Questões de Física, da área de Ciências da Natureza, com gabarito em cada página.
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Na figura abaixo, está representado, em corte, um sistema de três cargas elétricas com seu respectivo conjunto de superfícies equipotenciais.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
A partir do traçado das equipotenciais, pode-se afirmar que as cargas ........ têm sinais ........ e que
os módulos das cargas são tais que ........ .
Duas pequenas esferas idênticas, contendo cargas elétricas iguais, são colocadas no vértice de um perfil quadrado de madeira, sem atrito, conforme representa a figura 1 abaixo.
As esferas são liberadas e, devido à repulsão elétrica, sobem pelas paredes do perfil e ficam em equilíbrio a uma altura h em relação à base, conforme representa a figura 2.
Sendo P, Fe e N, os módulos, respectivamente, do peso de uma esfera, da força de repulsão elétrica
entre elas e da força normal entre uma esfera e a parede do perfil, a condição de equilíbrio ocorre
quando
Um gás ideal contido em um cilindro com pistão pode ser levado de um estado inicial i até um estado final f, seguindo dois processos distintos, I e II, conforme ilustrado na figura abaixo.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
No processo I, o gás sofre duas transformações sucessivas, sendo a primeira ........ e a segunda ........ .
A variação de energia interna no processo I, ∆UI, é ........ variação de energia interna no processo II, ∆UII.
Um gás ideal contido em um cilindro com pistão pode ser levado de um estado inicial i até um estado final f, seguindo dois processos distintos, I e II, conforme ilustrado na figura abaixo.
Considere as afirmações abaixo, sobre o comportamento térmico dos gases ideais.
I - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura inicial, quando aquecidos sob pressão constante de modo a sofrerem a mesma variação de temperatura, dilatam-se igualmente.
II - Volumes iguais de gases diferentes, na mesma temperatura e pressão, contêm o mesmo número de moléculas.
III- Uma dada massa gasosa, quando mantida sob pressão constante, tem temperatura T e volume V diretamente proporcionais.
Quais estão corretas?
A telefonia celular utiliza radiação eletromagnética na faixa da rádio-frequência (RF: 10 MHz – 300 GHz) para as comunicações. Embora não ionizantes, essas radiações ainda podem causar danos aos tecidos biológicos através do calor que elas transmitem. A taxa de absorção específica (SAR – specific absorption rate) mede a taxa na qual os tecidos biológicos absorvem energia quando expostos às RF’s, e é medida em Watt por kilograma de massa do tecido (W/kg).
No Brasil, a Agência Nacional de Telecomunicações, ANATEL, estabeleceu como limite o valor de 2 W/kg para a absorção pelas regiões da cabeça e tronco humanos. Os efeitos nos diferentes tecidos são medidos em laboratório. Por exemplo, uma amostra de tecido do olho humano exposta por 6 minutos à RF de 950 MHz, emitida por um telefone celular, resultou em uma SAR de 1,5 W/kg.
Considerando o calor específico desse tecido de 3600 J/(kg °C), sua temperatura (em °C) aumentou em
Em um tubo transparente em forma de U contendo água, verteu-se, em uma de suas extremidades, uma dada quantidade de um líquido não miscível em água. Considere a densidade da água igual a 1 g/cm3 .
A figura abaixo mostra a forma como ficaram distribuídos a água e o líquido (em cinza) após o equilíbrio.
Qual é, aproximadamente, o valor da densidade do líquido, em g/cm3?
Impulso específico é uma medida da eficiência do uso do combustível por motores a jato para produzir o necessário impulso. Ele é calculado pela razão entre os módulos do impulso produzido pelo motor e do peso do combustível usado, Pc, isto é, I/Pc.
A figura abaixo representa a força produzida por um motor a jato durante 30 s.
Sabendo que o impulso específico do motor é de 2000 s e considerando o módulo da aceleração da
gravidade igual a 10 m/s2, a massa de combustível usado nesse intervalo de tempo foi de
A esfera de massa M cai, de uma altura h, verticalmente ao solo, partindo do repouso. A resistência do ar é desprezível.
A figura a seguir representa essa situação.
Sendo T o tempo de queda e g o módulo da aceleração da gravidade, o módulo da quantidade de
movimento linear da esfera, quando atinge o solo, é
Na figura abaixo, um corpo de massa M desliza com velocidade constante sobre um plano inclinado que forma um ângulo θ com o plano horizontal.
Considere g o módulo da aceleração da gravidade e despreze a resistência do ar.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.
Quando o centro de massa do corpo desce
uma altura h, os trabalhos realizados pela
força peso e pela força de atrito entre corpo e
plano são, respectivamente, ........ e ........ .
A figura abaixo representa um sistema de coroas dentadas de uma bicicleta, que está se movendo com velocidade constante. As coroas dentadas giram sem atrito em torno de seus eixos.
A coroa dentada dianteira de raio RD é movimentada pelos pedais e está ligada à coroa traseira de raio RE pela correia de massa desprezível. FP é a força aplicada no pedal cujo comprimento é RP a partir do centro da coroa.
Nessa situação, o módulo do torque transmitido à roda traseira, através da coroa de raio RE, é
Em 12 de agosto de 2018, a NASA lançou uma sonda espacial, a Parker Solar Probe, com objetivo de aprofundar estudos sobre o Sol e o vento solar (o fluxo contínuo de partículas emitidas pela coroa solar). A sonda deverá ser colocada em uma órbita tal que, em seu ponto de máxima aproximação do Sol, chegará a uma distância deste menor que 1/24 da distância Sol-Terra.
Considere FT o módulo da força gravitacional exercida pelo Sol sobre a sonda, quando esta se encontra na atmosfera terrestre, e considere FS o módulo da força gravitacional exercida pelo Sol sobre a sonda, quando a distância desta ao Sol for igual a 1/24 da distância Sol-Terra.
A razão FS/FT entre os módulos dessas forças sobre a sonda é igual a
Na figura abaixo, duas forças de intensidade FA=20 N e FB=50 N são aplicadas, respectivamente, a dois blocos A e B, de mesma massa m, que se encontram sobre uma superfície horizontal sem atrito. A força FB forma um ângulo θ com a horizontal, sendo sen θ=0,6 e cos θ=0,8.
A razão aB/aA entre os módulos das acelerações aB e aA, adquiridas pelos respectivos blocos B e A, é
igual a
