Após quase sete anos de o caça Gripen ser escolhido pelo governo brasileiro como o vencedor do programa F-X₂, o primeiro exemplar destinado à Força Aérea Brasileira fez seu voo inaugural no território nacional. De acordo com especialistas, atualmente o Gripen é um dos caças mais ágeis em combate e possui manobrabilidade de 9 g, ou seja, suporta acelerações de até 9 vezes a aceleração da gravidade.
(www.aeromagazine.uol.com.br. Adaptado.)
Considere que a aceleração da gravidade seja $g=10\ \text{m/s}^2$ e que o centro de massa do Gripen realize uma curva circular na horizontal, a uma velocidade escalar constante de 600 m/s, com aceleração centrípeta igual a 9 g. O raio dessa curva deve ser igual a
A aceleração centrípeta é $a_c=\dfrac{v^2}{R}$, com $a_c=9g=90\ \text{m/s}^2$:
$$R=\frac{v^2}{a_c}=\frac{600^2}{90}=\frac{360\,000}{90}=4\,000\ \text{m}.$$O remo é um esporte que combina força, resistência e coordenação perfeita. O gráfico representa a intensidade da força que um remador aplica sobre os remos em função do deslocamento dos remos em uma única remada.
Considerando que a força que o remador aplica sobre os remos é sempre paralela ao deslocamento dos remos, o trabalho realizado pela força F durante o movimento representado pelo gráfico é igual a
Como a força é paralela ao deslocamento, o trabalho é numericamente a área sob o gráfico $F\times x$. A figura é um triângulo de base $1{,}5\ \text{m}$ e altura $1\,000\ \text{N}$:
$$\tau=\frac{1{,}5\cdot 1\,000}{2}=750\ \text{J}.$$O coeficiente de dilatação linear $\alpha$ é uma medida do aumento de comprimento de um material em resposta a uma mudança em sua temperatura. A tabela mostra o valor de $\alpha$ para alguns metais.
| Metal | $\alpha$ ($\times10^{-6}\ {}^\circ\text{C}^{-1}$) |
|---|---|
| Cromo | 4,9 |
| Ferro | 11,8 |
| Platina | 8,8 |
| Titânio | 8,6 |
| Tungstênio | 4,5 |
Em um experimento de caracterização de materiais, um técnico submete cinco barras metálicas, cada uma feita de um dos metais da tabela e todas com mesmo comprimento inicial $L_0$, a variações de temperaturas controladas, possibilitando a construção do gráfico do comprimento final $L$ das barras em função da variação da temperatura $\Delta\theta$.
Analisando o gráfico e a tabela, as curvas 2 e 4 correspondem, respectivamente, a
Para a barra de comprimento inicial $L_0$, $L=L_0+L_0\,\alpha\,\Delta\theta$. No gráfico $L\times\Delta\theta$, a inclinação da reta é $L_0\,\alpha$. Como $L_0$ é o mesmo, quanto maior o coeficiente $\alpha$, mais inclinada é a reta.
Ordenando os metais do maior para o menor $\alpha$ (retas de 1 a 5):
| Reta | Metal | $\alpha$ ($\times10^{-6}\ {}^\circ\text{C}^{-1}$) |
|---|---|---|
| 1 | Ferro | 11,8 |
| 2 | Platina | 8,8 |
| 3 | Titânio | 8,6 |
| 4 | Cromo | 4,9 |
| 5 | Tungstênio | 4,5 |
A reta 2 é a da platina e a reta 4 é a do cromo.
Um professor, para fazer uma demonstração sobre reflexão de espelhos planos para seus alunos, posicionou um objeto no formato da letra E deitado em frente a um espelho plano sobre uma malha quadriculada, como mostra a figura.
Considerando que o espelho foi posicionado fazendo um ângulo de 45º com relação às linhas horizontais da malha quadriculada, a imagem conjugada pelo espelho é melhor representada por:
A imagem num espelho plano é simétrica do objeto em relação ao plano do espelho. Aqui o espelho é uma reta inclinada a 45° com a malha, e a reflexão em relação a essa reta troca as direções horizontal e vertical, sem alterar o tamanho.
A haste da letra, que é vertical, passa a ser horizontal. Os três braços, que eram horizontais e apontavam para a direita, passam a ser verticais e apontam para cima. A letra fica deitada, com a haste embaixo e os braços para cima.
A hemoglobina é uma proteína presente nas células vermelhas do sangue, responsável por levar o oxigênio dos pulmões para todas as células do corpo. Há vários tipos de hemoglobinas: a hemoglobina A é a mais comum nos adultos saudáveis e as hemoglobinas S e C são encontradas em pessoas com doenças relacionadas ao sistema circulatório, como a anemia. O exame de eletroforese é um teste que aplica uma diferença de potencial em uma fita de gel que contém uma amostra sanguínea, separando os diferentes tipos de hemoglobina, devido ao fato de elas possuírem cargas elétricas distintas.
(www.medlineplus.gov. Adaptado.)
Considere que as hemoglobinas A, C e S possuem cargas elétricas, respectivamente, iguais a $-14e$, $-11e$ e $-8e$, com $e$ sendo a carga elétrica elementar. Em um exame de eletroforese, foram colocadas três amostras diferentes, cada uma composta de um tipo distinto de hemoglobina, A, C e S, no centro de uma fita de gel em que foi aplicada uma diferença de potencial $\Delta V$, como mostra a figura.
O esquema que representa a posição das três amostras de hemoglobina ao final desse exame é:
As três hemoglobinas têm carga negativa. Num campo elétrico uniforme, a força sobre uma carga negativa tem sentido oposto ao do campo, ou seja, aponta para o polo positivo, à direita. As amostras migram para a direita.
A intensidade da força é $F=|q|\,E$, e o campo é o mesmo para as três. A força, e portanto o deslocamento no mesmo tempo, cresce com o módulo da carga:
$$|q_A|=14e\ \gt\ |q_C|=11e\ \gt\ |q_S|=8e.$$A hemoglobina A é a que mais se desloca para a direita, depois a C, e a S é a que menos se afasta do centro.