto, o objeto
Interferências perceberá a uma freqüência menor que a da fonte.
Obs.: Y = Lâmbida;
Interferência Construtiva: Ressonância
- Ventre, Ventral, Máxima. Quando fornecemos energia periodicamente a um sistema
o Concordância de fase: com frequência igual a uma de suas frequências
preferenciais (pode ser uma frequência múltipla) de
vibração, nós estamos em ressonância com o sistema.
Obs.1: O micro-ondas fornece ondas que vibram na
frequência da água, aumentando sua vibração e
esquentando mais.
Obs.2: Um som muito intenso pode quebrar vidros, mas
isso não é ressonância. Uma taça de vidro que quebra por
estar tocando um violino próximo é ressonância.

o Discordância de fase:
1. Considere as seguintes afirmações, sobre o movimento
ondulatório:

I – Uma onda para a qual a direção de propagação é
perpendicular à direção de vibração é chamada de onda
transversal.
II – No vácuo todas as ondas eletromagnéticas têm a
mesma frequência.



III – A propagação de uma onda envolve necessariamente 32. Por ser um tipo de onda mecânica, a onda do mar
transporte de energia. pode ser útil para gerar energia para consumo no dia-
IV – A velocidade e a freqüência de uma onda não se a-dia.
alteram quando ela passa de um meio para outro.
4. A figura representa dois pulsos de onda, inicialmente
Assinale a alternativa correta. separados por 6,0 cm, propagando-se em um meio com
velocidades iguais a 2,0 cm/s, em sentidos opostos.
a) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
b) Somente a afirmativa III é verdadeira.
c) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
e) Todas as afirmativas são falsas.

2. Uma onda transversal periódica, cujo comprimento de
onda é 40,0 cm, propaga-se com velocidade de 1,60 m/s
ao longo de uma corda. O gráfico em papel quadriculado Considerando a situação descrita, assinale a(s)
representa a forma dessa corda em um dado instante. proposição(ões) correta(s):
Quais são a amplitude e o período da onda,
respectivamente? 01. Quando os pulsos se encontrarem, haverá
interferência de um sobre o outro e não mais haverá
propagação dos mesmos.
02. Decorridos 2,0 segundos, haverá sobreposição dos
pulsos e a amplitude será máxima nesse instante e
igual a 2,0 cm.
a) 7,5 cm e 0,25 s 04. Decorridos 2,0 segundos, haverá sobreposição dos
b) 15,0 cm e 0,25 s pulsos e a amplitude será nula nesse instante.
c) 7,5 cm e 4,00 s-1 08. Decorridos 8,0 segundos, os pulsos continuarão com a
d) 6,0 cm e 0,25 s mesma velocidade e forma de onda,
e) 3,0 cm e 4,00 s independentemente um do outro.
16. Inicialmente as amplitudes dos pulsos são idênticas e
Tarefa Mínima  iguais a 2,0 cm.

3. Um candidato, no intuito de relaxar após se preparar 5. Na Lagoa da Conceição, em Florianópolis, em um
para as provas do Vestibular 2007, resolve surfar na praia determinado dia, o vento produz ondas periódicas na
da Joaquina em dia de ótimas ondas para a prática deste água, de comprimento igual a 10 m, que se propagam com
esporte. velocidade de 2,0 m/s. Um barco de 3,0 m de
comprimento, inicialmente ancorado e após certo tempo
navegando, é atingido pelas ondas que o fazem oscilar
periodicamente.

Assinale a(s) proposição(ões) correta(s).
01. Estando o barco ancorado ele é atingido por uma
crista de onda e oscila uma vez a cada 5,0 segundos.
Assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 02. Estando o barco ancorado, ele oscila 5 vezes em cada
segundo.
01. A onda do mar que conduzirá o surfista não possui 04. Estando o barco navegando com velocidade de 3,0
nenhuma energia. m/s na direção de propagação das ondas, mas em
02. Ao praticar seu esporte, o surfista aproveita parte da sentido contrário a elas, ele oscila uma vez a cada 2,0
energia disponível na onda e a transforma em energia segundos.
cinética. 08. A freqüência de oscilação do barco não depende da
04. A lei da conservação da energia permite afirmar que sua velocidade de navegação, mas somente da
toda a energia da onda do mar é aproveitada pelo velocidade de propagação das ondas.
surfista. 16. Se o barco tivesse um comprimento um pouco menor,
08. Se o surfista duplicar sua velocidade, então a energia a freqüência da sua oscilação seria maior.
cinética do surfista será duas vezes maior. 32. A freqüência de oscilação do barco não depende do
16. Tanto a energia cinética como a energia potencial comprimento das ondas, mas somente da velocidade
gravitacional são formas relevantes para o fenômeno das mesmas e do barco.
da prática do surf numa prancha.



64. Estando o barco navegando com velocidade de 3,0
m/s na direção de propagação das ondas e no mesmo É correto afirmar que a interferência entre esses dois
sentido delas, ele oscila uma vez a cada 10 segundos. pulsos é:

6. Dois pulsos, A e B, são produzidos em uma corda a) destrutiva e, em seguida, os pulsos seguirão juntos, no
esticada que tem uma das extremidades fixada em uma sentido do pulso de maior energia.
parede, conforme mostra a figura abaixo. b) destrutiva e, em seguida, cada pulso seguirá seu
caminho, mantendo suas amplitudes originais.
c) construtiva e, em seguida, os pulsos seguirão juntos, no
sentido do pulso de maior energia.
d) construtiva e, em seguida, cada pulso seguirá seu
caminho, mantendo suas amplitudes originais.
e) destrutiva e, em seguida, os pulsos deixarão de existir,
Depois de o pulso A ter sofrido reflexão no ponto da devido à absorção de energia durante a interação.
corda fixo na parede, ocorrerá interferência entre os dois
pulsos.

GABARITO

Unidade 1 Unidade 4 Unidade 7 Unidade 9
1) d 1) d 1) c 1) d
2) a 2) a 2) c 2) e
3) e 3) d 3) d 3) a
4) c 4) 15 4) c 4) a
5) 34 5) b 5) c 5) c
6) a 6) b 6) c 6) d
7) d 7) a 7) 74
Unidade 2 8) a 8) a
1) b Unidade 5 9) a
2) a 1) d 10) c Unidade 10
3) c 2) a 11) d 1) a
4) e 3) c 12) b 2) a
5) 4) 20l 13) 16 3) c
6) b 5) 11 4) d
7) d 6) c Unidade 8 5) c
8) b 7) d 1) d 6) d
9) e 8) c 2) e 7) d
9) e 3) c
Unidade 3 4) d Unidade 11
1) d Unidade 6 5) F-V-F-V-F 1) a
2) d 1) c 6) 19 2) a
3) b 2) e 3) 50
4) d 3) d 4) 28
5) a 4) b 5) 69
6) c 5) d 6) d
7) b 6) c
8) e 7) a
9) 50 8) -150J
10) e 9) a
11) 27 10) d
12) 24 11) 40
12) d
13) a


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