Simulado Ciclo01 Fisica Discursivo 2014

IME / ITA
Simulado – Ciclo 01 – Discursivo – Física – 22/03/14

1ª questão: Um bloco de gelo a -25°C e massa 100 g é colocado num calorímetro de capacidade térmica igual a 900 cal/°F, a 25°C. Após o sistema entrar em equilíbrio térmico, uma fonte passa a transmitir calor a uma taxa constante para o sistema, de forma que, após 20 minutos, a água presente no calorímetro começa a ferver, e que o sistema permanece em equilíbrio térmico durante o fornecimento de calor.
Determine quanto tempo a mais a água levará para evaporar totalmente. Dados: calor específico da água
= 1 cal/g.°C; calor específico do gelo = 0,5 cal/g.°C calor latente de fusão da água = 80 cal/g; calor latente de ebulição da água = 540 cal/g.
2ª questão: Uma bola é abandonada de uma torre de altura h e, no mesmo instante, outra bola é lançada verticalmente para cima da base da torre. As duas bolas se encontram quando a primeira bola que cai da torre já percorreu uma distância igual a h/n. Determine a razão entre as velocidades das bolas no instante de encontro e a velocidade inicial da bola que foi lançada para cima.
3ª questão: Um automóvel se move em linha reta com velocidade constante, avançando uma distância d.
Logo depois, adquire uma desaceleração constante de módulo a, até parar. Determine o tempo de movimento do automóvel, sabendo que é mínimo.
4ª questão: A figura a seguir mostra uma pessoa empurrando um cilindro, de tal maneira que a barra lisa articulada se eleva com uma velocidade angular ω. No instante mostrado, determine a velocidade angular do cilindro.

5ª questão: Lâminas bimetálicas são muitas vezes usadas como termostatos. Elas consistem em duas finas tiras de metais com diferentes coeficientes de dilatação, presas através de suas extremidades. A uma temperatura T = To, a lâmina está reta, mas conforme a temperatura varia a lâmina curva devido à expansão desigual de seus componentes. Para uma lâmina bimetálica feita de ferro (α = 12. 10-6 K-1) e zinco (α = 1.10-6 K-1), calcule o