Exercícios Resolvidos de Física: Termodinâmica e Mecânica

Lista de Exercícios de Física

Esta lista contém questões resolvidas sobre termodinâmica, mecânica e oscilações.

Questão 1: Termodinâmica

Uma barra de gelo com 400 kg de massa a -10°C é colocada em um recipiente adiabático. Determine a quantidade de calor necessária, em quilocalorias, para transformar a barra de gelo em vapor d'água a 120°C.

Dados:

• Calor específico da água: 1,0 cal/g°C
• Calor específico do gelo: 0,5 cal/g°C
• Calor específico do vapor d'água: 1,5 cal/g°C
• Calor latente de fusão do gelo: 80 cal/g
• Calor latente de vaporização da água: 540 cal/g

Resposta correta: 302

Questão 2: Escalas Termométricas

Qual a única temperatura que representa a mesma leitura nas escalas Celsius e Fahrenheit?

Resposta correta: -40

Questão 3: Pressão

A janela retangular de um avião mede 0,40 m por 0,20 m. Com pressão interna de 1,0 atm e externa de 0,80 atm, qual a força dirigida de dentro para fora? (Dado: 1 atm = 1x10⁵ N/m²)

Resposta correta: 1,6 x 10³ N

Questão 4: Equação de Bernoulli

A equação de Bernoulli pode ser demonstrada a partir da lei de conservação:

Resposta correta: da energia.

Questão 5: Termodinâmica e Motores

De acordo com o texto, as transformações de energia que ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes da:

Resposta correta: conversão integral de calor em trabalho ser impossível.

Questão 6: Transmissão de Calor

Com relação aos processos de transmissão, o calor do Sol chega até a Terra através da:

Resposta correta: Irradiação.

Questão 7: Movimento Harmônico Simples (MHS)

Um objeto em MHS leva 0,25 s para se deslocar de um ponto de velocidade nula para o ponto seguinte do mesmo tipo. A distância entre esses pontos é 36 cm. Calcule a frequência do movimento.

Resposta correta: 2 Hz

Questão 8: Expansão Térmica

Uma placa retangular de vidro mede 20 cm por 30 cm. O coeficiente de expansão linear é 9x10⁻⁶/K. Qual a variação da área se a temperatura aumenta 20°C?

Resposta correta: 2,16x10⁻⁵ m²

Questão 9: Propriedades do MHS

Sobre uma partícula em movimento harmônico simples, podemos afirmar que:

Resposta correta: sua velocidade é nula quando sua aceleração tem módulo máximo.

Questão 10: Oscilador Massa-Mola

Um oscilador com massa de 0,500 kg e amplitude de 35,0 cm repete o movimento a cada 0,500 s. Determine a frequência angular e a constante elástica.

Resposta correta: ω = 12,6 rad/s e k = 79,0 N/m