Pelo filamento do farol de um carro passa uma corrente de 4 A. A tensão fornecida ao farol pela bateria automotiva é de 12 V. Note que nem toda a energia elétrica fornecida é convertida em energia luminosa, sendo parte dela perdida na forma de calor. Nessas condições, a potência, em Watts, fornecida à lâmpada é
1. Cálculo da Potência Elétrica Fornecida:
A potência elétrica total fornecida pela bateria à lâmpada é dada pelo produto da tensão ($U$) pela corrente elétrica ($i$):
\[P = U \cdot i\]Substituindo os valores fornecidos ($U = 12\text{ V}$ e $i = 4\text{ A}$):
\[P = 12\text{ V} \times 4\text{ A} = 48\text{ W}\]Duas únicas forças, uma de 3 N e outra de 4 N, atuam sobre uma massa puntiforme. Sobre o módulo da aceleração dessa massa, é correto afirmar-se que
1. Composição de Vetores de Força:
Pela Segunda Lei de Newton ($F_{\text{res}} = m \cdot a$), o módulo da aceleração $a$ é diretamente proporcional ao módulo da força resultante $F_{\text{res}}$.
2. Análise do Módulo Máximo:
O módulo da força resultante atinge seu valor máximo absoluto ($F_{\text{res, máx}} = 3\text{ N} + 4\text{ N} = 7\text{ N}$) quando as duas forças têm a mesma direção e o mesmo sentido. Consequentemente, a aceleração resultante também será a máxima possível nessa configuração.
Seja um recipiente metálico fechado e contendo ar comprimido em seu interior. Considere desprezíveis as deformações no recipiente durante o experimento descrito a seguir: a temperatura do ar comprimido é aumentada de $24^\circ\text{C}$ para $40^\circ\text{C}$. Sobre esse gás, é correto afirmar-se que
1. Transformação Isovolumétrica / Isocórica:
Como as deformações no recipiente são desprezíveis, o volume do gás permanece constante ($V = \text{constante}$).
2. Lei de Gay-Lussac:
Na transformação isocórica, a pressão de um gás ideal é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta em Kelvin ($\frac{P}{T} = \text{constante}$). Ao aquecer o ar de $24^\circ\text{C}$ para $40^\circ\text{C}$, a temperatura aumenta, provocando um aumento da pressão do gás no interior do recipiente.
Considere uma esfera metálica em queda livre sob a ação somente da força peso. Sobre o módulo do momento linear desse corpo, pode-se afirmar corretamente que
1. Conceito de Momento Linear (Quantidade de Movimento):
O módulo do momento linear $p$ de uma partícula de massa $m$ é dado por $p = m \cdot v$.
2. Análise do Movimento de Queda Livre:
Na queda livre, a única força atuante é o Peso, que produz uma aceleração constante $g$. A velocidade do corpo aumenta com o tempo ($v = g \cdot t$). Como a velocidade $v$ aumenta ao longo da queda, o módulo do momento linear aumenta durante a queda.
Considere dois corpos A e B de massas iguais a $m$. Sobre A, atua somente uma força elétrica, com módulo $F_E$, e sobre B, apenas seu peso, cujo módulo é $F_P$. Os módulos das acelerações dos corpos A e B são, respectivamente,
1. Aplicação do Princípio Fundamental da Dinâmica (2ª Lei de Newton):
A aceleração de um corpo é obtida pela razão entre a força resultante atuante e sua massa ($a = \frac{F_{\text{res}}}{m}$).
2. Aplicação aos Corpos A e B:
- Corpo A: $a_A = \frac{F_E}{m}$
- Corpo B: $a_B = \frac{F_P}{m}$
Portanto, as acelerações são respectivamente $F_E / m$ e $F_P / m$.
Considere uma onda transversal que se propaga em uma corda muito extensa. Sobre a velocidade de propagação dessa onda, é correto afirmar-se que
1. Fórmula de Taylor para Ondas em Cordas:
A velocidade $v$ de uma onda transversal propagando-se em uma corda tensionada é dada por:
\[v = \sqrt{\frac{T}{\mu}}\]onde $T$ é a força de tensão na corda e $\mu$ é sua densidade linear de massa.
2. Análise das Relações:
Pela expressão de Taylor, a velocidade de propagação $v$ é diretamente proporcional à raiz quadrada da tensão $T$. Logo, a velocidade cresce com o aumento da tensão na corda.