Disciplina · Ciências da Natureza
Questões de Física, da área de Ciências da Natureza, com gabarito em cada página.
respectivamente.
O ângulo que 
faz com a direção x é de 45º e o ângulo que 
faz com a direção x é igual a 30º. Considerando que ambas
as bolas atingem o ponto x’ da figura abaixo e que 
= 10 m/s e x’= 25m, assinale a alternativa correta.
Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C·mol−1 = 9,65 × 104 A·s·mol−1 = 9,65 × 104 J·V−1·mol−1.
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J·s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m·s−1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 Torr = 1,01325 × 105 N·m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N·m = 1 kg m2·s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambiente: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em mol·L−1
ln X = 2,3 log X
Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.
Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.
Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.
Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.
Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.
Quando necessário, use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração, local da gravidade g = 10m/s2.
Constante de gravitação universal G = 6,7 x 10–11 N·m2/kg2.
Massa da Terra MTerra = 6,0 x 1024kg.
Constante de Planck vezes a velocidade da luz hc = 1240 e V·nm.
Permissividade elétrica no vácuo ε0 = 8,85 x10–12 C2·N–1·m–2.
O arco-íris é um fenômeno meteorológico de grande beleza e com profundo simbolismo para diferentes culturas. Sua explicação física foi debatida desde a Antiguidade até o início da Idade Moderna.
A respeito desse fenômeno, são feitas as seguintes afirmações:
I. Cada componente de comprimento de onda da luz do Sol que incide sobre uma gotícula de água suspensa na atmosfera emerge com o mesmo ângulo de espalhamento.
II. Para a formação do arco-íris, são necessárias tanto a ocorrência de refração quanto a de reflexão da luz.
III. O efeito visual do arco-íris é resultado de a luz do Sol ser policromática e de a água ser um meio dispersivo na faixa do espectro eletromagnético visível.
Está(ão) correta(s):
A luz do sol é caracterizada como uma onda eletromagnética que viaja no espaço com a velocidade da luz de valor aproximado a 3,0 × 108m/s. Quando a luz branca atravessa um prisma, ela se decompõe em várias cores visíveis aos olhos humanos. As cores são classificadas de acordo com o comprimento de onda na faixa de 3,8 × 10−7m a 7,4 × 10−7m, chamado espectro visível. O comprimento de onda é igual à velocidade da onda dividida pela frequência da onda. A tabela a seguir mostra o espectro da luz visível de acordo com o comprimento de onda.
Podemos dizer que o intervalo de frequência mais aproximado da cor azul, medido em 1012s −1 , é dado por
Em maio de 2022, foi divulgada a primeira imagem do buraco negro Sagittarius A*, localizado no centro de nossa galáxia a 26 mil anos-luz da Terra. A imagem foi gerada através da análise de dados de oito radiotelescópios pertencentes ao consórcio internacional Event Horizon Telescope. De acordo com um fóton de luz viajando de Sagittarius A* à Terra – e desconsiderando o movimento relativo entre a Terra e o buraco negro –, é correto afirmar que
Um balão de vidro A, com volume VA = 5 L, está interconectado a outro balão de vidro B, com volume VB, conforme o desenho abaixo.
O balão A contém gás He à pressão de 3 atm, o balão B está sob vácuo, e a torneira da conexão está fechada. A torneira é aberta e, após um intervalo de tempo, a pressão total do sistema, à temperatura constante de 27 °C, é igual a 1 atm. O volume VB e o número total de mols de gás He são, respectivamente,
Com boa aproximação, a lei da irradiação de Stefan-Boltzmann, I = σT4, medida em W/m2, permite calcular a temperatura média da Terra. Supondo-a sem atmosfera e como um corpo negro ideal à temperatura T, o balanço energético entre a irradiação recebida do Sol e a transmitida pela Terra de volta ao espaço fornece T~255 K (~ –18 ºC) para a temperatura média da Terra.
Entretanto, sabe-se que a temperatura média da Terra é de ~288 K (~ 15 ºC), ou seja, 33 ºC mais quente do que a hipótese da inexistência da atmosfera. Esse aquecimento adicional é o que se chama de “efeito estufa”, no qual alguns gases da atmosfera, como por exemplo o dióxido de carbono e o metano, absorvem e reemitem radiação infravermelha.
Sabendo que a constante de Stefan-Boltzmann σ = 5,67 x 10-8 W/(m2K4), a irradiação infravermelha emitida pela atmosfera é, em W/m2, aproximadamente
