Durante muitos anos, o homem comeu comida crua; depois, com o domínio do fogo, passou a assar os alimentos diretamente nele. Hoje, utiliza diversos utensílios, panelas etc. Um bom exemplo é o caso da panela revestida com um produto que se popularizou com o nome teflon (panela de teflon) — embora teflon seja marca e não o produto em si. A panela de teflon é construída com um revestimento interno de politetrafluoretileno e com a grande vantagem de serem antiaderentes e apresentarem resistência química a solventes e ao calor.
A figura acima representa uma panela circular ($10\text{ cm}$ de altura e $25\text{ cm}$ de diâmetro no fundo) que perdeu com o tempo o politetrafluoretileno no fundo, mas não o perdeu na parte lateral. Sobre essa situação, é CORRETO afirmar:
Na lateral ainda revestida com politetrafluoretileno, o atrito pode ser desprezado. O ovo parte do repouso e desce uma altura $h=0{,}10\text{ m}$.
$mgh=\dfrac{mv^2}{2}\Rightarrow v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\cdot10\cdot0{,}10}=\sqrt{2}\text{ m/s}$.
Logo, alternativa A.
As pilhas e baterias produzem energia elétrica à custa de reação de oxirredução. As grandes vantagens das pilhas e baterias é que elas representam uma “energia elétrica transportável”, já que podemos carregá-las para onde quer que se façam necessárias. A capacidade delas de armazenar carga é expressada em ampère-hora ($1\text{ Ah}$). A figura abaixo representa um esquema de uma bateria ou pilha muito utilizado pelos físicos.
Sobre esse tema, é CORRETO afirmar:
A capacidade em ampère-hora corresponde ao produto entre a corrente fornecida e o tempo de funcionamento:
$Q=i\Delta t$.
Assim, $1\text{ A}$ durante $1\text{ h}$ corresponde a $1\text{ Ah}$; durante $100\text{ h}$, corresponde a $100\text{ Ah}$. Alternativa D.
Uma ambulância (com a sirene ligada) entra em alta velocidade numa rotatória pela entrada 1 e contorna-a no sentido anti-horário saindo pela saída 5, como mostra a figura acima. Um observador situado no ponto 2 percebe que o som da sirene vai ficando mais agudo em qual ponto?
A frequência percebida aumenta quando a fonte possui componente de velocidade dirigida para o observador. Ao passar pela região do ponto 1, a ambulância ainda se aproxima do observador situado no ponto 2.
Portanto, alternativa A.
Uma partícula $\alpha$ (núcleo do átomo de hélio) e um próton (p) penetram numa região onde existe um campo magnético uniforme saindo perpendicularmente da folha. Considere que a massa da partícula alfa é quatro vezes maior que a massa do próton, e sua velocidade metade da velocidade do próton. Sobre as trajetórias das duas partículas, é CORRETO afirmar:
Para movimento perpendicular ao campo magnético, $r=\dfrac{mv}{qB}$.
Para a partícula $\alpha$: $m_\alpha=4m_p$, $v_\alpha=v$ e $q_\alpha=2e$. Para o próton: $v_p=2v$ e $q_p=e$.
$r_\alpha=\dfrac{4m_pv}{2eB}=\dfrac{2m_pv}{eB}$ e $r_p=\dfrac{m_p(2v)}{eB}=\dfrac{2m_pv}{eB}$.
Os raios são iguais. Como ambas as cargas são positivas, com velocidade para a direita e $\vec B$ saindo do plano, a força magnética aponta para baixo, de A para B. Alternativa A.
Durante uma fibrilação ventricular, um tipo comum de ataque cardíaco, as câmaras do coração não conseguem bombear sangue, pois suas fibras musculares se contraem aleatoriamente e relaxam. Para salvar uma vítima de fibrilação ventricular, o músculo do coração precisa receber um choque para reestabelecer seu ritmo normal. Para isso, deve ser enviada uma corrente de $20\text{ A}$ através da cavidade torácica para transferir $200\text{ J}$ de energia elétrica em aproximadamente $2{,}0\text{ ms}$. Tal exigência pode ser satisfeita facilmente em um hospital, mas não pelo sistema elétrico de uma ambulância que chega para socorrer a vítima.
Halliday, Resnick e Walker, 7ª ed., p. 77.
Com base no texto e em seus conhecimentos de física, é CORRETO afirmar:
$P=\dfrac{200}{2{,}0\times10^{-3}}=1{,}0\times10^5\text{ W}=100\text{ kW}$, portanto A é falsa.
$Q=i\Delta t=20\cdot2{,}0\times10^{-3}=4{,}0\times10^{-2}\text{ C}=40\text{ mC}$; portanto B, que traz $4\text{ mC}$ no original, é falsa.
A alternativa D expressa a aplicação pretendida: um capacitor pode armazenar energia e liberá-la em intervalo muito curto, fornecendo elevada potência.
Gabarito adotado: D.
Nota de auditoria: a alternativa C também é fisicamente defensável, pois o próprio enunciado informa transferência de $200\text{ J}$ de energia elétrica. O item apresenta ambiguidade conceitual.
Dois corpos A e B são aquecidos mediante a absorção de energia, como é mostrado no gráfico acima. No intervalo de temperatura mostrado, é CORRETO afirmar:
Num gráfico $Q\times\Delta T$, a inclinação da reta é a capacidade térmica: $C=\dfrac{Q}{\Delta T}$.
Para A, $C_A=80/40=2\text{ cal/}^\circ\text{C}$. Para B, $C_B=50/50=1\text{ cal/}^\circ\text{C}$.
Logo, alternativa C.
“Cientistas descobrem planeta similar à Terra”
Um maior e mais quente “primo” planetário da Terra pode ter sido descoberto orbitando uma estrela relativamente próxima, disseram hoje astrônomos. O novo planeta — o mais parecido com a Terra dos 155 astros extra-solares encontrados orbitando estrelas que não o nosso Sol — é provavelmente rochoso como a Terra e não gasoso como Júpiter. O novo planeta é o menor extra-solar já identificado, com cerca de 7,5 vezes a massa da Terra. A superfície do novo planeta é quente demais para ter vida como a conhecemos na Terra — com temperaturas entre $204^\circ\text{C}$ e $371^\circ\text{C}$. Nosso planeta orbita o Sol a uma distância de 150 milhões de quilômetros. Esse planeta extra-solar quase abraça a estrela ao redor da qual trafega, ficando a cerca de 3,2 milhões de quilômetros da estrela Gliese 876, na constelação de Aquário, a apenas 15 anos-luz da Terra.
Com base no texto e em seus conhecimentos de física, é CORRETO afirmar:
O planeta está a $3{,}2\times10^6\text{ km}$ de Gliese 876. Um ano-luz vale aproximadamente $9{,}46\times10^{12}\text{ km}$; portanto essa distância é muito menor que um ano-luz.
A alternativa A viola a 3ª lei de Newton. Em C, $15\text{ anos-luz}\approx1{,}42\times10^{14}\text{ km}$, não $10^{12}\text{ km}$. E $371^\circ\text{C}\approx644\text{ K}$, não $844\text{ K}$.
Logo, alternativa B.