PUC-RJ 2010 Física - Questões

Uma tartaruga caminha, em linha reta, a $40$ metros/hora, por um tempo de $15$ minutos. Qual a distância percorrida?

Um pássaro voa em linha reta do ponto $A$, no solo, ao ponto $B$, em uma montanha, que dista $400\ \text{m}$ do ponto $A$ ao longo da horizontal. O ponto $B$ se encontra também a uma altura de $300\ m$ em relação ao solo. Dado que a velocidade do pássaro é de $20\ \text{m/s}$, o intervalo de tempo que ele leva pra percorrer a distância de $A$ a $B$ é de (considere $g=10\ \text{m/s}^2$)

Temperaturas podem ser medidas em graus Celsius $(^\circ\text{C})$ ou Fahrenheit $({^\circ\text{F}})$. Elas têm uma proporção linear entre si. Temos: $32\ {^\circ\text{F}}=0\ ^\circ\text{C}$; $20^\circ\text{C}=68\ {^\circ\text{F}}$. Qual a temperatura em que ambos os valores são iguais?

Um carrinho de montanha-russa percorre um trecho horizontal (trecho $1$) sem perda de energia, à velocidade de $v_1=36\ \text{km/h}$. Ao passar por uma pequena subida de $3,75\ \text{m}$, em relação ao trecho horizontal anterior, o trem diminui sua velocidade, que é dada por $v_2$ no ponto de maior altitude. Ao descer desse ponto mais alto, o carrinho volta a se movimentar em um novo trecho horizontal (trecho $2$) que é $1,8\ \text{m}$ mais alto que o trecho horizontal $1$. A velocidade do carrinho ao começar a percorrer este segundo trecho horizontal é dada por $v_3$. Nesse instante as rodas do carrinho travam e ele passa a ser freado (aceleração $\alpha$ pela força de atrito constante com os trilhos. O carrinho percorre uma distância $d=40\ \text{m}$ antes de parar. A aceleração da gravidade é $g=10\ \text{m/s}^2$.

1. a) Calcule $v_2$.
   

2. b) Calcule $v_3$.
   

3. c) Calcule a aceleração de frenagem $\alpha$ devida ao atrito.
   

4. d) Em quanto tempo o carrinho conseguiu parar?
   

Uma quantidade de gás passa da temperatura de $27\ ^\circ\text{C}=300\ \text{K}$ a $227\ ^\circ\text{C}=500\ \text{K}$, por um processo a pressão constante (isobárico) igual a $1\ \text{atm}=1,0 \times {10}^5\ Pa$.

1. a) Calcule o volume inicial, sabendo que a massa de gás afetada foi de $60\ \text{kg}$ e a densidade do gás é de $1,2\ \text{kg/m}^3$.
   

2. b) Calcule o volume final e indique se o gás sofreu expansão ou contração.
   

3. c) Calcule o trabalho realizado pelo gás.