Em um estudo, foram obtidas informações sobre a área total de ambos os pés de uma pessoa e a pressão que a sola desse pé estava submetida quando a pessoa estava em pé. Os resultados estão descritos na tabela a seguir:
| Área total dos pés | $0{,}01\text{ m}^2$ |
| Pressão nos pés | $61{,}4\text{ kPa}$ |
Considerando a aceleração da gravidade como $10\text{ m/s}^2$, pode-se estimar a massa do participante do estudo como sendo
Na situação de equilíbrio, a força exercida sobre o solo tem módulo aproximadamente igual ao peso: $F=mg$.
Como $p=F/A$, então $m=pA/g$. Substituindo $p=61{,}4\times10^3\text{ Pa}$, $A=0{,}01\text{ m}^2$ e $g=10\text{ m/s}^2$, resulta $m=61{,}4\text{ kg}$.
A tabela a seguir apresenta o índice de refração de alguns materiais transparentes e/ou translúcidos.
| Material | Índice de refração |
|---|---|
| Ar | 1,0003 |
| Água | 1,33 |
| Gelo | 1,31 |
| Álcool | 1,36 |
| Óleo | 1,46 |
| Vidro crown | 1,52 |
| Diamante | 2,42 |
| Rubi | 1,71 |
Em uma superfície ar/diamante, o seno do ângulo limite entre esses dois materiais é igual a, aproximadamente,
O ângulo limite existe quando a luz tenta passar do meio mais refringente para o menos refringente, portanto do diamante para o ar.
$\sin L=\dfrac{n_{ar}}{n_{diamante}}=\dfrac{1{,}0003}{2{,}42}\approx0{,}41$.
É fácil se perceber que a pressão dentro da garrafa de refrigerante depende da temperatura, pois quando abrimos essas embalagens refrigeradas, escapa menos gás do que quando a abrimos na temperatura ambiente. A pressão média em garrafas de refrigerantes na temperatura de $20^\circ\text{C}$ é cerca de $2{,}5\text{ atm}$.
Considerando que uma garrafa de refrigerante de 2 L possui 2,5 L de volume, que o gás é considerado ideal e desconsiderando efeitos de solubilidade do gás na bebida, pode-se estimar o produto do número de mols desse gás pela constante dos gases ideais como sendo igual a
O volume ocupado pelo gás é $V=2{,}5-2{,}0=0{,}5\text{ L}$.
Na equação dos gases ideais, $pV=nRT$, a temperatura deve ser absoluta. Portanto, $T=20^\circ\text{C}=293\text{ K}$ e $nR=\dfrac{pV}{T}=\dfrac{(2{,}5)(0{,}5)}{293}\approx0{,}00427\text{ atm L/K}$.
Esse valor não aparece nas alternativas. A alternativa C, $0{,}0625$, resulta apenas do uso incorreto de $20^\circ\text{C}$ como se fosse temperatura absoluta. Logo, o item é fisicamente defeituoso.
A tabela a seguir apresenta características térmicas de alguns tipos de solos.
| Solo | Calor específico [J/(kg·K)] | Massa específica [kg/m³] |
|---|---|---|
| Areia | 800 | 1 650 |
| Areia saturada | 800 | 1 650 |
| Aluvião arenoso | 880 | 1 280 |
| Aluvião arenoso saturado | 880 | 1 280 |
A quantidade de energia necessária para elevar em $1^\circ\text{C}$ de temperatura $1\text{ m}^3$ de areia é igual a, aproximadamente,
Para $1\text{ m}^3$ de areia, a massa é $m=\rho V=1650\text{ kg}$.
$Q=mc\Delta T=1650\cdot800\cdot1=1{,}32\times10^6\text{ J}=1{,}32\text{ MJ}$.
A figura a seguir ilustra uma receita de lentes de óculos de grau, cuja unidade está em dioptrias.
Um objeto colocado a 10 cm de distância sobre o eixo principal da lente para longa distância formaria uma imagem a
A lente para longe tem vergência $V=-2{,}00\text{ D}$. Como $V=1/f$, sua distância focal é $f=-0{,}50\text{ m}=-50\text{ cm}$.
Pela equação das lentes, $\dfrac{1}{f}=\dfrac{1}{p}+\dfrac{1}{p^{\prime}}$. Com $p=10\text{ cm}$: $-\dfrac{1}{50}=\dfrac{1}{10}+\dfrac{1}{p^{\prime}}$, então $p^{\prime}\approx-8{,}33\text{ cm}$.
O sinal negativo indica imagem virtual, situada a aproximadamente 8,3 cm da lente. Entre as opções fornecidas, a alternativa compatível é A (8,0 cm da lente).