Gabarito Comentado - Prova de Física
Questão 62: Vazao e Teorema de Bernoulli
(a) Vazao (Q) = A1 * v1 = (pi*d1^2/4)*v1. Com d1 = 5,0 cm = 0,050 m e v1 = 15 m/s,
Q = (pi*(0,05)^2/4)*15 0,02945 m^3/s. Em 10 min (600 s), volume = Q*t 17,67 m^3.
(b) Continuidade: A1*v1 = A2*v2 v2 = (A1/A2)*v1 = (d1^2/d2^2)*v1 = (0,05^2/0,03^2)*15 41,67 m/s
(c) Bernoulli: P1 + 12rhov1^2 = P2 + 12rhov2^2 (P2 = atmosferica P1 manometrica = 12rho(v2^2 - v1^2))
Com rho = 1000 kg/m^3: P1 = 0.5*1000*(41,67^2 - 15^2) 743.4 kPa
Questão 22: Oscilador Harmonico
(a) Energia total E = 12kA^2 = 12mv^2 + 12kx^2 A^2 = (v^2*m + k*x^2)/k
A^2 = (3.415^2*2 + 100*0.129^2)/100 A 0,34 m
(b) Em x=0, t=0: x(t)=A*cos(omegat + phi). Usando x(1s)=0,129 e v(1s)= -A*omega*sin(omegat + phi):
omega = sqrt(k/m) = sqrt(100/2) = 7.07 rad/s. Resolver sistema para phi.
(c) x(0) = A*cos(phi), v(0) = -A*omega*sin(phi) usar phi encontrado para obter x(0), v(0).
Questão 11: Funcao de onda
A distancia entre cristas e lambda = 0,10 m k = 2pi/lambda = 62,83 rad/m.
A amplitude e 6 mm = 0,006 m. Como o ponto A se desloca no sentido positivo, a onda e do tipo sen(kx -
omegat).
A funcao: y(x,t) = 0,006 * sen(kx - omegat)
Frequencia f = v/lambda = 4 / 0,10 = 40 Hz omega = 2pif = 251,3 rad/s
Questão 48: Ciclo termodinamico (Primeira Lei)
Sabemos: Wabca = +1,2 J, DeltaUabca = +3,0 J Qtotal = DeltaU + W = 4,2 J.
Dado: Qca = +2,5 J.
