O tempo que se pode ficar exposto ao Sol sem sofrer queimaduras causadas por radiação ultravioleta pode ser calculado com base no fator de proteção solar (FPS), que é utilizado para a classificação dos filtros solares. Dos processos físicos abaixo, qual é o utilizado nos protetores solares para proteger o ser humano dos raios ultravioleta?
1. Mecanismo de Ação dos Filtros Solares Organicos/Químicos:
As moléculas orgânicas presentes na formulação dos protetores solares captam e absorvem os fótons de alta energia correspondentes à radiação ultravioleta (UVB e UVA). Essa energia radiante é dissipada em formas inofensivas (como radiação térmica de baixa frequência/calor), impedindo que a radiação nociva atinja as camadas celulares profundas da pele.
Em um banho com um chuveiro ligado durante 15 minutos, são utilizados cerca de 100 litros de água. Além do desperdício de água, há também o desperdício de energia elétrica. Para uma região como a Grande Vitória, com cerca de 1,08 milhões de habitantes, podemos supor que cada habitante toma, em média, um banho de 15 minutos diariamente. Considere que a água está inicialmente a uma temperatura de $20^\circ\text{C}$ e é aquecida até $30^\circ\text{C}$ pelo chuveiro ($1\text{ cal} = 4{,}2\text{ J}$ e $1\text{ kWh} = 3{,}6 \times 10^6\text{ J}$). O consumo de energia elétrica para o aquecimento da água gasta com banhos diariamente por uma região como a Grande Vitória, em kWh, é
1. Massa total de água aquecida na região diariamente:
Com $1{,}08 \times 10^6$ habitantes e $100\text{ L}$ ($100\text{ kg} = 10^5\text{ g}$) por banho:
\[m = (1{,}08 \times 10^6) \times 100\text{ kg} = 1{,}08 \times 10^8\text{ kg} = 1{,}08 \times 10^{11}\text{ g}\]2. Quantidade de calor consumida em Joules:
Variação de temperatura: $\Delta\theta = 30^\circ\text{C} - 20^\circ\text{C} = 10^\circ\text{C}$.
\[Q = m \cdot c \cdot \Delta\theta = (1{,}08 \times 10^{11}\text{ g}) \cdot (1\text{ cal/g}^\circ\text{C}) \cdot (10^\circ\text{C}) = 1{,}08 \times 10^{12}\text{ cal}\]Convertendo para Joules ($1\text{ cal} = 4{,}2\text{ J}$):
\[Q = 1{,}08 \times 10^{12} \times 4{,}2 = 4{,}536 \times 10^{12}\text{ J}\]3. Conversão para kWh:
\[E = \frac{4{,}536 \times 10^{12}\text{ J}}{3{,}6 \times 10^6\text{ J/kWh}} = 1{,}26 \times 10^6\text{ kWh}\]Tem-se tornado muito comum, sobretudo nas grandes cidades, o uso de bebedouros domésticos, como o representado na figura. O funcionamento de tais bebedouros parece ser contrário ao senso comum, pois, mesmo estando o garrafão com sua abertura voltada para baixo, a água não sai toda dele e nem transborda do recipiente. A água NÃO transborda do recipiente, porque
1. Aplicação do Princípio de Stevin:
Em um líquido homogêneo e em repouso estático, dois pontos situados no mesmo nível horizontal e na mesma massa fluida possuem pressões idênticas.
Como os pontos B e C pertencem ao mesmo nível horizontal da água na cuba aberta para a atmosfera:
\[P_B = P_C = P_{\text{atm}}\]A igualdade de pressão garante a manutenção do equilíbrio hidrostático, impedindo que a água continue fluindo e transborde.
A distância geodésica (o menor caminho entre dois pontos sobre a superfície terrestre) entre a cidade de Lisboa e a cidade de Porto Seguro é de 7098 km. Sabendo que a esquadra de Pedro Álvares Cabral demorou 45 dias para, partindo de Lisboa, chegar à região da atual cidade de Porto Seguro e considerando essa trajetória a geodésica acima, conclui-se que o módulo da velocidade escalar média da esquadra, em km/h, foi de aproximadamente
1. Conversão do tempo de viagem:
\[\Delta t = 45\text{ dias} \times 24\text{ h/dia} = 1.080\text{ h}\]2. Cálculo da velocidade escalar média:
\[v_m = \frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{7.098\text{ km}}{1.080\text{ h}} \approx 6{,}57\text{ km/h} \approx 7\text{ km/h}\]Após ter sido cortada no fundo da represa, uma tora de madeira cilíndrica com 5 m de comprimento e $0{,}8\text{ m}^2$ de área transversal sobe e flutua na superfície. Considere que a densidade da madeira é de $0{,}6 \times 10^3\text{ kg/m}^3$, a densidade da água é de $10^3\text{ kg/m}^3$ e o módulo da aceleração da gravidade é de $10\text{ m/s}^2$. O volume da tora que fica submerso, em $\text{m}^3$, é
1. Volume total da tora cilíndrica:
\[V_{\text{total}} = A \cdot L = 0{,}8\text{ m}^2 \times 5\text{ m} = 4{,}0\text{ m}^3\]2. Condição de flutuação e equilíbrio estático ($E = P$):
\[E = P \implies \rho_{\text{água}} \cdot V_{\text{submerso}} \cdot g = \rho_{\text{madeira}} \cdot V_{\text{total}} \cdot g\] \[V_{\text{submerso}} = \left(\frac{\rho_{\text{madeira}}}{\rho_{\text{água}}}\right) \cdot V_{\text{total}} = \left(\frac{0{,}6 \times 10^3}{10^3}\right) \times 4{,}0 = 2{,}4\text{ m}^3\]O efeito de altas pressões sobre organismos, inclusive humanos, é estudado para obter informação sobre mergulho em águas profundas. Considere uma amostra de ar que ocupa 1,00 litro a $25^\circ\text{C}$ e 1,00 atm. A pressão necessária, em atm, para comprimir a amostra para $100\text{ cm}^3$, nessa temperatura, é de
1. Identificação da transformação isotérmica:
Como a temperatura é mantida constante em $25^\circ\text{C}$, aplica-se a Lei de Boyle-Mariotte ($P_1 \cdot V_1 = P_2 \cdot V_2$).
- $V_1 = 1{,}00\text{ L} = 1.000\text{ cm}^3$
- $P_1 = 1{,}00\text{ atm}$
- $V_2 = 100\text{ cm}^3$
2. Aplicação da relação:
\[(1{,}00) \cdot (1.000) = P_2 \cdot (100) \implies P_2 = \frac{1.000}{100} = 10\text{ atm}\]Depósitos de metais preciosos (ouro, prata, etc.) ou cavernas podem ser detectados usando-se aparelhos sensíveis que medem a aceleração da gravidade local. Um possível modo de medir a aceleração da gravidade local é medir o período de um pêndulo simples. Em um levantamento gravimétrico, utilizando um pêndulo simples, mediu-se, em um ponto A, um período de T e, em um ponto B, um período de $(10/9)T$. A razão $g_A / g_B$ entre os valores da aceleração da gravidade nos pontos A e B é de
1. Relação entre período e aceleração da gravidade:
A fórmula do período de um pêndulo simples é $T = 2\pi \sqrt{\frac{L}{g}}$, de onde se conclui que $g \propto \frac{1}{T^2}$.
2. Razão $g_A / g_B$:
\[\frac{g_A}{g_B} = \left(\frac{T_B}{T_A}\right)^2 = \left(\frac{\frac{10}{9} T}{T}\right)^2 = \left(\frac{10}{9}\right)^2 = \frac{100}{81}\]A violência urbana, recorrente em Feliz ano novo, aparece no atropelamento premeditado. Considere as seguintes afirmações sobre o fragmento citado acima.
I- O carro percorre cem metros em nove segundos.
II- O choque entre o carro e a vítima é perfeitamente elástico.
III- O choque entre o carro e a vítima é inelástico.
IV- O protagonista usa um linguajar chulo ao planejar o atropelamento.
V- A narrativa em primeira pessoa põe em perspectiva a realização de um crime.
VI- O foco narrativo é o da mulher estirada no muro após o choque.
É CORRETO o que se afirma apenas em
1. Análise Físico-Cinemática:
- Item I (Incorreto): Ir de 0 a 100 km/h ($27{,}78\text{ m/s}$) em $9\text{ s}$ com aceleração constante implica deslocamento de $\Delta s = \frac{1}{2} a t^2 \approx 125\text{ m}$, e não 100 m.
- Item II (Incorreto) e Item III (Correto): Como houve fraturas nos ossos da vítima e deformação no impacto com lançamento contra o muro, houve dissipação de energia mecânica. Trata-se de uma colisão inelástica.
2. Análise Narrativa/Literária:
- Item V (Correto): A narrativa em primeira pessoa descreve em detalhes a perspectiva do criminoso ao cometer o atropelamento.
Portanto, apenas as afirmativas III e V estão corretas.