9 questões da prova Diversas 2011, com gabarito oficial conferido. As duas primeiras são gratuitas.
As turbinas de certo reator nuclear possuem um rendimento de 12% e são capazes de gerar uma potência elétrica de 1,20.10 3 MW (1M = 10 6 ) . A temperatura do vapor superaquecido que alimenta as turbinas é de 327ºC. Considerando a potência elétrica constante durante 1,00min., a variação de entropia (em 10 3 MJ/K) do sistema vapor – turbinas neste intervalo de tempo é Dado: 0 ºC – 273 K
Dois veículos A e B percorrem a mesma trajetória retilínea e horizontal (eixo dos X) . O veículo A (da frente) , de massa m a = 20 kg, está sob a ação da força resultante e o veículo B (detrás), de massa m b= 30kg, está sob a ação da força resultante No instante t= 0, temos: o módulo da velocidade do veículo A é duas vezes maior do que o módulo da velocidade do veículo B e a velocidade de A em relação a B é .No instante t= 5,0s, o módulo da velocidade (em m/ s) do centro de massa do sistema (A + B) é
Uma onda estacionária é formada em um segmento horizontal, de comprimento igual a 30 cm, de uma corda tracionada por um contrapeso de massa igual a 5,0.10 2 gramas. A equação da onda estacionária é dada pela expressão: y(x,t)= 5,0.sen[(80?/ 3).x].cos[ (200?/ 3).t] [ onde x está medido em metros, y em centímetros e t em segundos] . O número de nós (ou nodos) na corda e a sua densidade linear (em g/ cm) , respectivamente, são
Uma fonte sonora F emite ondas na frequência de 600 HZ. A fonte e dois detectores A e B, em seus veículos, movem–se no plano XY. Num certo instante, temos: a fonte F na posição (0; 60m) e com velocidade o detector A na posição (70m; 60m) e com velocidade e o detector B na posição (0; 90 m) e com velocidade Considere o módulo da velocidade do som igual a 340m/s, em relação ao ar parado. A razão entre as frequências recebidas pelos detectores A e B (fA/ fB), no instante considerado, é
A esfera de massa me tem o módulo da sua velocidade reduzida a zero na colisão frontal e inelástica (ou parcialmente elástica) com a esfera de massa m = 2m o. Por sua vez, a esfera de massa m encontra–se inicialmente em repouso na posição A, suspensa por um fio inextensível e de massa desprezível. Após a colisão, percorre a trajetória circular ABCD de raio igual ao comprimento L do fio. Despreze o atrito no pivô O e a resistência do ar. Para que a esfera de massa m percorra a trajetória circular, o valor mínimo do módulo da velocidade , antes da colisão, é Dado: g é a aceleração da gravidade.
Uma máquina térmica, que tem como substância de trabalho 2,00 mols de um gás ideal monoatômico, descreve o ciclo de Carnot. Na expansão isotérmica, o gás recebe 4648J de calor e verifica–se que o seu volume aumenta de 0,200m 3 para 0,400m 3 . Sabendo–se que o rendimento da máquina é de 25% , o trabalho (emkJ) realizado pelo gás na expansão adiabática é Dados: R = 8,30 J/mol.K (constante de Clapeyron); In2 = 0,700; In3 = 1,10; In4 = 1,40
Uma fonte sonora pontual emite ondas sonoras isotropicamente no espaço livre. A função de onda de deslocamento da onda sonora é da forma S(x, t)= 5,0.10 –3 .cos[ 20.x–6,6.10 3 t] (onde S está emmilímetros, x em metros e t em segundos). Um pequeno detector situado a 10m da fonte mede o nível sonoro de 80 dB. Sabendo–se que a intensidade sonora de referência, que corresponde ao limiar de audição, é de 10 –12 W/m 2 , a intensidade sonora (em ?W/m 2 ) a 50 m da fonte é
No circuito elétrico abaixo, a chave K está inicialmente ligada ao terminal (1) e o reostato R x é ajustado em 0,50?, para que a corrente elétrica indicada no amperímetro seja de 10 A. Tal valor de corrente é igual à metade da corrente de curto–circuito do gerador de f.e.m ? 1 e resistência interna r 1. Posteriormente, a chave é ligada ao terminal (2) e espera–se pela carga total dos capacitores. Verifica–se, então, que o capacitor Ci possui carga elétrica Qi= 20?C. O valor absoluto da f.e.m ? 2 (em volt) do segundo gerador é Dados: C 1 = 2,0 ?F; C2 = 4,0 ?F; C3 = 5,0 ?F
Em paralelo com a lâmpada incandescente de resistência R do circuito elétrico abaixo, temos uma caixa preta que contém um circuito elétrico desconhecido. Considere o voltímetro e o amperímetro ideais. Medindo–se a d.d.p. V, entre os pontos a e b, e a corrente elétrica I, podemos afirmar que: