As unidades do Sistema Internacional que correspondem às seguintes grandezas:
I. Trabalho,
II. Força,
III. Potência
são, nessa ordem,
No Sistema Internacional, trabalho é medido em joule ($\mathrm{J}$), força em newton ($\mathrm{N}$) e potência em watt ($\mathrm{W}$).
Logo, a sequência correta é joule, newton e watt.
Com um olhar atento à mesa de doces, um dos convidados de uma festa nota a presença de um boneco do homem-aranha montado sobre uma base giratória. Nesse momento, inicia-se a canção do “Parabéns”, que dura exatos $0{,}5\text{ min}$. O convidado atento, observando que durante a canção o boneco executara quinze voltas completas, pôde inferir que a freqüência de rotação do super-herói, em Hz, foi de
O intervalo de tempo é $0{,}5\text{ min}=30\text{ s}$.
A freqüência é o número de voltas por unidade de tempo:
$f=\dfrac{15}{30}=0{,}5\text{ Hz}$.
No filme, pendurado em sua teia, o homem-aranha lança-se em um movimento pendular em direção às ruas da cidade.
A resultante das forças que agem sobre o homem-aranha, no momento indicado no desenho, tem a direção e sentido mais próximos de
A interpretação implícita da questão é a do instante inicial do movimento pendular. Nesse instante, a velocidade é nula e, portanto, a componente centrípeta da aceleração também é nula.
Resta a componente tangencial do peso, perpendicular à teia e dirigida para baixo e para a esquerda.
Essa direção corresponde à alternativa D.
As confusões entre os conceitos de peso e massa são muitas, mas sabemos que em um corpo qualquer, essas grandezas são distintas. Analise as afirmações:
I. A massa de um corpo é uma medida da inércia desse corpo.
II. Peso está relacionado à força com que a Terra atrai um corpo.
III. O peso é uma grandeza vetorial. Já a massa é uma grandeza escalar.
É correto o contido em
A afirmação I é verdadeira: a massa mede a inércia do corpo.
A afirmação II é verdadeira: o peso é a força gravitacional exercida pela Terra sobre o corpo, podendo ser escrito como $\vec P=m\vec g$ nas proximidades da superfície terrestre.
A afirmação III também é verdadeira: peso é vetor e massa é escalar.
As três afirmações estão corretas.
Nas usinas de reciclagem, as latas de alumínio são derretidas e transformadas em blocos quando, no interior de fornos de altas temperaturas, são aquecidas até aproximadamente $660\text{ ºC}$. Em kelvin, essa temperatura corresponde a
Para converter Celsius em kelvin, usa-se $T_K=T_C+273$.
Assim, $T_K=660+273=933\text{ K}$.
Analisando o comportamento calorimétrico da água, definem-se os seguintes coeficientes:
| calor específico do gelo | $0{,}5\text{ cal/(g·ºC)}$ |
| calor específico da água | $1{,}0\text{ cal/(g·ºC)}$ |
| calor específico do vapor | $0{,}5\text{ cal/(g·ºC)}$ |
| calor sensível de fusão do gelo | $80\text{ cal/g}$ |
| calor sensível de vaporização da água | $540\text{ cal/g}$ |
O diagrama de aquecimento da água, quando submetida a uma fonte térmica de fluxo constante, está mais bem esquematizado na alternativa
Com potência térmica constante, durante uma fase única vale $P=mc\dfrac{\Delta T}{\Delta t}$. Portanto, a inclinação do trecho crescente é inversamente proporcional ao calor específico.
Como $c_{\text{gelo}}=c_{\text{vapor}}=0{,}5\text{ cal/(g·ºC)}$, os trechos de aquecimento do gelo e do vapor devem ter a mesma inclinação. Como $c_{\text{água}}=1{,}0\text{ cal/(g·ºC)}$, o trecho da água líquida deve ter inclinação menor.
Nos patamares, o tempo é proporcional ao calor latente. Como $L_v=540\text{ cal/g}$ é muito maior que $L_f=80\text{ cal/g}$, o patamar de vaporização deve ser bem mais longo que o de fusão.
O único gráfico que reúne essas características é o da alternativa A.
Na corrida de $100\text{ m}$ rasos, o juiz dá a partida por meio de um tiro para o alto, resultado da deflagração de um cartucho desprovido de projétil. O som se propaga pelo ar até as arquibancadas e, após $0{,}5\text{ s}$, o juiz ouve o eco do som produzido. Sabendo que a velocidade de propagação do som no ar é de $340\text{ m/s}$, a distância aproximada que separa o juiz da arquibancada é, em m,
O tempo de $0{,}5\text{ s}$ corresponde ao percurso de ida e volta do som.
$2d=v\Delta t$
$d=\dfrac{340·0{,}5}{2}=85\text{ m}$.
O valor aproximado indicado nas alternativas é $80\text{ m}$.
Analise as afirmações que seguem, tendo como base a conhecida “fórmula dos fabricantes de lentes”:
$$\frac{1}{f}=\left(\frac{n_{\text{lente}}}{n_{\text{meio}}}-1\right)\left(\frac{1}{R_{\text{face 1}}}+\frac{1}{R_{\text{face 2}}}\right)$$
I. Quando o índice de refração do meio óptico no qual a lente está inserida é menor do que o índice de refração do material do qual a lente é feita, uma lente de bordos espessos será divergente.
II. No caso de lentes biconvexas de vergência positiva, quanto maior a diferença entre a espessura dos bordos e a espessura do centro da lente, mais próximo da lente estarão seus focos principais.
III. Pode-se dizer que a vergência de uma lente fabricada para ser utilizada inserida no meio ar depende diretamente do índice de refração do material do qual a lente é feita.
Está correto o contido em
A afirmação I é verdadeira. Se $n_{\text{lente}}>n_{\text{meio}}$, uma lente de bordos espessos tem vergência negativa e é divergente.
A afirmação II é verdadeira. Em uma biconvexa, maior curvatura das faces significa menores raios de curvatura, maior módulo da vergência e, portanto, menor distância focal.
A afirmação III também é verdadeira: no ar, mantendo-se a geometria da lente, a vergência aumenta quando aumenta o índice de refração do material, conforme a própria fórmula.
As três afirmações estão corretas.
Um bom argumento para estimular a prática da reciclagem é saber que $1\text{ tonelada}$ de metal reciclado proporciona uma economia de energia equivalente ao consumo de cerca de $6\ 700$ lâmpadas de $60\text{ W}$ – $120\text{ V}$. Supondo que essa quantidade de lâmpadas fosse ligada adequadamente a uma diferença de potencial de $120\text{ V}$, a corrente total, necessária para mantê-las acesas simultaneamente, em A, seria de
Para cada lâmpada, $P=Ui$, então
$i=\dfrac{60}{120}=0{,}5\text{ A}$.
Como as $6\ 700$ lâmpadas funcionam simultaneamente em $120\text{ V}$, a corrente total é
$I=6\ 700·0{,}5=3\ 350\text{ A}$.
Um capacitor foi conectado a uma pilha de ddp $1{,}5\text{ V}$ por meio de fios de resistência elétrica insignificante.
Quando a chave for ligada, o voltímetro indicará
Ao fechar a chave, o capacitor inicia o processo de carga. A corrente é máxima no início e diminui à medida que as cargas se acumulam nas armaduras, até se anular no regime estacionário.
Como o capacitor está ligado aos terminais da pilha, a diferença de potencial entre suas armaduras tende ao valor da ddp da fonte, $1{,}5\text{ V}$.
No modelo adotado pela questão, o voltímetro indica a ddp da fonte e o amperímetro registra o transitório de carga: valor máximo inicialmente e queda gradual até $0\text{ A}$.
Um elétron, longe de campos gravitacionais, movimenta-se em trajetória retilínea, somente devido à sua inércia. Ao penetrar uma região onde atua um único campo, sua nova trajetória passa a ser circular.
Tendo como base a ilustração acima e sua folha de prova, o campo que atua na região penetrada pode ser representado por um vetor de campo
Uma trajetória circular com velocidade de módulo constante é compatível com força sempre perpendicular à velocidade, característica da força magnética $\vec F=q\vec v\times\vec B$.
Ao entrar na região, o elétron se move para a direita e curva para cima, portanto a força magnética inicial aponta para cima.
Para uma carga negativa, o sentido da força é oposto ao de $\vec v\times\vec B$. Com $\vec v$ para a direita, um campo magnético saindo do plano da folha produz $\vec v\times\vec B$ para baixo; como $q<0$, a força aponta para cima.
Logo, o campo magnético é perpendicular ao plano da folha e voltado para fora dela.