Exercícios De Fisica

ASSOCIAÇÃO DE ENSINO E CULTURA "PIO DÉCIMO" - FACULDADE "PIO DÉCIMO"

CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA / CIVIL

FÍSICA EXPERIMENTAL I Prof. : Roberto Pereira de Oliveira Data : 08 / 03 / 04

I LISTA DE EXERCÍCIOS : M E D I Ç Ã O

1. A Terra tem a forma aproximadamente esférica , com um raio de 6,37 x 106 m.

a) Qual é a circunferência da Terra em quilômetros ?

b) Qual é a superfície da Terra em quilômetros quadrados ?

c) Qual é o volume da Terra em quilômetros cúbicos ?

2. Calcule quantos quilômetros têm 20,0 mi usando apenas os seguintes fatores de conversão : 1mi = 5.280 ft , 1ft = 12 in , 1 in = 2,54 cm , 1m = 100 cm e 1km = 1000m.

3. Uma unidade usada freqüentemente pelos agrimensores é o hectare, definido como 104 m2 . Num ano , uma certa mina de carvão a céu aberto consome 75 hectares de Terra até uma profundidade de 26 m .

Qual o volume de Terra removido durante esse período , em quilômetros cúbicos ?

4. O cord é um volume de madeira cortada equivalente a uma pilha de 8ft de comprimento , 4ft de largura e 4ft de altura. Quantos cords tem 1 m3 de madeira ?

5. Um cubo de açúcar típico tem 1 cm de lado. Se você tivesse uma caixa cúbica com 1 mol de açúcar, qual seria o lado da caixa ? ( 1 mol eqüivale a 6,02 x 1023 unidades )

6. Os engenheiros hidráulicos às vezes usam, como unidade de volume, o acre- pé , definido como o volume de água capaz de cobrir 1 acre de terra com uma camada de água com um pé de profundidade. Uma tempestade faz cair 2 in de chuva em 30 minutos numa cidade com 26 km2 de área . Que volume de água em acres-pé , caiu na cidade ?

7. Os fabricantes de uma certa marca de tinta garantem que ela é capaz de cobrir 460 ft2 / gal .

a) Expresse este número em m2 / l .

b) Expresse este número nas unidades fundamentais SI .

c) Qual é o inverso da unidade original e qual o seu significado físico ?

8. As distâncias astronômicas são tão grandes em compa-ração com as terrestres que os astrônomos costumam usar unidades especiais em seus cálculos. Uma unidade astronômica (UA) é igual a distância entre a Terra e o Sol , cerca de 149,5 x 106 km. Um parsec (pc) é a distância para qual 1 UA subtende um ângulo de exata-mente de 1 seg de arco . Um ano-luz (al) é a distância que a luz, viajando no vácuo com uma velocidade de 299.792 km2 , percorre em um ano.

a) Expresse a distância entre a Terra e o Sol em parsecs e em anos-luz.

b) Expresse 1 al e 1 pc em km .

9. Durante um eclipse total, o disco da Lua cobre perfeitamente o disco do Sol. Supondo que o Sol esteja 400 vezes mais distante que a Lua, calcule :

a) A razão entre o diâmetro do Sol e o diâmetro da Lua;

b) A razão entre os volumes dos dois astros;

Dado : distância entre a Terra e a Lua 3,8 x 105 km.

10. Expresse a velocidade da luz , 3 x 108 m/s , em :

a) pés / nanossegundos (nano = 10-9) ;

b) milímetros / picossegundos (pico = 10-12) ;

11. Enrico Fermi um vez observou que o tempo de aula (50 min) é aproximadamente igual a um microséculo. Qual é a duração de 1 microséculo em minutos e qual o erro percentual da aproximação usada por Fermi ?

12. a) Uma unidade de tempo às vezes usada na Física

microscópica é o shake. Um shake é igual 10-8 seg.

Existem mais shakes em 1 segundo que segundos

em 1 ano ?

b) O Homem existe à cerca de 106 anos, enquanto o Universo tem cerca 1010 anos de idade. Se a idade do Universo é tomada como sendo de um dia , há quantos segundos o homem começou a existir ?

13. Uma molécula de água ( H2O ) contém 2 átomos de hidrogênio e 1 de oxigênio. Um átomo de hidrogênio tem uma massa de 1u que é igual a 1,6605402 x 10-27 kg e 1átomo de oxigênio tem uma massa de 16u, aproximadamente (u = unidade de massa atômica):

a) Qual é a massa em quilograma de uma molécula de

b) Quantas moléculas de água existem nos oceanos da Terra, que possuem uma massa total estimada de 1,4 x1021 kg?

14. A Terra tem uma massa de 5,98 x 1024 kg. A massa água ?média dos átomos que compõem a Terra é 40u. Quantos átomos existem na Terra ?

15. a) Supondo que a densidade (massa/ volume) seja

1 g/cm3 , calcule a densidade da água em

quilograma por m3.

b) Suponha que são necessárias 10 horas para esvaziar um recipiente com 5700 m3 de água com que rapidez a água está escoando em kg/s?

16. Os grãos de areia de uma praia da Califórnia têm um raio médio de 50 m e são feitos de dióxido de silício , 1 m3 do qual possui massa de 2600 kg. Que massa de grão de areia teria uma área superficial total igual à superfície de um cubo com 1 metro de lado?

17. A densidade do ferro é 7,87g/cm3 e a massa de 1 átomo de ferro é 9,27 x 10-26 kg . Seus átomos são esféricos e estão dispostos de forma compacta.

a) Qual é o volume de um átomo de ferro ?

b) Qual é a distância entre os centros de 2 átomos adjacentes ?

RESPOSTAS:

1. a) 4 x 104 km ; b) 5, 96 x 108 km2 ; c) 2,714 x 1011 km3

2. 32,2