As figuras 1 e 2 a seguir mostram as posições de um balão de aniversário antes (Figura 1) e depois (Figura 2) de o balão ser atritado contra uma blusa de lã.
Após o atrito, o balão e a blusa de lã se atraem, porque
A eletrização por atrito entre materiais diferentes (aqui, o látex do balão e a lã da blusa) ocorre por transferência de elétrons: em sólidos, são sempre os elétrons — partículas negativas, fracamente presas aos átomos mais externos — que se movem de um material para o outro; os prótons permanecem fixos no núcleo dos átomos e nunca migram entre os corpos.
Nesse processo, elétrons da lã são arrancados e transferidos para o balão: o balão fica com excesso de carga negativa, e a blusa fica com falta de elétrons — logo, com carga positiva. Como cargas de sinais opostos se atraem, o balão gruda na blusa.
A descrição correta é a transferência de cargas elétricas negativas (elétrons) entre o balão e a blusa — alternativa B.
Rita recebeu de sua professora de Ciências uma pilha de 1,5 V, uma lâmpada apropriada a essa pilha e um pedaço de fio metálico. O desafio era acender a lâmpada só com esses três itens. Rita fez as ligações I, II, III e IV, como mostrado a seguir, mas apenas duas destas acenderam.
Assinale a alternativa que traz as duas ligações nas quais a lâmpada acendeu.
Uma lâmpada incandescente comum tem dois contatos elétricos separados: o contato central, na base (que recebe um polo), e a rosca lateral (que recebe o outro polo). Para acender, é preciso um caminho fechado que passe pelo filamento — ou seja, um fio precisa ligar um polo da pilha a um desses contatos, e o outro polo da pilha precisa alcançar o outro contato, sem que os dois fios se toquem diretamente entre si (o que causaria um curto-circuito, sem passar pela lâmpada).
Nas ligações em que o fio conecta corretamente o polo livre da pilha ao segundo contato da lâmpada (fechando o circuito através do filamento), a lâmpada acende; nas ligações em que o fio toca apenas o mesmo contato já em uso, ou faz um curto direto entre os polos da pilha sem passar pelo filamento, a lâmpada permanece apagada.
Das quatro montagens, as que fecham corretamente o circuito através da lâmpada são a II e a IV — alternativa C.
Uma grande pedra bloqueava uma estrada plana e horizontal. Um trator foi utilizado para empurrar essa pedra para fora da estrada a uma velocidade constante. Nessa situação, consideramos somente quatro forças atuando sobre a pedra: a força horizontal na direção do movimento feita pelo trator, a força de atrito também horizontal contrária ao movimento, a força peso da pedra que é vertical para baixo e a força exercida pela estrada sobre a pedra verticalmente para cima.
Enquanto o trator se movimenta com velocidade constante, a força com que ele empurra a pedra deve ser
Velocidade constante significa aceleração nula, e pela 2ª Lei de Newton, isso exige que a força resultante sobre a pedra seja nula — a pedra está em equilíbrio.
Na direção vertical, o peso da pedra é equilibrado pela força normal da estrada (essas duas não influenciam o movimento horizontal). Na direção horizontal, as únicas forças são o empurrão do trator (a favor do movimento) e o atrito (contrário ao movimento).
Para que a resultante horizontal seja nula, essas duas forças precisam ter o mesmo módulo: a força do trator deve ser igual à força de atrito — alternativa A.
A vibração das seis diferentes cordas de um violão produz ondas sonoras que se espalham através do ar. As cordas podem vibrar com maior ou menor amplitude. A amplitude de vibração de uma das cordas corresponde ao máximo afastamento dela em relação à posição que ela ocupava antes de vibrar. Sabe-se que, estando submetidas à mesma tensão, as cordas mais finas vibram mais vezes por segundo, isto é, vibram com maior frequência, enquanto as mais grossas vibram menos vezes por segundo, isto é, com menor frequência.
Considerando a qualidade dos sons produzidos pelas diferentes cordas de um violão, é CORRETO afirmar que uma corda ao produzir um som
A altura do som (agudo ou grave) está associada à frequência de vibração — não à amplitude, que está associada ao volume (intensidade) do som, uma grandeza independente.
O próprio enunciado define: cordas mais finas vibram com maior frequência, produzindo sons mais agudos; cordas mais grossas vibram com menor frequência, produzindo sons mais graves.
Logo, uma corda que produz som agudo vibra com frequência maior do que outra que produz som grave — alternativa B (as alternativas que mencionam amplitude confundem os dois conceitos).
Valdir tem uma camiseta listrada. Ao ar livre, sob sol forte, as listras são brancas e azuis. Quando ele entra em um laboratório iluminado apenas por lâmpadas vermelhas, as listras de sua camisa apresentam as cores
Um objeto branco reflete todos os comprimentos de onda que incidem sobre ele: sob luz vermelha, a listra branca reflete a luz vermelha e aparece vermelha.
Um objeto azul reflete preferencialmente luz azul e absorve as demais cores, inclusive a vermelha. Sob iluminação exclusivamente vermelha, não há luz azul disponível para ser refletida — e como toda a luz incidente (vermelha) é absorvida, a listra azul aparece preta.
As listras aparecem vermelho e preto — alternativa D.
Ângelo aprendeu nas aulas de Ciências que as sombras formadas pela incidência da luz do Sol sobre objetos poderiam ser usadas para medir o tamanho desses objetos quando uma medida direta não fosse possível. Ele resolveu utilizar esse conhecimento para medir, de maneira aproximada, a altura do prédio onde mora. Para isso, na mesma hora do dia, mediu o tamanho da sombra, formada pelo Sol, de uma pequena vara vertical de 1 metro de altura e o tamanho da sombra do seu prédio.
Nessas condições o tamanho da sombra da vara foi de 50 centímetros e o tamanho da sombra do prédio foi de 10 metros.
Ângelo concluiu que a altura do prédio deveria ser igual a
Como as medidas foram feitas no mesmo horário, os raios solares incidem no mesmo ângulo sobre a vara e sobre o prédio: os triângulos formados por cada objeto e sua sombra são semelhantes, e a razão altura/sombra é a mesma para os dois.
Para a vara: $\dfrac{\text{altura}}{\text{sombra}}=\dfrac{1\text{ m}}{0{,}5\text{ m}}=2$.
Aplicando a mesma razão ao prédio: $\text{altura}_{\text{prédio}}=2\times 10\text{ m}=20\text{ m}$ — alternativa C.
Em uma partida de futebol, Pablo chuta a bola a gol. A bola se choca contra a trave e volta. A energia de movimento da bola antes de ela atingir a trave foi transferida a ela pelo chute de Pablo. Durante o tempo em que a bola colide com a trave, ela se deforma progressivamente e para completamente quando atinge o máximo de deformação.
Durante o intervalo de tempo em que a bola, ao colidir com a trave, se deforma até parar completamente, a energia de movimento é
No instante em que a bola atinge sua deformação máxima, sua velocidade é momentaneamente nula — toda a energia cinética que ela tinha precisou ir para algum outro lugar durante essa deformação.
Como a bola (e a trave) se comportam de forma predominantemente elástica nessa colisão — é exatamente essa deformação elástica que permite à bola se recuperar e 'quicar' de volta logo em seguida —, a maior parte dessa energia fica armazenada como energia potencial elástica na bola deformada, análoga à energia armazenada em uma mola comprimida.
Uma pequena parcela se dissipa como calor e som, mas a transformação predominante nesse intervalo é para energia potencial elástica — alternativa A (não gravitacional, pois a altura da bola não muda de forma relevante nesse instante).