O estado de um gás fica definido quando conhecemos os valores exatos de seu volume, de sua pressão e de sua temperatura. Ocorrendo alteração em qualquer uma dessas três variáveis, dizemos que o gás sofreu uma transformação de estado. Com base nestas informações, é CORRETO afirmar:
Essa é a lei de Boyle–Mariotte: numa transformação isotérmica de massa fixa, $pV=\text{constante}$, ou seja, $V\propto 1/p$. Alternativa D.
A: um gás se aproxima do comportamento ideal a baixas pressões e altas temperaturas, não ao ser comprimido. B: o gás ocupa todo o volume do recipiente, nem mais nem menos. C: o balão sobe porque o ar interno está mais aquecido, portanto menos denso que o externo.
Uma garota, faixa preta de caratê, consegue quebrar com um só golpe uma pilha de tijolos, sem machucar a sua mão totalmente desprotegida. A explicação científica deste fenômeno é a seguinte:
Pelo teorema do impulso, $I=F_{m}\,\Delta t=\Delta p$. O golpe, desferido a grande velocidade, leva a mão a grande variação de quantidade de movimento num intervalo de tempo muito curto, o que implica uma força média muito intensa: $F_m=\Delta p/\Delta t$. Alternativa A.
B inverte a relação entre impulso e tempo (um impulso pequeno em tempo longo daria força pequena). C confunde o aumento da quantidade de movimento com a causa da ausência de lesão, e D apresenta justificativa biológica que não explica a quebra dos tijolos.
Obedecendo às sugestões da Física, o viaduto Miguel Moreira Braga, nas rodovias BRs–153 e 060 em Anápolis–GO, possui uma elevação lateral de 31° e uma curva com raio de 100 metros. Essas características dão mais segurança aos condutores ao percorrerem o viaduto.
Um automóvel, ao entrar no viaduto, mantém o módulo da sua velocidade constante ao percorrê-lo. Na Física, ele executa um movimento
A trajetória é uma curva de raio constante (100 m), logo o movimento é circular; o módulo da velocidade é constante, logo é uniforme. Alternativa A.
Embora o módulo de $\vec v$ não varie, sua direção muda e há aceleração centrípeta $a_c=v^2/R$; por isso não é retilíneo, e não é uniformemente variado, pois a velocidade escalar é constante.
Obedecendo às sugestões da Física, o viaduto Miguel Moreira Braga, nas rodovias BRs–153 e 060 em Anápolis–GO, possui uma elevação lateral de 31° e uma curva com raio de 100 metros. Essas características dão mais segurança aos condutores ao percorrerem o viaduto.
Qual deve ser, aproximadamente, a velocidade máxima no viaduto, em km/h, para que o automóvel possa fazer a curva sem derrapar? Desconsidere o atrito entre os pneus e a estrada e considere que $\tan 31^\circ\approx 0{,}60$ e $\sqrt{6}\approx 2{,}6$.
Sem atrito, a componente horizontal da normal fornece a força centrípeta: $N\sin\theta=\dfrac{mv^2}{R}$ e $N\cos\theta=mg$, logo $\tan\theta=\dfrac{v^2}{Rg}$.
Com $g=10\text{ m/s}^2$: $v=\sqrt{R\,g\tan\theta}=\sqrt{100\times10\times0{,}60}=10\sqrt6\approx26\text{ m/s}\approx 94\text{ km/h}$. A opção mais próxima é 90 km/h (alternativa A).
A direção do Núcleo de Seleção da UEG decidiu construir uma placa com o seu logo para ser fixada na nova unidade. A placa possui dimensões de 1,20 × 0,80 m e massa de 40,0 kg distribuída uniformemente, conforme a figura ao lado. A tração no fio e as reações normal e perpendicular do apoio valem, em N, respectivamente: (Considere $g=10\text{ m/s}^2$.)
O peso $P=mg=400\text{ N}$ atua no centro da placa. Tomando o momento em relação ao ponto de apoio na haste (a reação do apoio não produz torque), com o fio preso à extremidade livre e formando 30° com a placa, de comprimento $L$:
$T\sin30^\circ\cdot L=P\cdot\dfrac{L}{2}\Rightarrow T=\dfrac{400/2}{0{,}5}=400\text{ N}$.
Equilíbrio horizontal (reação normal da haste): $N=T\cos30^\circ=400\cdot\dfrac{\sqrt3}{2}=200\sqrt3\text{ N}$.
Equilíbrio vertical (reação perpendicular, tangente à haste): $R=P-T\sin30^\circ=400-200=200\text{ N}$. Alternativa A: 400; $200\sqrt3$; 200.
Um procedimento rudimentar para calcular a velocidade de lançamento de projéteis (massa de 30 gramas) disparados por arma de fogo era atirar horizontalmente contra um pêndulo balístico (saco de areia) de 3,0 kg de massa. Considere que, no choque, o projétil aloja-se no saco de areia e o conjunto suba a uma altura de 30 cm. A velocidade inicial do projétil, em m/s, era de, aproximadamente: (Considere $g=10\text{ m/s}^2$.)
1) Subida (conservação de energia): $\tfrac12(m+M)V^2=(m+M)gh\Rightarrow V=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0{,}30}\approx2{,}45\text{ m/s}$.
2) Choque perfeitamente inelástico (conservação da quantidade de movimento): $mv=(m+M)V\Rightarrow v=\dfrac{3{,}03}{0{,}03}\times2{,}45\approx247\text{ m/s}$.
O valor mais próximo é 260 m/s (alternativa B).