domingo, 17 de março de 2013

Lista de Exercícios - Física - Primeiro Bimestre



Escola Estadual «Nicola Mastrocola»

Professor Daniel Prates
Lista de exercícios – Física – 1º Bimestre
3ª Série do Ensino – Data:______/______/______                                                      
Nome:_______________________________________
nº:_________Série:___________Nota:_____________

Primeira Parte – Entregar logo após prova semanal

Conceito: Modelo Atômico e Carga Elétrica.

1)(ESPM-SP) O átomo de Rutherford (1911) foi comparado ao sistema planetário (o núcleo atômico representa o sol e a eletrosfera, os planetas):
Eletrosfera é a região do átomo que:
a) contém as partículas de carga elétrica negativa.
b) contém as partículas de carga elétrica positiva.
c) contém nêutrons.
d) concentra praticamente toda a massa do átomo.
e) contém prótons e nêutrons.

2) As principais partículas elementares constituintes do átomo são:
a) prótons, elétrons e carga elétrica
b) prótons, nêutrons e elétrons
d) elétrons, nêutrons e átomo
e) nêutrons, negativa e positiva

3) Uma importante contribuição do modelo de Rutherford foi considerar o átomo constituído de:
a) elétrons mergulhados numa massa homogênea de carga positiva.
b) uma estrutura altamente compactada de prótons e elétrons.
c) um núcleo de massa desprezível comparada com a massa do elétron.
d) uma região central com carga negativa chamada núcleo.
e) um núcleo muito pequeno de carga positiva, cercada por elétrons.

4)  Na eletrosfera de um átomo de carbono temos 6 elétrons. Qual a carga elétrica de sua eletrosfera? (Dado: e = 1,6.10-19 C)



5) Um corpo tem uma carga igual a -32. 10-6 C. Quantos elétrons há em excesso nele? (Dado: e = 1,6.10-19 C)


6) É dado um corpo eletrizado com carga + 6,4.10-6C. Determine o número de elétrons em falta no corpo. (Dado: e = 1,6.10-19 C)


7) Em que condições temos atração entre duas cargas elétricas? E em que condições elas se repelem?



Conceito: Força Elétrica (Lei de Coulomb).

8) Calcule a intensidade da força elétrica de repulsão entre duas cargas puntiformes 3.10-5 e 5.10-6 que se encontram no vácuo, separadas por uma distância de 15 cm. (k0 = 9.109 N.m2/C2)

9) Estando duas cargas elétricas idênticas separadas por uma distância de 4m, determine o valor destas cargas sabendo que a intensidade da força entre elas é de 200 N, e elas estão no vácuo. (k0 = 9.109 N.m2/C2).

10) Duas cargas puntiformes encontram-se  no vácuo a uma distância de 10cm uma da outra. As cargas valem Q1 = 3,0 . 10-8C
Q2 = 3,0.10-9C. Determine a intensidade da força de interação entre elas. . (k0 = 9.109 N.m2/C2).

11) CESGRANRIO) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:
      I.   às cargas das partículas;
      II.  às massas das partículas;
      III. ao quadrado da distância entre as partículas;
      IV. à distância entre as partículas. 
      Das afirmações acima:  
      a) somente I é correta;
      b) somente I e III são corretas;
      c) somente II e III são corretas;
      d) somente II é correta;
      e) somente I e IV são corretas.

12) (UNIP) Considere os esquemas que se seguem onde A e B representam prótons e C e D representam elétrons. O meio onde estão A, B, C e D é vácuo em todos os esquemas e a distância entre as partículas em questão é sempre a mesma d

A respeito dos três esquemas, analise as proposições que se seguem: 
I. Em todos os esquemas a força eletrostática sobre cada partícula (próton ou elétron) tem a mesma intensidade.

II.  Em cada  um dos esquemas a força sobre uma partícula tem sentido sempre oposto ao da força sobre a outra partícula.

III. Em cada um dos esquemas as forças trocadas pelas partículas obedecem ao princípio da ação e reação.

IV. Em todos os esquemas as forças entre as partículas são sempre de atração.
      Responda mediante o código:  
      a) apenas as frases I, II e III estão corretas;
      b) apenas as frases I e III estão corretas;
      c) apenas as frases II e IV estão corretas;
      d) todas são corretas;
      e) todas são erradas.


Segunda Parte – Entregar logo após prova bimestral

Conceito: Campo Elétrico.

13) A intensidade do campo elétrico, num ponto situado a 3,0 mm de uma carga elétrica puntiforme Q = 2,7 µC no vácuo  (k0 = 9.109 N.m2/C2) é:
a) 2,7 . 103 N/C        b) 8,1 . 103 N/C        c) 2,7 . 106 N/C
d) 8,1 . 106 N/C        e) 2,7 . 109 N/C

14) Considere as três figuras a seguir. Nelas temos:    

 
Analise cada figura e descubra o sinal das cargas elétricas q e Q
Pode-se dizer que:   
I.   Na figura 1: Q > 0 e q >0 
II.  Na figura 2: Q < 0 e q > 0
III. Na figura 3: Q < 0 e q < 0 
IV. Em todas as figuras: q > 0
  
Use, para a resposta, o código abaixo:
 a) Se todas forem verdadeiras.
 b) Se apenas I, II e IV forem verdadeiras.
 c) Se apenas I e III forem verdadeiras.
 d) Se apenas II for verdadeira.
 e) Se nenhuma for verdadeira.




15) O corpo eletrizado Q, positivo, produz num ponto P o campo elétrico, de intensidade 2.105 N/C. Calcule a intensidade da força produzida numa carga positiva q = 4.10-6 C colocada em P.

16) Um vetor campo elétrico num ponto P tem intensidade de 2 × 106  N/C , direção vertical e sentido de baixo para cima. Quando uma carga de prova,q= -1 μC, é colocada nesse ponto, atua sobre ela uma força elétrica. A intensidade, direção e sentido da força elétrica que atua na carga de prova são, respectivamente:
a) 2 N, vertical, de baixo para cima;
b) 2 N, vertical, de cima para baixo;
c) 1 N, vertical, de baixo para cima;
d) 2 ×101, vertical, de cima para baixo;
e) 2 × 1012, vertical, de baixo para cima.

17) Uma carga elétrica pontual no vácuo gera um campo elétrico E=2 × 106 N/C num ponto P em suas proximidades. Uma carga de prova q=2 ×10-5  C foi colocada nesse ponto P e ficou sujeita a uma força elétrica F. Pode-se afirmar que a intensidade da força elétrica F foi de:
a) 4 N                  b) 1 × 106 N        c)  4 × 102 N
d) 1 × 101 N         e) 40 N


Conceito: Eletrização (Atrito, Contato e Indução).

18) Tem-se três esferas condutoras, A, B e C. A esfera A (positiva) e a esfera B (negativa) são eletrizadas com cargas de mesmo módulo, Q, e a esfera C está inicialmente neutra. São realizadas as seguintes operações:
1) toca-se C em B, com A mantida a distância, e em seguida separa-se C de B.
2) toca-se C em A, com B mantida a distância, e em seguida separa-se C de A.
3) toca-se A em B, com C mantida a distância, e em seguida separa-se A de B.
Qual a carga final da esfera A? Dê sua resposta em função de Q.
a)   Q/10        b) –Q/4        c)   Q/4
d) –Q/8         e) –Q/2

19) Marque a alternativa que melhor representa os processos pelos quais um corpo qualquer pode ser eletrizado. Eletrização por:
a) atrito, contato e aterramento
b) indução, aterramento e eletroscópio
c) atrito, contato e indução
d) contato, aquecimento e indução
e) aquecimento, aterramento e carregamento.

20) (FCC - BA) Considere duas esferas metálicas idênticas. A carga elétrica de uma é Q e a da outra é -2Q. Colocando-se as duas esferas em contato, a carga elétrica da esfera que estava, no início, carregada positivamente fica igual a:
 a) 3 Q/2        b) Q/2       c) -Q/2
 d) -3Q/2        e) -Q/4

21) (UE - PI) Três corpos X, Y e Z estão eletrizados. Se X atrai Y e este repele Z, podemos afirmar que certamente:
a) X e Y têm cargas positivas.     
b) Y e Z têm cargas negativas.
c) X e Z têm cargas de mesmo sinal.
d) X e Z têm cargas de sinais diferentes.
e) Y e Z têm cargas positivas.   

22) (UNESP) Em 1990 transcorreu o cinqüentenário da descoberta dos "chuveiros penetrantes" nos raios cósmicos, uma contribuição da física brasileira que alcançou repercussão internacional. 
(O Estado de São Paulo, 21/10/90, p. 30) 
No estudo dos raios cósmicos são observadas partículas chamadas píons. Considere um píon com carga elétrica +e se desintegrando (isto é, se dividindo) em duas outras partículas: um múon com carga elétrica +e e um neutrino. De acordo com o princípio de conservação da carga, o neutrino deverá ter carga elétrica: 

 a) +e         b) -e        c) +2e        d) -2e        e) nula


23) PUC) Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais:
a) iguais, iguais e iguais;
b) iguais, iguais e contrários;
c) contrários, contrários e iguais;
d) contrários, iguais e iguais;
e) contrários, iguais e contrários.

segunda-feira, 11 de março de 2013

Lista de Exercícios - Física - Primeiro Bimestre



Escola Estadual «Nicola Mastrocola»
  Professor Daniel Prates
Lista de exercícios – Física – 1º Bimestre
2ª Série do Ensino – Data:______/______/______                                                      
Nome:_______________________________________
nº:_________Série:___________Nota:_____________

Primeira Parte – Entregar logo após prova semanal

Conceito: Escalas Termométricas.

1)A preocupação com o efeito estufa tem sido cada vez mais notada. Em alguns dias do verão de 2009, a temperatura na cidade de São Paulo chegou a atingir 34 ºC. O valor dessa temperatura em escala Kelvin é:

a ) 239,15     b) 307,15     c) 273,15     d) 1,91     e) -307,15

2) Na tabela a seguir, temos os valores das temperaturas dos pontos de fusão e de ebulição do oxigênio, do fenol e do pentano. Quais seriam esses valores na escala kelvin?

3)Maria usou um livro de receitas para fazer um bolo de fubá. Mas, ao fazer a tradução do livro do inglês para o português, a temperatura permaneceu em Fahrenheit (ºF). A receita disse que o bolo deve ser levado ao forno a 392 ºF e permanecer nessa temperatura por 30 minutos. Qual é a temperatura em graus Celsius que Maria deve deixar o forno para não errar a receita?

4)A fim de diminuir o risco de explosão durante um incêndio, os botijões de gás possuem um pequeno pino com aspecto de parafuso, conhecido como plugue fusível. Uma vez que a temperatura do botijão chegue a 172ºF, a liga metálica desse dispositivo de segurança se funde, permitindo que o gás escape. Em termos de nossa escala habitual, o derretimento do plugue fusível ocorre, aproximadamente, a
a) 69ºC    b) 78ºC     c) 85ºC       d) 96ºC     e) 101ºC


Conceito: Calor Sensível e Capacidade Térmica.

5) (UFPR) Durante o eclipse, em uma das cidades na zona de totalidade, Criciúma-SC, ocorreu uma queda  de temperatura de 8,0ºC. (Zero Horas – 04/11/1994) Sabendo que o calor específico sensível da água é 1,0 cal/gºC, a quantidade de calor liberada por 1000g de água, ao reduzir sua temperatura de 8,0ºC, em cal, é:  

a) 8,0     b) 125     c) 4000     d) 8000     e) 64000


6) (UFSE) A tabela abaixo apresenta a massa m de cinco objetos de metal, com seus respectivos calores específicos sensíveis c

METAL
c(cal/gºC)
m(g)
Alumínio
0,217
100
Ferro
0,113
200
Cobre
0,093
300
Prata
0,056
400
Chumbo
0,031
500
O objeto que tem maior capacidade térmica é o de:

a) alumínio    b) ferro    c) chumbo    d) prata    e) cobre


7) (MACKENZIE) Um bloco de cobre (c = 0,094 cal/gºC) de 1,2kg é colocado num forno até atingir o equilíbrio térmico. Nessa situação, o bloco recebeu 12 972 cal. A variação da temperatura sofrida, na escala Fahrenheit, é de: 

a) 60ºF    b) 115ºF    c) 207ºF    d) 239ºF    e) 347ºF


Conceito: Mudança de Estado, Calor Latente e Sensível.

Observação: Quando for necessário, utilize os dados abaixo, referentes à água à pressão de 1 atm (correspondente ao nível do mar):
calor específico do gelo = 0,5 cal/gºC
calor específico da água = 1 cal/gºC
calor específico do vapor d'água = 0,5 cal/gºC
calor latente de fusão do gelo = 80 cal/g
calor latente de vaporização da água = 540 cal/g
densidade da água = 1000 g/litro

8) Retira-se de dentro de um freezer uma pedra de gelo, de 40 g de massa, a - 20ºC . Exposto ao Sol durante um certo tempo, o gelo transforma-se em água a 30ºC. Determine a quantidade de calor total absorvida pela pedra de gelo.

9) Em uma pequena Usina Termoelétrica de uma fazenda (veja o esquema da figura), uma caldeira é preenchida com 1000 litros de água a 20ºC, que devem ser transformadas em vapor a 120ºC. O combustível usado para esquentar a água da caldeira é o óleo diesel. O vapor d'água é usado para girar as hélices de uma turbina que é acoplada por uma correia ao gerador que produz energia elétrica, utilizada na própria fazenda. Para simplificar os cálculos, vamos supor que a pressão no interior da caldeira se mantenha em torno de 1 atm.

a) Calcule a quantidade de calorias necessárias para transformar a água em vapor a 120°C?

b) Sabendo-se que cada grama de óleo diesel, ao ser queimada, fornece aproximadamente 10.000 calorias à água da caldeira, quantos quilogramas de óleo devem ser queimados para transformar a água em vapor?


10) O gráfico abaixo refere-se à transformação de 20 g de uma substância pura que se encontra inicialmente no estado sólido. Com base no gráfico, determine:

a) as temperaturas de fusão e vaporização dessa substância;
b) o estado físico em que se encontra a substância a 0ºC, a 20ºC e a 40ºC;
c) o calor latente de fusão e o de vaporização;
d) o calor específico no estado sólido e no estado líquido.

11) (PUC-SP) O gráfico mostra a variação da temperatura no decorrer do tempo, durante o aquecimento de 100 g de uma substância que está inicialmente no estado sólido. A fonte térmica tem uma potência constante de 25 cal/s.

a) Com base nos dados do gráfico, compare o calor específico da substância no estado sólido com o calor específico no estado líquido: qual deles é maior ?

b) Mesmo recebendo calor, a temperatura da substância permaneceu constante durante um certo tempo. Explique por quê.

c) Qual é o calor latente de fusão da substância ?


12) Os metais Gálio e Rubídio têm seus pontos de fusão e ebulição descritos na tabela:

a) O que acontecerá se ambos os metais ficarem expostos à temperatura ambiente, estando esta a 27°C?
b) Qual o estado físico dos dois metais num deserto onde a temperatura chega a mais de 40 °C?

13) Determine a quantidade de calor que deve ser retirada de um litro (1 kg) de água, inicialmente a 20 °C, para que congele completamente.
 
Segunda Parte – Entregar logo após prova bimestral

Conceito: Propagação do calor (Condução, Convecção e Irradiação).

14) O congelador é colocado na parte superior dos refrigeradores, pois o ar se resfria nas proximidades dele, _________ a densidade e desce. O ar quente que está na parte de baixo, por ser ________, sobe e resfria-se nas proximidades do congelador. Nesse caso, o processo de transferência de energia na forma de calor recebe o nome de _________.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.
a) aumenta – mais denso – convecção.
b) diminui – mais denso – condução.
c) aumenta – menos denso – condução.
d) diminui – menos denso – irradiação.
e) aumenta – menos denso – convecção.

15) A transferência de calor de um ponto a outro de um meio pode efetuar-se por três processos diferentes. Sabe - se que, conforme o meio. Há um processo único possível ou um predominante.
Assim, no vácuo, num fluido e num solido a transferência de calor se efetua, respectivamente, por:

a) Convecção, radiação, condução.
b) Condução, convecção, radiação
c) Radiação, convecção, condução.
d) Condução, radiação, convecção.
e) Radiação, condução, convecção.

16) Explique com base na propagação do calor por convecção:

a) a colocação do aparelho de ar condicionado na parte superior de uma sala.

b) a colocação do aquecedor de ambiente no solo e não no teto.

17) A irradiação é o principal processo de transferência de energia no caso:

a) da chama do fogão para panela.
b) do sol para um satélite de Júpiter.
c) do ferro de solda para a solda.
d) da água para um cubo de gelo flutuando nela.
e) de um mamífero para o meio ambiente.

18) (UNISA-SP) Uma panela com água está sendo aquecida num fogão. O calor das chamas se transmite através da parede do fundo da panela para a água que está em contato com essa parede e daí para o restante da água. Na ordem desta descrição, o calor se transmitiu predominantemente por:

a) radiação e convecção    b) radiação e condução    c) convecção e radiação
d) condução e convecção  e) condução e radiação

19) (UFES) Um ventilador de teto, fixado acima de uma lâmpada incandescente, apesar de desligado, gira lentamente algum tempo após a lâmpada estar acesa. Esse fenômeno é devido à:

a) convecção do ar aquecido
b) condução do calor
 c) irradiação da luz e do calor
d) reflexão da luz
e) polarização da luz.

20) Assinale a alternativa correta:  
a) A condução e a convecção térmica só ocorrem no vácuo.
b) No vácuo, a única forma de transmissão do calor é por condução.
c) A convecção térmica só ocorre nos fluidos, ou seja, não se verifica no vácuo nem em materiais no estado sólido.
d) A radiação é um processo de transmissão do calor que só se verifica em meios sólidos.
e ) A condução térmica só ocorre no vácuo; no entanto, a convecção térmica se verifica inclusive em matérias no estado sólido.

21) (FAPIPAR - PR) Uma carteira escolar é construída com partes de ferro e partes de madeira. Quando você toca a parte de madeira com a mão direita e a parte de ferro com a mão esquerda, embora todo o conjunto esteja em equilíbrio térmico:

 a) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
 b) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção na madeira é mais notada que no ferro;
 c) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a convecção no ferro é mais notada que na madeira;
 d) a mão direita sente menos frio que a esquerda, porque o ferro conduz melhor o calor;
 e) a mão direita sente mais frio que a esquerda, porque a madeira conduz melhor o calor.

22) (FMABC - SP) Atualmente, os diversos meios de comunicação vêm alertando a população para o perigo que a Terra começou a enfrentar já há algum tempo: o chamado "efeito estufa!. Tal efeito é devido ao excesso de gás carbônico, presente na atmosfera, provocado pelos poluentes dos quais o homem é responsável direto. O aumento de temperatura provocado pelo fenômeno deve-se ao fato de que:  

a) a atmosfera é transparente á energia radiante e opaca para as ondas de calor;
b) a atmosfera é opaca à energia radiante e transparente para as ondas de calor;
c) a atmosfera é transparente tanto para a energia radiante como para as ondas de calor;
d) a atmosfera é opaca tanto para a energia radiante como para as ondas de calor;
e) a atmosfera funciona como um meio refletor para a energia radiante e como meio absorvente para as ondas de calor.

23) (UNITAU - SP) Num dia quente você estaciona o carro num trecho descoberto e sob um sol causticante. Sai e fecha todos os vidros. Quando volta, nota que "o carro parece um forno". Esse fato se dá porque: 
 a) o vidro é transparente à luz solar e opaco ao calor;
 b) o vidro é transparente apenas às radiações infravermelhas;
 c) o vidro é transparente e deixa a luz entrar;
 d) o vidro não deixa a luz de dentro brilhar fora;
 e) n.d.a.