Um bloco de gelo a $-30^\circ\text{C}$ repousa sobre uma superfície de plástico com temperatura inicial de $21^\circ\text{C}$. Considere que esses dois objetos estejam isolados termicamente do ambiente, mas que haja troca de energia térmica entre eles. Durante um intervalo de tempo muito pequeno comparado ao tempo necessário para que haja equilíbrio térmico entre as duas partes, pode-se afirmar corretamente que
1. Conceito Científico de Calor:
Calor é definido como a energia térmica em trânsito entre corpos motivada exclusivamente por uma diferença de temperatura entre eles. Corpos não "possuem" calor; eles possuem energia interna.
2. Análise da Transferência:
Como $T_{\text{plástico}} = 21^\circ\text{C} > T_{\text{gelo}} = -30^\circ\text{C}$, existe uma diferença de temperatura, fazendo com que a superfície de plástico transfira calor espontaneamente para o bloco de gelo.
Uma corrente elétrica constante passa por um fio de cobre muito longo e fino, de modo que não se possa desprezar sua resistência elétrica. Considere que o fio está isolado eletricamente do ambiente, mas que possa haver transferência de calor para a vizinhança. Inicialmente o fio está à mesma temperatura de sua vizinhança. Depois de certo tempo, é correto afirmar que
1. Efeito Joule:
A passagem de uma corrente elétrica $I$ por um condutor de resistência não nula $R$ dissipa energia na forma de calor ($P = R \cdot I^2$), elevando a temperatura interna do fio de cobre.
2. Sentido da Troca Térmica:
Com o aquecimento do condutor, a temperatura do fio torna-se maior do que a temperatura do ambiente ($T_{\text{fio}} > T_{\text{ambiente}}$). Consequentemente, haverá transferência espontânea de calor do fio para o ambiente.
Um objeto de 1 kg, preso ao teto por um fio muito leve e inextensível, balança como um pêndulo. No que diz respeito à oscilação, é correto afirmar que
1. Análise dos Torques em Relação ao Pivô de Suspensão:
- Força de Tração ($\vec{T}$): A linha de ação da tração passa exatamente pelo centro de rotação (ponto de fixação no teto). Como o braço de alavanca é nulo, seu torque em relação ao centro de rotação é zero ($\tau_T = 0$).
- Força Peso ($\vec{P}$): A força peso atua verticalmente para baixo no centro de massa da esfera. Fora da posição de equilíbrio vertical, a linha de ação do peso não passa pelo ponto de fixação, gerando um torque restaurador que traz o pendulo de volta à posição central e produz a oscilação.
Um fio de Nylon é inicialmente tensionado e fixado por suas extremidades a dois pontos fixos. Posteriormente, no ponto médio do fio, é feita uma força perpendicular à direção inicial do fio. Durante a aplicação dessa força, é correto afirmar que a força feita sobre o fio nos pontos de fixação
1. Alteração de Geometria:
A aplicação de uma força perpendicular no ponto médio desloca o centro do fio, formando um formato angulado ("V"). Assim, a força transmitida às extremidades deixa de ser estritamente colinear à reta inicial, adquirindo uma direção diferente.
2. Variação na Tração:
A nova tensão $T$ no fio precisa equilibrar a força aplicada $F_\perp$ ($2 T \sin\theta = F_\perp$). Para ângulos pequenos $\theta$, a tração $T$ se torna consideravelmente maior do que a tensão inicial.
Sobre as ondas sonoras, é correto afirmar que NÃO se propagam
1. Natureza das Ondas Sonoras:
O som é uma onda mecânica longitudinal. Ondas mecânicas propagam-se através de compressões e rarefações de partículas do próprio meio material.
2. Impossibilidade de Propagação:
Como no vácuo há ausência de matéria/partículas para transmitirem a perturbação mecânica, o som não se propaga no vácuo.
As opções Abaixo apresentam algumas grandezas físicas. Assinale aquela que apresenta apenas grandezas vetoriais.
Grandezas vetoriais requerem módulo, direção e sentido para ficarem completamente definidas:
- Opção A: Força peso (vetorial), Campo elétrico (vetorial) e Velocidade (vetorial) → Todas são vetoriais!
- Opção B: Temperatura e Massa são escalares.
- Opção C: Corrente elétrica e Calor são escalares.
- Opção D: Energia é uma grandeza escalar.