Exercícios de Física: Notação Científica, Força e Ondas

Plutão: Planeta Anão e o Cinturão de Kuiper

Plutão, formalmente designado 134340 Plutão, é um planeta anão do Sistema Solar e o nono maior e décimo mais massivo objeto observado diretamente orbitando o Sol. Originalmente classificado como um planeta, Plutão é atualmente o maior membro conhecido do Cinturão de Kuiper, uma região de corpos além da órbita de Netuno.

Como outros membros do Cinturão de Kuiper, Plutão é composto primariamente de rocha e gelo e é relativamente pequeno, com aproximadamente um quinto da massa da Lua e um terço de seu volume. Ele tem uma órbita altamente inclinada e excêntrica que o leva de 30 a 49 UA do Sol. Isso faz Plutão ficar periodicamente mais perto do Sol do que Netuno. Atualmente, Plutão está a 32,9 UA do Sol. (WIKIPÉDIA. Plutão. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Plutao>. Acesso em: 15 de março de 2019).

Unidade Astronômica (UA)

Em astronomia, a Unidade Astronômica (UA, podendo ser abreviado também como AU) é uma unidade de distância, aproximadamente igual à distância média entre a Terra e o Sol. É bastante utilizada para descrever a órbita dos planetas e de outros corpos celestes no âmbito da astronomia planetária. Em 2012, a União Astronômica Internacional definiu um valor constante e padrão para a UA, até então considerada como aproximadamente 150 milhões de km. O valor da constante é UA = 149 597 870 700 m. (WIKIPÉDIA. Unidade Astronômica. Disponível em: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Unidade_astronomica>. Acesso em: 15 de março de 2019).

Dados para Cálculos

• Massa da Lua: 7,349x10²² kg
• Volume da Lua: 2,1958x10¹⁰ km³

Questão 1: Cálculos sobre Plutão

De acordo com os textos acima, indique:

1. A massa de Plutão em notação científica com três casas decimais.
2. O volume de Plutão em notação científica com três casas decimais.
3. A relação massa por volume de Plutão em notação científica com três casas decimais.
4. A distância de Plutão ao Sol em metros, expressando o resultado em notação científica com três casas decimais.

Questão 2: Cálculo de Força

Um corpo com massa de 1,90x10⁵ kg foi empurrado por uma força que lhe comunicou uma aceleração de 3,5x10⁸ m/s². Qual o valor da força que atua sobre ele? Indique o resultado em notação científica com duas casas decimais.

Questão 3: Cálculo de Aceleração

Um corpo de massa 44444,0 kg encontra-se inicialmente em repouso e é submetido à ação de uma força cuja intensidade é igual a 60x10⁵ N. Calcule o valor da aceleração adquirida pelo corpo. Indique o resultado em notação científica com duas casas decimais.

Questão 4: Cálculo de Massa

Uma força horizontal de 200x10⁴ N age sobre um corpo que adquire uma aceleração de 2x10^-5 m/s². Qual é a sua massa? Indique o resultado em notação científica com três casas decimais.

Situação-Problema para Questões 5 e 6

A figura abaixo mostra o perfil de propagação de uma onda periódica, sendo os eixos apresentados em escala de milímetros (lembrando que 1mm=1x10^-3m).

Questão 5: Velocidade de Propagação da Onda

Considerando que a figura acima descreve um fenômeno ondulatório periódico, e possui uma frequência de 1,20x10³ Hz e λ=360x10^-6. Indique a velocidade de propagação da onda em metros por segundo (m/s). Expresse o resultado em notação científica com duas casas decimais.

Questão 6: Frequência da Onda Sonora

Considerando a figura acima como uma propagação de onda sonora no ar. Indique a frequência da onda em Hz. Dado: velocidade do som no ar = 360 m/s e λ=360x10^-6. Expresse o resultado em notação científica com duas casas decimais.

Questão 7: Período da Onda

A onda periódica representada na figura se propaga com velocidade de 220 m/s. Indique o valor do período dessa onda em segundos. Expresse o resultado em notação científica com três casas decimais.

Questão 8: Velocidade de Propagação da Onda

A figura abaixo mostra o perfil de uma corda onde se propaga uma onda periódica, com frequência de 2300 MHz. Indique os resultados em notação científica com duas casas decimais dos itens abaixo solicitados.

1. Apresente a velocidade de propagação da onda em metros por segundo (m/s).

Questão 9: Operações com Notação Científica

Efetue as seguintes operações e apresente o resultado em notação científica com três casas decimais.

1. (0,0444x10^-2) x (222,0x10^-5) =
2. (240.000.000) / (20x10^-10) =
3. (21x10⁷)⁴ =