Resolução de questões, Resumos de Física

Baixe Resolução de questões e outras Resumos em PDF para Física, somente na Docsity! *1/O micrômetro (1 um) também é chamado de mícron. (a) Quantos miícrons tem 1,0 km? (b) Que fração do centímetro é igual a 1,0 um? (c) Quantos mícrons tem uma jarda? 1. The metric prefixes (micro. pico. nano. ...) are given for ready reference on the inside front cover of the texibook (see also Table 1-2). (a) Since 1 km=1x10/mand1lm=1x10 um. lem =10ºm = (10 m)(10º gem/m) = 10º um The given measurement is 1.0 km (two significant figures), which implies our result should be written as 1.0 x 10º um. (b) We calculate the number of microns in 1 centimeter. Since 1 cm= 10º m lem = 102 m = (102m)(10º umha) = 10º gm. We conclude that the fraction of one centimeter equal to 1.0 jam is 1.0 x 10% (c) Since | yd= (3 8)(0.3048 m/ft) = 0.9144m, L0yd= (0.91m)(10º sempln) =9.1x10 gm. *5 A Terra tem a forma aproximada de uma esfera com 6,37 x 10º m. Determine (a) a circunferência da Terra em quilômetros, (b) a área da superfície da Terra em quilômetros quadrados e (c) o volume da Terra em quilômetros cúbicos. 5. Various geometric formulas are given in Appendix E. (a) Expressing the radius of the Earth as R=(6.37x10ºm)(10?km/m) = 6.37 x 10º km, its circumference is s=27R =27(6.37 x 10º km) =4.00x10º km. 2 (b) The surface area of Earth is 4=47Rº = 47 (6.37 x 10º km) =5.10x10º km”. a 4 3 (c) The volume of Earth is F -— R'= ç (6.37x10! km) =1.08x 10º km. “7 A Antártica é aproximada- mente semicircular, com um raio de 2 ig. 1-5 é- = 2000 km (Fig. 1-5). A espessura Mé- s000m dia da cobertura de gelo é de 3000 7 m. Quantos eEntim nas E nbiças de FIG. 1.5 Problema 7. gelo contém a Antártica”? (Ignore a curvatura da Terra.) 7. The volume of ice is given by the product of the semicircular surface area and the thickness. The area of the semicircle is 4 = mp, where 7 is the radius. Therefore, the volume is 2 V= z ro 2 where = is the ice thickness. Since there are 10 min | kmand 10 cminl m, we have 7 =(2000km) Im] [10cm) 09910 cm lim ) | Im In these umits, the thickness becomes 10º em z=3000m = (3000m) (e) = 3000 x 10º em m which yields V = E (2000 x 10º em) (3000 x10*em) = 1.910? cm”. ***19 Suponha que você está deitado na praia, perto do equador, vendo o Sol se pôr em um mar calmo, e liga um cronômetro no mo- mento em que o Sol desaparece. Em seguida, você se levanta, des- locando os olhos para cima de uma distância H = 1,70 m, e desliga o cronômetro no momento em que o Sol volta a desaparecer. Se o tempo indicado pelo cronômetro é t= 11,1 s. qualé o raio da Terra? 19. When the Sun first disappears while Iying down, your line of sight to the top of the Sun is tangent to the Earth's surface at point A shown in the figure. As you stand, elevating your eyes by a height h, the line of sight to the Sun is tangent to the Earth's surface at point B. Line of sighr to top of the Sun [er f | First sumser Ea e | á Distant sun LÁ P Ea 9 Second sunset Let d be the distance from point B to your eyes. From Pythagorean theorem, we have Per=(AhP=1"+2rh+h? or d' =2rh +hº where r is the radius of the Earth. Since 7 => A, the second term can be dropped, leading to d? = 2rh. Now the angle between the two radii to the two tangent points 4 and B is 6, which is also the angle through which the Sun moves about Earth during the time interval t= 11.1 s. The value of 8 can be obtained by using 0 360º 24h. This yields —-— Goo9tis) 0.04625º. (24 h)(60 min/h)(60 s/min) Using d=rtanô,we have d =r'tan 90=2rh .or . 2h tan? 9 r Using the above value for Gandh=1.7m, we have r=5.2x10º m. *21 (a) Supondo que à água tenha uma massa específica de exatamente 1 g/cm”, determine a massa de um metro cúbico de água em quilogramas. (b) Suponha que são necessárias 10,0 h para drenar um recipiente com 5700 mº de água. Qual é a “vazão de massa” da água do recipiente, em quilogramas por segundo? 21. We introduce the notion of density: PE and convert to SIunits: 1 g=1 x 10º kg. (a) For volume conversion, we find 1 em” = (1 x 10mP =1x 10%. Thus, the density in kg/m? is -53 3 1g/em = (45) [ (=) =1x10 kg/m”. em” g 10º m” Thus, the mass of a cubic meter of water is 1000 kg. (b) We divide the mass of the water by the time taken to drain it. The mass is found from M= pV (the product of the volume of water and its density): M =(5700m) (1x 10º kg/m”) = 5.70 x 10º kg. The time is t = (10h)(3600 s/h) = 3.6 x 10ºs, so the mass flow rate R is | 6 p= 570x10 ke to ke iss kg/s. Fº 36x10's **25 A massa específica do ferro é de 7,87 g/em', e a massa de um átomo de ferro é de 9,27 x 10* kg. Se os átomos são esféri- cos e estão densamente compactados, (a) qual é o volume de um átomo de ferro e (b) qual é a distância entre os centros de dois átomos vizinhos? 25. We introduce the notion of density, p =m/V , and convert to SI umits: 1000 g—1 kg, and 100 em =1 m. (a) The density p of a sample of iron is 3 p=(7.87 g/emº) [ria] (cem) =7870 kg/m”. If we ignore the empty spaces between the close-packed spheres, then the density of an individual iron atom will be the same as the density of any iron sample. That is, if M is the mass and V is the volume of an atom, then 3 | 6 p=M SEIO ke ag p 787x10 kg/m (b) We set V= 4mR?/3, where R is the radius of an atom (Appendix E contains several geometry formulas). Solving for R, we find =| "| =141x10“ m. 4x 1f 3º; [a(118sx10 mº) R= -) = 4x The center-to-center distance between atoms is twice the radius, or 2.82 x 10! m.