Cursinho – Lista de Exercícios Física

Cursinho – Lista de Exercícios
Física
Conversão de unidades
Aula 3
Exercício 1
O micrômetro (1μm) é frequentemente
chamado mícron. (a) Quantos micrômetros há em
1km? (b) Que fração de centímetro é igual a 1,0μm?
(c) Quantos micrômetros há em 1,0yd?
Exercício 2
O espaçamento em um livro é normalmente
feito em unidades de pontos ou paicas: 12 pontos =
1 paica, e 6 paicas = 1pol. Se uma figura aparece mal
colocada numa prova de impressão, aparecendo a
0,80cm da posição em que deveria estar, qual foi o
erro em (a) paicas e (b) pontos?
Exercício 3
Alguns cavalos devem correr por um
determinado prado inglês por uma distância de 4,0
furlongs. Qual será a distância da corrida em (a)
rods e (b) chains? (1 furlong = 201,168m, 1 rod =
5,0292m e 1 chain = 20,117m.)
Exercício 4
O gry é uma velha unidade inglesa de
comprimento, definido como 1/10 de uma line, que
é outra antiga unidade inglesa de comprimento,
definida como 1/12pol. Uma medida comum no
mercado editorial é o ponto, definido com 1/72pol.
Quanto vale a área de 0,50 gry quadrado em pontos
quadrados?
Exercício 5
A Terra é aproximadamente uma esfera de
raio
m. Quanto valem (a) sua
circunferência em quilômetros, (b) sua área
superficial em quilômetros quadrados e (c) seu
volume em quilômetros cúbicos?
fraternidades através do rio Charles, tem um
comprimento de
364,4 Smoots e 1
orelha. A unidade de
comprimento Smoot
é baseada no
comprimento de
Oliver Reed Smoot,
Jr., da turma de 1962,
que foi carregado ou arrastado, comprimento por
comprimento, ao longo da ponte, para que outros
membros da fraternidade ΛΧΑ pudessem marcar,
com tinta, comprimentos de 1 Smoot na ponte. As
marcas têm sido repintadas bianualmente pelos
membros da fraternidade desde a medição original,
normalmente em
situações de
congestionamento de
tráfego para que a
polícia não possa
interferir facilmente.
(Presumivelmente, a
polícia ficou inicialmente aborrecida porque Smoot
não é uma unidade de base do SI; hoje,
aparentemente, a polícia parece aceitar bem essa
unidade.) A figura exibe três caminhos paralelos,
medidos em Smoots (S), Willies (W) e Zeldas (Z).
Quanto vale o comprimento de 50,0 Smoots em (a)
Willies e (b) Zeldas?
Exercício 7
A Antártida pode ser considerada
semicircular, com um raio de 2 000km. A espessura
média de sua cobertura de gelo é de 3 000m.
Quantos centímetros cúbicos de gelo existem na
Antártida? (Ignore a curvatura da Terra.)
Exercício 6
A Harvard Bridge, que liga o MIT com suas
1
contração de “fourteen nights”). É um tempo legal
ao lado de uma companhia, mas provavelmente um
tempo horrível ao lado de uma má companhia.
Quantos microssegundos há em um fortnight?
Exercício 12
Exercício 8
Você pode converter facilmente medidas em
unidades comuns eletronicamente, mas é
necessário saber como usar uma tabela de
conversão. A tabela a seguir é parte de uma tabela
de conversão de unidades de volume muito usual
na Espanha numa época passada; um volume de 1
fanega é equivalente a 55,501dm3. Para completar a
tabela, que números (com até 3 algarismos
significativos) devem ser colocados nos espaços
vazios da tabela? Converta 7,00 almudes para (a)
medios, (b) cahizes e (c) centímetros cúbicos.
Um período de aula (50min) é um valor
próximo a 1 microsséculo. (a) Quanto é um
microsséculo em minutos? (b) Usando
(
)
encontre a diferença percentual em relação à
aproximação.
Exercício 13
cahiz
fanega
cuartilla
almude
medio
1
12
48
144
288
1
4
12
24
1
3
6
Por cerca de 10 anos após a Revolução
Francesa, o governo francês tentou basear as
medições de tempo em múltiplos de 10: uma
semana teria 10 dias, um dia teria 10 horas, uma
hora teria 100 minutos, e um minuto teria 100
segundos. Quais são as proporções (a) da semana
decimal francesa para a semana padrão e (b) do
segundo decimal francês para o segundo padrão?
1
2
Exercício 14
1
cahiz
1
fanega
1
cuartilla
1
almude
Engenheiros hidráulicos nos Estados Unidos
frequentemente usam, como unidade de volume de
água, o acre-pé, definido como o volume de água
que cobre 1 acre de terra com uma profundidade de
1 pé. Uma tempestade muito severa depositou
1,0pol de chuva em 30min sobre uma cidade de
área 26km2. Que volume de água, em acres-pés, caiu
sobre a cidade?
Os padrões de tempo são agora baseados
em relógios atômicos. Um padrão promissor para o
segundo é baseado em pulsares, estrelas de
nêutrons em rotação. Algumas delas giram a uma
frequência altamente estável, enviando um pulso de
rádio que varre brevemente a Terra uma vez a cada
rotação, como um farol. O pulsar PSR 1937 + 21 é
um exemplo; ele gira uma vez a cada
1,557 806 448 872 75 3ms, onde
indica a
incerteza na última casa decimal. (a) Quantas
rotações o PSR 1937 + 21 executa em 7,00 dias? (b)
Quanto tempo o pulsar leva para girar exatamente
1 milhão de vezes e (c) qual é a incerteza associada?
Exercício 10
Exercício 15
1
medio
1
Exercício 9
A planta com a maior rapidez registrada em
seu crescimento é a Hesperoyucca whipplei, que
cresceu 3,7m em 14 dias. Qual foi sua taxa de
crescimento em micrômetros por segundo?
Exercício 11
O fortnight é uma charmosa medida inglesa
de tempo igual a 2,0 semanas (a palavra é a
Três relógios digitais, A, B e C, trabalham
com ritmos diferentes e não têm leituras
simultâneas de zero. A figura mostra leituras
simultâneas de pares de relógios em quatro
ocasiões. (Na primeira ocasião, por exemplo, B
registra 25,0s e C, 92,0s.) Se dois eventos estão
separados por 600s no relógio A, quanto tempo há
entre esses eventos (a) no relógio B e (b) no relógio
2
C? (c) Quando o relógio A registra 400s, qual a
leitura no relógio B? (d) Quando o relógio C registra
15,0s, qual a leitura no relógio B? (Assuma leituras
negativas em instantes pré-zero.)
Exercício 16
Porque a rotação da Terra está
gradualmente tornando-se mais lenta, a duração de
cada dia aumenta: o dia ao fim de 1,0 século é 1,0ms
mais longo que o dia no começo do século. Em 20
séculos, qual é o total de aumentos diários de
tempo?
Exercício 17
Suponha que, enquanto estava deitado em
uma praia próximo ao equador assistindo ao pôr do
Sol acima de um oceano calmo, você dispara um
cronômetro assim que o topo do disco solar
desaparece. Logo após você se levanta, elevando
seus olhos de uma altura
m, parando o
cronômetro quando o topo do disco solar
novamente desaparece. Caso tenha passado um
tempo
s, qual é o raio da Terra?
Exercício 18
O ouro, que tem uma densidade de
19,32g/cm3, é o mais dúctil entre os metais,
podendo ser pressionado até formar uma fina
lâmina, ou ser transformado em uma longa fibra.
(a) Se uma amostra de ouro com massa de 27,63g, é
pressionada até formar uma lâmina com 1,000µm
de espessura, qual é a área dessa lâmina? (b) Se, por
outro lado, o ouro é transformado em um fio
cilíndrico de raio 2,500µm, qual é o comprimento
da fibra?
Exercício 19
(a) Assumindo que a água tenha uma
densidade de exatamente 1g/cm3, encontre a massa
de 1 metro cúbico de água, em quilogramas. (b)
Suponha que sejam necessárias 10,0h para drenar
um contêiner com 5 700m3 de água. Qual é a taxa de
fluxo de massa, em quilogramas por segundo, de
água do contêiner?
Exercício 20
Um centímetro cúbico de uma típica nuvem
do tipo cumulus contém de 50 a 500 gotas de água,
que têm um raio típico igual a 10µm. Para tal
intervalo, dê o menor e o maior valor,
respectivamente, para o que se pede. (a) Quantos
metros cúbicos de água há em um cumulus
cilíndrico de altura 3,0km e raio 1,0km? (b)
Quantas garrafas de 1,0L essa água encheria? (c) A
água tem uma densidade de 1 000kg/m3. Quanta
massa de água há na nuvem do item (a)?
Exercício 21
O ferro tem densidade 7,87g/cm 3, e a massa
de um átomo de ferro é
kg. Se os
átomos são esféricos e mantidos bem unidos, (a)
qual é o volume de um átomo de ferro e (b) qual é a
distância entre os centros de átomos adjacentes?
Exercício 22
Em uma extravagância na Malásia você
compra um boi com uma massa de 28,9 piculs, na
unidade local de massa: 1 picul = 100 gins; 1 gin =
16 tahils; 1 tahil = 10 chees; 1 chee = 10 hoons. A
massa de 1 hoon corresponde à massa de 0,3779g.
Quando você se preparar para enviar o boi para
casa de sua estupefata família, que massa em
quilogramas você deverá declarar no formulário de
postagem?
Exercício 23
Os grãos da areia fina de uma praia da
Califórnia são aproximadamente esféricos, com raio
médio de 50µm e são feitos de dióxido de silício,
que tem uma densidade de 2 600kg/m3. Que massa
de grãos de areia teria uma área superficial total (a
área total de todas as esferas individuais) igual à
área superficial de um cubo com 1,00m de aresta?
Exercício 24
Durante uma chuva forte, um secção de uma
encosta montanhosa medindo 2,5km
horizontalmente, 0,80km na direção da encosta, e
2,0m de profundidade, sofre um deslizamento em
direção a um vale. Assuma que a lama pare
uniformemente distribuída sobre uma superfície do
vale com área igual a 0,40km × 0,40km e que essa
3
lama tenha uma densidade de 1 900kg/m3. Qual é a
massa de lama sobre uma área de 4,0m2 do vale?
minuto, qual é a taxa de variação da massa de água
quando (c)
s e (d)
s?
Exercício 25
Exercício 26
Coloca-se água em um recipiente que
apresenta um vazamento. A massa de água é
dada como uma função do tempo ,
Um contêiner vertical com uma base de
14,0cm por 17,0cm está sendo preenchido com
pedaços idênticos de doce, com volume de 50,0mm3
e massa de 0,0200g cada. Assuma que o volume do
espaço vazio entre os doces é desprezível. Se a
altura dos doces no contêiner aumentar a uma taxa
de 0,250cm/s, a que taxa (quilogramas por minuto)
a massa de doces no contêiner aumenta?
com
, em gramas e em segundos. (a) Em
que instante a massa de água é máxima, e (b)
quanto vale essa massa? Em quilogramas por
4