O “Experimento mental do canhão” de Newton é uma brilhante ilustração da sua teoria sobre algumas órbitas possíveis. De acordo com a figura encontrada no Principia, Newton imagina um canhão sendo disparado horizontalmente do alto de uma montanha em um planeta hipotético sem atmosfera. Ele então mostra que as trajetórias elípticas de sucessivos projéteis disparados do ponto V, cada vez com velocidade maior, acabam por interceptar a superfície do planeta em pontos cada vez mais distantes do topo da montanha e finalmente um projétil entraria em uma órbita circunferencial que o levaria a não atingir mais a superfície do planeta. Ao analisar o Experimento mental de Newton, entre as afirmações abaixo, aquela que melhor corrobora com as ideias de Newton é:
Sem força resultante, um corpo manteria movimento em linha reta. Em uma órbita, a direção da velocidade muda continuamente
A gravidade fornece a resultante centrípeta que curva a trajetória
$$\frac{GMm}{r^2}=\frac{mv^2}{r}$$
Logo, os corpos permanecem em órbita porque uma força dirigida para o centro desvia o movimento retilíneo: alternativa B
Alternativa do arquivo de referência: B
Algumas situações do cotidiano das pessoas desafiam o senso comum e fazem com que as aulas de Física da época de escola sejam relembradas. Ou, pelo menos, exige um pouco de senso crítico e curiosidade das pessoas. A figura acima mostra um alerta muito comum de ser encontrado em postos de gasolina. Esses estabelecimentos proíbem o uso de aparelhos celulares durante o abastecimento, alegando muitas vezes que as ondas emitidas e recebidas por esses aparelhos são radiações com muita energia e podem produzir faíscas que geram explosões. Outras versões dizem que as baterias dos celulares podem produzir faíscas, mas essas não são muito utilizadas.
Considerando a radiação emitida e recebida pelos aparelhos celulares e a proibição do uso dos celulares nos abastecimentos dos postos de gasolina,
A comunicação do celular usa radiofrequência, radiação eletromagnética não ionizante. Ela tem frequência e energia por fóton muito menores que as do ultravioleta
$$E_{\mathrm{fóton}}=hf$$
A alternativa A é a que identifica corretamente essa radiação. A emissão usual do celular não deve ser confundida com uma faísca elétrica capaz de iniciar a combustão
Isso não significa ausência de qualquer risco elétrico em baterias ou equipamentos defeituosos
Alternativa do arquivo de referência: A
Pular corda é uma brincadeira superdivertida, mas também um exercício excelente para fortalecer o coração, uma alternativa para aquecimento e até uma etapa no treino de fortalecimento muscular para atletas (amadores e profissionais) de diversas modalidades. Segurando a corda atrás do corpo, é necessário dar ritmo à corda com movimentos circulares do punho, deixando braços e ombros estabilizados durante o movimento. É fundamental também realizar saltos mais amplos no início e, à medida que se sentir mais confortável, fazer saltos mais curtos, rápidos e com alternância de pernas. Em uma academia, uma das alunas inicia seus treinos como em um dia qualquer: pulando corda para aquecer e se preparar para o treino. Nesse dia, porém, ela sentiu algumas dores no calcanhar e no solado do pé que não eram de costume ela sentir. Ao olhar o seu calçado, a aluna percebeu que não havia a palmilha dentro do tênis. Ela logo entendeu que as dores eram porque
Ao aterrissar, a quantidade de movimento dos pés diminui. O amortecimento aumenta o tempo e a distância de desaceleração
$$F_{\mathrm{resultante,média}}=\frac{|\Delta p|}{\Delta t}$$
Para a mesma mudança de movimento, um intervalo maior reduz a força média. A retirada da palmilha pode reduzir esse amortecimento: alternativa C
Alternativa do arquivo de referência: C
A Física e os filmes de ficção quase sempre vão por caminhos diferentes, e isso geralmente é muito bom para o espectador. Um filme de guerras espaciais, por exemplo, se fossem 100% fisicamente corretos, não poderiam ter sons no espaço, logo seria um tanto sem graça para quem gosta de ação. E exemplos não faltam onde os filmes seriam muito sem graça se fossem seguir a Física em seus mínimos detalhes. Os filmes de super-heróis então, seriam absurdamente estranhos, uma vez que todos os poderes violam pelo menos uma lei da Física que seja. A figura acima ilustra como seria chato usar as leis da Física para explicar os filmes, desenhos e quadrinhos. No entanto, algumas coisas seriam legais de se ver, como o uso correto de alguns poderes que, de acordo com os quadrinhos e filmes, os personagens parecem desconhecer. Dentre as situações abaixo, aquela que obedece às leis da física de maneira correta seria
A água é diamagnética: quando submetida a um campo magnético, sua resposta tende a se opor ao campo aplicado
Em um campo muito intenso e não uniforme, pode existir força sobre a água. Essa propriedade é a base física pretendida na alternativa E
A questão transporta esse efeito para os poderes fictícios do personagem. Isso não permite concluir que ele simplesmente expandiria a água do corpo
Alternativa do arquivo de referência: E
Tem crescido, a cada ano, os movimentos anticiência, sendo um dos mais famosos o movimento dos antivacinas. Pessoas em vários lugares do mundo estão tentando convencer outras de que as vacinas fazem parte de uma grande conspiração para alienar ou mesmo para adoecer as pessoas, outras tentam convencer as demais de que a Terra realmente é plana e que a Nasa (Agência Espacial Norte- Americana) está tentando enganar a todos. Várias são as correntes ao redor do mundo que tentam colocar por terra todo o conhecimento adquirido pelo ser humano ao longo de séculos, como se tudo fosse parte de uma grande trama mundial. Uma das frases mais célebres da Ciência é atribuída ao físico Isaac Newton, considerado como o pai da Física pelos cientistas. Quando ele diz que “se vi mais longe, foi por estar sobre ombros de gigantes”, Newton reforça a ideia que a Ciência
A frase reconhece a importância dos conhecimentos e resultados produzidos por outras pessoas antes de Newton
O conhecimento científico se constrói por contribuições, debate e verificação ao longo do tempo. Essa é a ideia central da alternativa C
O mérito individual não elimina a contribuição coletiva nem torna o conhecimento imune a revisões
Alternativa do arquivo de referência: C
Embora conceituar energia seja algo difícil de fazer, uma definição clara dessa grandeza não é tão difícil de se obter pensando em sua finalidade: ser responsável pela produção de trabalho, ou seja, realizar coisas. Ao estudar os diferentes tipos de energia, aquelas conhecidas como potenciais quase sempre estão entre as mais complicadas de entendimento. No entanto, essa dificuldade se dá mais pelo nome em si e pela forma como foi dada a explicação, uma vez que basta substituir a palavra potencial por possibilidade ou maior tendência que tudo fica mais claro. Um exemplo comum disso surge ao se trabalhar com a energia potencial gravitacional, uma das formas como a energia mecânica pode aparecer na natureza. Muitos materiais de apoio ao estudante explicam que essa energia potencial gravitacional é a “energia armazenada em um corpo por causa da sua posição em relação a um nível de referência”. Outra forma de explicar isso é a
Perto da superfície terrestre, escolhemos um nível de referência e escrevemos
$$E_{pg}=mgh$$
Se o corpo desce, a energia potencial pode diminuir e ser transferida para outras formas de energia, como a cinética
$$\Delta E_{pg}=mg\,\Delta h$$
A possibilidade de o corpo cair ajuda a interpretar essa energia, como propõe a alternativa A. O valor depende da posição e do referencial escolhido
Alternativa do arquivo de referência: A
O Brasil é um dos 10 maiores consumidores de energia elétrica do mundo. E junto a esta situação surgem também algumas dúvidas nos consumidores a respeito dos gastos de cada eletrodoméstico. Sendo assim, é importante estar por dentro do funcionamento dos eletrônicos, pois esta é uma maneira de economizar o consumo e, consequentemente, o dinheiro. Muitas histórias circulam pela Internet e são comentadas pelas pessoas há décadas sobre os efeitos da eletricidade em equipamentos e, até mesmo, em pessoas. No entanto, algumas dessas histórias, apesar de inofensivas, acabam fazendo as pessoas perderem tempo e dinheiro com falsas hipóteses. Entre as alternativas a seguir, aquela que traz corretamente os conceitos físicos sobre eletricidade é
Para potência constante, a energia consumida é
$$E=P\,\Delta t$$
$$E\ [\mathrm{kWh}]=P\ [\mathrm{kW}]\cdot\Delta t\ [\mathrm h]$$
Dois aparelhos com a mesma potência usados pelo mesmo tempo consomem a mesma energia, ainda que funcionem com tensões diferentes. Alternativa D
A tensão influencia a corrente e a compatibilidade elétrica, mas não determina sozinha o consumo
Alternativa do arquivo de referência: D