Preparado para a UNICAMP? Confira 5 tópicos de Física que com certeza vão cair na sua prova!
Depois de um ano de estudo você não pode deixar a peteca cair na reta final; só faltam as específicas! Para você que está focado na UNICAMP, aqui vai uma dica dos temas abordados nos últimos anos, assim não precisa revisar toda a matéria. O tempo é curto!
1. Calorimetria
Um tema que quase sempre aparece na UNICAMP é a calorimetria. Vamos relembrar algumas coisas que você precisa saber sobre esse assunto:
- Definição de calor: Transferência de energia que ocorre por causa da diferença de temperatura.
Tipos de calor
- Calor sensível: É o calor responsável pela mudança na temperatura.
Q = m*c*ΔT ( Que MaCeTe !!)
Q = quantidade de calor
m = massa
c = calor específico
ΔT = variação da temperatura.
- Calor latente: É o calor que ocorre quando uma substância muda de fase.
Q = m*L ( Que MoLe!!)
Q = quantidade de calor
m = massa
L = calor latente.
2. Ondas
- Definição: Perturbações que se propagam através de um meio.
Tipos
- Mecânica: precisam de meio material para se propagarem.
- Eletromagnéticas: não precisam do meio material para se propagarem.
Fórmula
v = λ*f
Fenômenos
- Reflexão: Ocorre quando uma onda incide em uma superfície e volta a se propagar para o meio de origem.
Ângulo de incidência = Ângulo refletido
- Refração: Ocorre quando a luz passa de meio para outro.
ni*sen(i) = nr*sen(r)
A UNICAMP também adora questões que envolvem órbitas, satélites e outras coisas que ocorrem no espaço, então não vamos dar mole. Os próximos itens da nossa lista vão nos ajudar a descomplicar esses tipos de questões.
3. Força de atrito
- Definição: É uma força que surge pelo contato, seja com o ar, solo, fluido…
Características importantes
- É uma força que sempre se opõe ao movimento.
- É dissipativa.
- É diretamente proporcional à normal.
Tipos
- Estático: Ocorre quando o corpo não está em movimento. Exemplo: Quando empurramos um móvel e ele não sai do lugar.
OBS: A força de atrito estático máxima é igual a força mínima para fazer o corpo entrar em movimento.
- Dinâmico: Ocorre quando o corpo está em movimento.
Fórmula
Fat = μ * N
4. Energia
- Energia mecânica: Capacidade de um corpo realizar trabalho.
EM = Ec + EP
- Energia cinética: É a energia associada ao movimento.
Ec = mv²/2
- Energia potencial: Energia armazenada que pode ser transformada em energia cinética.
Potencial elástica: EEl = k*x²/2
Potencial gravitacional: EPG = mgh
OBS: O trabalho realizado pela força resultante é igual a variação da energia cinética.
5. Aceleração centrípeta
- Definição: Aceleração responsável pela mudança de direção do movimento.
acp = v²/R = w² * R
Agora vamos colocar em prática tudo que vimos na revisão resolvendo algumas questões que já caíram na UNICAMP.
Exercícios
1. (UNICAM 2010) Em determinados meses do ano observa-se significativo aumento do número de estrelas cadentes em certas regiões do céu, número que chega a ser da ordem de uma centena de estrelas cadentes por hora. Esse fenômeno é chamado de chuva de meteoros ou chuva de estrelas cadentes, e as mais importantes são as chuvas de Perseidas e de Leônidas. Isso ocorre quando a Terra cruza a órbita de algum cometa que deixou uma nuvem de partículas no seu caminho. Na sua maioria, essas partículas são pequenas como grãos de poeira, e, ao penetrarem na atmosfera da Terra, são aquecidas pelo atrito com o ar e produzem os rastros de luz observados.
a) Uma partícula entra na atmosfera terrestre e é completamente freada pela força de atrito com o ar após se deslocar por uma distância de 1,5 km . Se sua energia cinética inicial é igual a Ec = 4,5×104 J , qual é o módulo da força de atrito média? Despreze o trabalho do peso nesse deslocamento.
b) Considere que uma partícula de massa m=0,1 g sofre um aumento de temperatura de Δθ=2400 0C após entrar na atmosfera. Calcule a quantidade de calor necessária para produzir essa elevação de temperatura se o calor específico do material que compõe a partícula é c = 0,90 J/g0
2. (UNICAMP 2014) “As denúncias de violação de telefonemas e transmissão de dados de empresas e cidadãos brasileiros serviram para reforçar a tese das Forças Armadas da necessidade de o Brasil dispor de seu próprio satélite geoestacionário de comunicação militar” (O Estado de São Paulo, 15/07/2013). Uma órbita geoestacionária é caracterizada por estar no plano equatorial terrestre, sendo que o satélite que a executa está sempre acima do mesmo ponto no equador da superfície terrestre. Considere que a órbita geoestacionária tem um raio r = 42000 km.
a) Calcule a aceleração centrípeta de um satélite em órbita circular geoestacionária.
b) A energia mecânica de um satélite de massa m em órbita circular em torno da terra é dada por E = -GMm/2r, em que r é o raio da órbita, M = 6×1024 kg é a massa da Terra e G = 6,7×10-11 Nm²/kg². O raio de órbita de satélites comuns de observação (não geoestacionários) é tipicamente de 7000 km. Calcule a energia adicional necessária para colocar um satélite de 200 kg de massa em uma órbita geoestacionária, em comparação a colocá-lo em uma órbita comum de observação.
3. (UNICAMP 2014)
a) Segundo as especificações de um fabricante, um forno de micro-ondas necessita, para funcionar, de uma potência de entrada de P = 1400 W, dos quais 50% são totalmente utilizados no aquecimento dos alimentos. Calcule o tempo necessário para elevar em Δθ = 20 0C a temperatura de m = 100 g de água. O calor específico da água é ca = 4,2 J/g 0C .
b) A figura abaixo mostra o esquema de um forno de micro-ondas, com 30 cm de distância entre duas de suas paredes internas paralelas, assim como uma representação simplificada de certo padrão de ondas estacionárias em seu interior. Considere a velocidade das ondas no interior do forno como c = 3×108 m/ s e calcule a frequência f das ondas que formam o padrão representado na figura.
4. (UNICAMP 2012) Em 2011 o Atlantis realizou a última missão dos ônibus espaciais, levando quatro astronautas à Estação Espacial Internacional.
a) A Estação Espacial Internacional gira em torno da Terra numa órbita aproximadamente circular de raio R= 6800 km e completa 16 voltas por dia. Qual é a velocidade escalar média da Estação Espacial Internacional?
b) Próximo da reentrada na atmosfera, na viagem de volta, o ônibus espacial tem velocidade de cerca de 8000 m/s, e sua massa é de aproximadamente 90 toneladas. Qual é a sua energia cinética?
5. (UNICAMP 2013) Em agosto de 2012, a NASA anunciou o pouso da sonda Curiosity na superfície de Marte. A sonda, de massa m = 1000 kg, entrou na atmosfera marciana a uma velocidade v0 = 6000 m/s .
a) A sonda atingiu o repouso, na superfície de Marte, 7 minutos após a sua entrada na atmosfera. Calcule o módulo da força resultante média de desaceleração da sonda durante sua descida.
b) Considere que, após a entrada na atmosfera a uma altitude h0 = 125 km, a força de atrito reduziu a velocidade da sonda para v = 4000 m/s quando a altitude atingiu h = 100 km. A partir da variação da energia mecânica, calcule o trabalho realizado pela força de atrito neste trecho. Considere a aceleração da gravidade de Marte, neste trecho, constante e igual a gMarte = 4 m/s2 Marte.
GABARITO
1.
a) Pelo teorema do trabalho e energia, sabemos que o trabalho da força de atrito é igual à variação da energia cinética.
τfat = ΔEc → F*d = 4,5×104 → F * 1,5×103 = 4,5×104 → F = 45/1,5 = 30 N
b) Como não ocorre mudança de fase, temos:
Q = m*c*ΔT → Q = 0,1*0,90* 2400 = 216 J
2.
a) acp = w²*R
w = 2π/T → w = 2π/24
acp = 4*9*42000/576 = 2625 hm/h²
b) Eo = – GMm/2ro → Eo = – 6,7×10-11 * 6×1024*200/(2* 7×106) = -574,3 x 107 J
Ee = – 6,7×10-11 * 6×1024*200/(2*42×106) = – 95,7 x107
Eadicional = Ee – Eo = (-95,7+574,3)x107 = 478,6×107 J
3.
a) P = 1400 w
Pu = 0,5*1400 = 700 w
Pu = Q/Δt = m*c*ΔT/Δt → 700 = 100*4,2*20/Δt → Δt = 12s
b) Pela figura vemos que :
λ = 12 cm
c = λf → 3×108 = 12×10-2 *f → f = 2,5 x 109 Hz
4.
a) f = 16/(24*60*60) = 1/5400 Hz
v = 2π*f*R = 2*3*6,8×106/5400 = 76×10²m/s
b) Ec = mv²/2 = 90×10³*(8000)²/2 = 288×1010 J
5.
a) F = m*a = 1000 * |Δv|/ 7*60 → F = 1000* 6000/7*60 ~ 14×103 N
b) τR = ΔEc → τp+ τfat = m (v² – v0²) /2mg(h – h0) + τfat = – 500 * 20×106
1000*4*25×103+ τfat = – 500 * 20×106
τfat = – 100×108 -1×108
τfat = -101×108 J
