Considere uma garrafa de refrigerante posta verticalmente sobre uma mesa horizontal. Com a garrafa ainda fechada, sua parte superior, entre a superfície do líquido e a tampa, é preenchida por um gás pressurizado. O refrigerante está inicialmente a 10 °C e, após 10 minutos, está a 21 °C. Sobre o gás entre a superfície do líquido e a tampa, é correto afirmar que, ao final dos 10 minutos,
O aquecimento eleva a temperatura do gás e, portanto, sua energia interna.
Como o volume disponível permanece praticamente constante, pela relação $P/T=\text{constante}$, a pressão também aumenta. Alternativa A.
Na micro e minigeração de energia elétrica por painéis solares fotovoltaicos, a energia dos fótons é convertida em energia elétrica. Esses fótons são primariamente oriundos da luz solar. Assim, essa energia é transportada do Sol à Terra por
Entre o Sol e a Terra há essencialmente vácuo, onde condução e convecção não ocorrem.
A energia chega por ondas eletromagnéticas, isto é, por irradiação. Alternativa C.
Duas forças atuam sobre um disco de massa $m$, inicialmente em repouso sobre uma mesa horizontal sem atrito. As forças são paralelas ao plano da mesa, têm módulos iguais, direções diferentes e são aplicadas no centro do disco. Nessas circunstâncias, é correto afirmar que o vetor aceleração do disco
Como as forças têm direções diferentes, não são vetores opostos. Sua soma vetorial não é nula.
Pela segunda lei de Newton, uma resultante não nula produz aceleração de módulo diferente de zero. Alternativa D.
Um resistor ôhmico de 10 Ω é ligado a uma bateria de 10 V durante 10 s. Caso 100% da energia dissipada pelo resistor pudesse ser convertida em trabalho para deslocar uma massa, esse valor seria, em joules,
A potência dissipada é $P=U^2/R=10^2/10=10\ \text{W}$.
Em 10 s, $E=Pt=10\cdot10=100\ \text{J}$. Alternativa B.
Duas massas iguais são presas entre si por uma mola ideal que obedece à lei de Hooke. Considere duas situações: (i) a mola é comprimida a 50% de seu tamanho original; e (ii) a mola é distendida de 50% de seu comprimento original. Sobre a energia elástica armazenada na mola, é correto afirmar que
A energia elástica é $E_e=kx^2/2$.
A compressão e a distensão têm o mesmo módulo de deformação, logo armazenam a mesma energia. Alternativa D.
O poder calorífico da gasolina é 34,86 kJ/L. Suponha que 1 L de gasolina pudesse ser utilizado com 100% de eficiência para produção de calor. Isso seria suficiente para manter, durante 3.486 s, um aquecedor de potência igual a
A energia disponível é $34{,}86\ \text{kJ}=34.860\ \text{J}$.
$P=E/t=34.860/3.486=10\ \text{W}$. Alternativa A.
Considere um tanque cilíndrico vertical cuja tampa plana inferior foi substituída por uma calota esférica de mesmo raio interno. O tanque está completamente cheio de água. A pressão hidrostática produz forças na superfície interna da calota sempre
A força de pressão exercida por um fluido sobre uma superfície é sempre normal a essa superfície.
Em uma calota esférica, as normais são radiais e a água empurra a parede para fora. Alternativa B.
Dois raios de luz coplanares incidem sobre um espelho plano. O primeiro incide normalmente, e o segundo tem ângulo de incidência de 30°. O espelho é girado até que o segundo raio passe a ter incidência normal. Nessa nova configuração, o primeiro raio passa a ter ângulo de incidência igual a
Para tornar normal o segundo raio, a normal ao espelho deve girar 30°.
O primeiro raio, antes alinhado com a normal, passa então a formar 30° com ela. Alternativa B.
Uma gangorra é ocupada por dois gêmeos idênticos e de mesma massa, sentados em extremidades equidistantes do ponto de apoio central. Na configuração em que um deles está na posição mais alta, os módulos dos torques exercidos pelos pesos dos dois irmãos satisfazem
Os pesos têm o mesmo módulo e os braços de alavanca, em módulo, são iguais.
Assim, os torques têm módulos iguais e sentidos opostos. Alternativa A.
Os planetas orbitam em torno do Sol pela ação de forças. Sobre a força gravitacional que determina a órbita da Terra, é correto afirmar que depende
A Terra sofre atração gravitacional do Sol e também dos demais corpos do Sistema Solar.
Cada contribuição depende da massa da Terra e da massa do corpo que a atrai. Alternativa D.
Um raio de luz se propaga pelo ar e incide em uma lente convergente, paralelamente ao eixo principal, saindo pela face oposta. Considerando que a espessura da lente não é desprezível, é correto afirmar que o raio
O raio muda de meio ao entrar na lente e novamente ao sair dela.
Em cada interface ocorre refração. Alternativa D.
Em um motor de carro, o processo de combustão gera 300 J de energia térmica. Desse valor, 200 J são perdidos sob a forma de calor. Qual é a eficiência do motor, em porcentagem?
A energia útil é $300-200=100\ \text{J}$.
$\eta=100/300=1/3$, ou $100/3\%$. Alternativa A.
A queima de 1,0 g de biodiesel libera $x$ joules de energia, e o rendimento do motor é de 15%. Qual é o trabalho mecânico realizado pelo motor, em joules, resultante da queima de 10 g desse combustível?
A energia liberada por 10 g é $10x$.
O trabalho útil vale $0{,}15\cdot10x=1{,}5x=15x/10$. Alternativa C.
A aceleração da gravidade próxima à superfície da Terra é aproximadamente 10 m/s². Caso o sistema de unidades passasse a usar como padrão de comprimento uma unidade dez vezes menor que a atual, esse valor seria numericamente igual a
Uma aceleração de $10\ \text{m/s}^2$ equivale a $100$ unidades menores de comprimento por segundo ao quadrado.
Logo, o valor numérico passa a ser 100. Alternativa B.
A diferença de potencial em uma tomada é descrita por $U=(220\sqrt2)\,\text{sen}(2\pi\cdot60\cdot t)$. É correto afirmar que o valor máximo e a frequência dessa tensão são, respectivamente,
Na forma $U=U_{\max}\,\text{sen}(2\pi ft)$, identificamos diretamente $U_{\max}=220\sqrt2\ \text{V}$ e $f=60\ \text{Hz}$.
Alternativa D.
Um projétil atinge um pedaço de madeira e fica encravado nele. A madeira tem a mesma massa do projétil e estava inicialmente em repouso sobre uma mesa sem atrito. Imediatamente após a colisão, a velocidade do conjunto, em relação à velocidade inicial do projétil, é
Conservando o momento linear: $mv=(m+m)V$.
Assim, $V=v/2$. Alternativa A.
Dentre as fontes de energia eletromagnética comumente observadas estão o Sol, os celulares e as antenas de rádio e TV. A característica comum a todas essas fontes é
Todas emitem ondas eletromagnéticas.
Em um mesmo meio, essas ondas propagam-se com a mesma velocidade; no vácuo, com velocidade $c$. Alternativa C.
Considere um poço com profundidade de 80 m, tomando a superfície como nível de referência de energia potencial gravitacional nula. Durante o bombeamento, a energia potencial gravitacional da água desde o fundo até chegar ao nível do solo
No fundo, com referência na superfície, a energia potencial é negativa.
Ao subir até o nível do solo, ela aumenta até zero. Alternativa B.
Em um motor de carro, a mistura ar-combustível sofre combustão, os gases se expandem e movimentam o pistão. É correto afirmar que a energia térmica contida nos gases imediatamente após a combustão é
A expansão dos gases realiza trabalho sobre o pistão, aumentando sua energia mecânica.
Ao mesmo tempo, parte da energia é inevitavelmente transferida como calor para o ambiente. Alternativa D.
Uma corda de violão de comprimento vibrante 60 cm apresenta uma onda estacionária com duas cristas e três nós. O comprimento de onda é, em centímetros,
Três nós, incluindo as extremidades, delimitam dois ventres, isto é, dois meios comprimentos de onda.
Logo, $L=2(\lambda/2)=\lambda$, portanto $\lambda=60\ \text{cm}$. Alternativa A.