Termologia — Termometria — Escalas Celsius e Fahrenheit
Dois pesquisadores, que vivem em países distintos, um vinculado a um laboratório brasileiro e o outro a um norte-americano, participam de um mesmo projeto. Em determinada etapa da pesquisa, eles queriam estudar o processo de aquecimento de uma mesma substância desde o seu ponto de fusão até seu ponto de ebulição. Coincidentemente, os dois laboratórios possuíam termômetros de mercúrio idênticos, exceto pelo fundo de escala: o do brasileiro estava em Celsius e o do norte-americano em Fahrenheit.
Considerando que os dois laboratórios estavam situados ao nível do mar, desprezando erros experimentais, é correto afirmar que, quando os dois cientistas aqueceram a substância em estudo do ponto de fusão ao de ebulição, verificaram que
A)o aumento da coluna de mercúrio no termômetro em Celsius é o triplo da variação da coluna de mercúrio no termômetro em Fahrenheit.
B)o aumento da coluna de mercúrio no termômetro em Celsius é metade da variação da coluna de mercúrio no termômetro em Fahrenheit.
C)o aumento da coluna de mercúrio no termômetro em Fahrenheit é igual a $1{,}8$ vezes a variação da coluna de mercúrio no termômetro em Celsius.
D)independentemente de os termômetros estarem na escala Celsius ou Fahrenheit, a variação da coluna de mercúrio foi a mesma.
E)a variação da altura da coluna de mercúrio era aleatória, não tendo qualquer relação com a temperatura.
Gabarito:
D
Resolução
Os dois termômetros são de mercúrio e idênticos, exceto pelo fundo de escala. Portanto, têm o mesmo bulbo, o mesmo capilar e o mesmo líquido termométrico.
Como a substância é aquecida entre as mesmas duas temperaturas físicas (fusão e ebulição, ao nível do mar), a dilatação do mercúrio é a mesma nos dois instrumentos e a coluna sobe a mesma altura em ambos.
A diferença entre as escalas aparece apenas nos números lidos: a variação de temperatura em Fahrenheit vale $1{,}8$ vezes a variação em Celsius,
$\Delta T_F=1{,}8\,\Delta T_C$,
mas isso altera o rótulo marcado na régua, não a altura da coluna.
Q30
Mecânica — Dinâmica — Equilíbrio e Tração no Cabo
As fortes chuvas provocadas pela passagem de um ciclone extratropical pela região Sul, em setembro de 2023, causaram grande tragédia no Rio Grande do Sul. Ocorreram enchentes, destelhamento de casas, queda de árvores e quebra de pontes, naquele que já é considerado o maior desastre natural dos últimos 40 anos no estado.
Em uma grande campanha de arrecadação de alimentos para as famílias vítimas desse desastre, se conseguiu arrecadar tanto que foi necessário um guindaste para colocar os alimentos nos transportes que distribuiriam os mantimentos.
Considere que uma porção da arrecadação subia, verticalmente, à velocidade constante, em local de aceleração gravitacional de módulo $10\text{ m/s}^2$, submetendo o cabo de aço do guindaste a uma tensão de $5{,}0\text{ kN}$. Com base nas informações fornecidas, é correto afirmar que a massa total sustentada pelo fio de aço é de
A)$0{,}1$ tonelada.
B)$0{,}5$ tonelada.
C)$1{,}2$ toneladas.
D)$3{,}0$ toneladas.
E)$5{,}0$ toneladas.
Gabarito:
B
Resolução
A carga sobe em linha reta com velocidade constante, logo a aceleração é nula e a força resultante também:
$T-P=0\Rightarrow T=mg$.
Com $T=5{,}0\text{ kN}=5{,}0\times10^3\text{ N}$ e $g=10\text{ m/s}^2$:
Como $1\text{ t}=1000\text{ kg}$, a massa sustentada corresponde a $0{,}5$ tonelada.
Q31
Mecânica — Cinemática — Velocidade Escalar Média
Em períodos de pandemia de SARS-CoV-2, o isolamento fez com que vínculos fossem criados à distância. Não foram poucos os casos de alguém encontrar suporte e desenvolver laços de amizade com outra pessoa, de uma cidade ou estado diferente do seu, para só depois do isolamento terem oportunidade de sentirem seus abraços.
Considere que duas pessoas que se conheceram por uma plataforma on-line puderam se encontrar após um longo período de isolamento. Elas escolheram um ponto de encontro no meio do caminho das duas cidades, de maneira que percorressem as mesmas distâncias. Ambas, viajando a uma velocidade média de $60{,}0\text{ km/h}$, levaram $3{,}0$ horas para chegar ao ponto de encontro. Considerando essas informações, é correto afirmar que a soma das distâncias percorridas pelas duas pessoas foi de
A)$60{,}0\text{ km}$.
B)$120{,}0\text{ km}$.
C)$180{,}0\text{ km}$.
D)$360{,}0\text{ km}$.
E)$480{,}0\text{ km}$.
Gabarito:
D
Resolução
Cada pessoa percorre, com velocidade média constante, a distância
