Cientistas propõem canos no oceano contra aquecimento
Dois dos principais ecologistas da Grã-Bretanha acreditam que é hora de desenvolver uma solução técnica rápida para mudanças climáticas.
Com o uso de tubos verticais gigantescos, as águas da superfície e das profundezas do mar seriam misturadas para fertilizar algas, que absorveriam $CO_2$ da atmosfera.
Em meio ao oceano, o tubo vertical oscila verticalmente de tal forma que, em seu movimento descendente, abre-se uma válvula que captura água das profundezas. O fluxo de água é garantido cada vez que o tubo oscila.
As águas frias do fundo do mar são ricas em nutrientes. Para promover a mistura da água, os canos flutuariam livremente, criando um fluxo de água de $100$ a $200\text{ m}$ de profundidade para a superfície.
Uma das formas de vida que podem se beneficiar do uso dos oceanos é o salp, um microorganismo que excreta carbono em fezes que se depositam no fundo do mar, talvez armazenando carbono lá, por milênios.
Outra vantagem de diminuir a temperatura das águas na superfície em regiões como o Golfo do México poderia ser uma redução do número de furacões, que precisam de águas mais aquecidas para se formar.
Os canos no oceano podem estimular também o crescimento de microorganismos que produzem sulfureto de dimetilo, uma substância que contribui para a formação de nuvens sobre o oceano, refletindo a luz do Sol para fora da superfície da Terra e ajudando na refrigeração do planeta.
(BBC Brasil.com. Adaptado)
Com as ondulações, o cano, que por sua inércia resiste às mudanças de sentido de movimento, sobe e desce, preso ao flutuador. No momento em que o cano ascende, os vetores que indicam as forças do empuxo e do peso sobre o centro de massa do conjunto estão mais bem representados em
Na leitura pretendida pela banca, o movimento ascendente é associado a uma resultante para cima. Assim, pela 2ª Lei de Newton, deve ocorrer $E-P>0$, ou seja, $E>P$.
A figura que representa o empuxo para cima com módulo maior que o peso para baixo é a alternativa C.
Observação de auditoria: o enunciado é conceitualmente impreciso. O fato de o cano estar subindo informa o sentido da velocidade, mas não determina o sentido da aceleração. Um corpo pode subir com aceleração para baixo. A alternativa C corresponde à interpretação esperada, mas a questão precisaria informar que o conjunto acelera para cima para ficar fisicamente determinada.
As águas do mar, horizontalmente estáticas, produzem ondas que fazem com que o flutuador que sustenta o tubo oscile com freqüência de $30\text{ r.p.m.}$. Se a largura de cada onda é de $3\text{ m}$, a menor velocidade que pode ser associada a um trem de pulsos produzidos em uma corda, nas mesmas características do mar revolto, tem velocidade, em $\text{m/s}$, de
A freqüência é $f=30\text{ rpm}=\dfrac{30}{60}=0{,}5\text{ Hz}$.
Tomando a largura de cada onda como o comprimento de onda, $\lambda=3\text{ m}$. Pela relação $v=\lambda f$:
$v=3·0{,}5=1{,}5\text{ m/s}$.
O extremo inferior do gigantesco cano de $200\text{ m}$ de comprimento, além de estar à temperatura de cerca de $3^\circ\text{C}$, suporta pressões, em $\text{Pa}$, da ordem de
Supor:
• aceleração da gravidade = $10\text{ m/s}^2$
• densidade média da água salgada = $1·10^3\text{ kg/m}^3$
• pressão atmosférica ao nível do mar = $1·10^5\text{ Pa}$
A pressão absoluta a $200\text{ m}$ de profundidade é $p=p_{atm}+\rho gh$.
$p=1·10^5+(1·10^3)·10·200=1·10^5+20·10^5=21·10^5\text{ Pa}$.
Na reportagem original da BBC de Londres, o texto trazia os valores de temperatura originalmente escritos na escala Fahrenheit. Nessa escala, a variação de temperatura entre a água próxima à superfície e a água da profundidade que o extremo do cano atinge é, em $^\circ\text{F}$,
Pela figura, a variação em Celsius é $\Delta T_C=30-3=27^\circ\text{C}$.
Para intervalos de temperatura, $\Delta T_F=\dfrac{9}{5}\Delta T_C$.
$\Delta T_F=\dfrac{9}{5}·27=48{,}6^\circ\text{F}$.
“... contribui para a formação de nuvens sobre o oceano, refletindo a luz do Sol para fora da superfície da Terra e ajudando na refrigeração do planeta.”
De acordo com esse fragmento, a atmosfera repleta de nuvens se assemelha a um
O fenômeno destacado é a reflexão da radiação solar. Entre as opções apresentadas, o dispositivo cuja função característica é refletir a luz, sem convergi-la nem divergi-la por curvatura, é o espelho plano.
Sobre uma mesma trajetória, associada ao piso de uma rodovia, dois automóveis movimentam-se segundo as funções horárias $s_1=-20-20·t$ e $s_2=10+10·t$, com valores escritos em termos do sistema internacional. Nessas condições, os dois veículos
Para haver encontro, as posições devem ser iguais:
$-20-20t=10+10t$.
$-30=30t\Rightarrow t=-1\text{ s}$.
O instante obtido é anterior ao início da observação, $t=0$. Para $t\geq0$, os veículos se afastam e não se encontram.
Ao apontar seu lápis, além de uma pequena força aplicada sobre ele na direção do apontador, o menino aplica um binário de forças, orientado conforme o desenho.
Se a intensidade do momento total do binário aplicado sobre o lápis tem intensidade de $5\text{ N·m}$, supondo que a força de atrito entre os dois dedos que giram o lápis tem a mesma intensidade, a força impressa por cada dedo ao girar o lápis de diâmetro $1\text{ cm}$ é, em $\text{N}$,
O momento de um binário é $M=F·d$, em que $d$ é a distância entre as linhas de ação das duas forças.
Neste caso, $d=1\text{ cm}=0{,}01\text{ m}$.
$5=F·0{,}01\Rightarrow F=500\text{ N}$.
Em uma quermesse, um homem atira rolhas de cortiça com uma espingarda de ar comprimido, em pequenas caixas numeradas. O objetivo é derrubar as caixas. Contudo, ao acertar determinada caixa, a rolha de massa $5\text{ g}$, transferindo toda sua energia, consegue apenas empurrar a caixa sem a derrubar. Se a rolha atinge seu alvo com velocidade de $28\text{ m/s}$, o módulo do trabalho da força de atrito, em $\text{J}$, é, aproximadamente,
A rolha transfere toda a sua energia cinética, que termina dissipada pelo atrito:
$|W_{at}|=E_c=\dfrac{mv^2}{2}$.
$|W_{at}|=\dfrac{0{,}005·28^2}{2}=1{,}96\text{ J}\approx2\text{ J}$.
No circuito, com a chave desligada, o voltímetro mede $1{,}68\text{ V}$. Ao se ligar a chave, fecha-se um circuito com um resistor de resistência $250\Omega$ e então o voltímetro passa a indicar o valor $1{,}50\text{ V}$. Nessas condições, o valor da resistência interna da pilha é, em $\Omega$, de
Com a chave aberta, a leitura fornece a força eletromotriz: $\varepsilon=1{,}68\text{ V}$.
Com a chave fechada, a tensão nos terminais é $U=1{,}50\text{ V}$ e a corrente no resistor é $i=U/R=1{,}50/250=0{,}006\text{ A}$.
Pela relação $U=\varepsilon-ri$:
$r=\dfrac{\varepsilon-U}{i}=\dfrac{1{,}68-1{,}50}{0{,}006}=30\Omega$.
O benjamim consiste em um “multiplicador do número de tomadas”, permitindo que em um mesmo ponto da parede sejam ligados até três aparelhos elétricos. Naturalmente, o aumento de corrente elétrica pode causar danos a essa peça que tem sido causa de alguns incêndios residenciais. Por esse motivo, há uma inscrição limitando a corrente elétrica à qual o benjamim pode estar sujeito.
Em um benjamim foi lida a inscrição $16\text{ A}/250\text{ V}$. Ao utilizá-lo em $110\text{ V}$, admitindo que sua resistência elétrica não varie, deve-se esperar que por ele passe uma corrente elétrica, em $\text{A}$, aproximadamente igual a
Seguindo a hipótese expressa no enunciado, trata-se a razão $V/I$ como uma resistência constante:
$R=\dfrac{250}{16}=15{,}625\Omega$.
Em $110\text{ V}$, $I=\dfrac{110}{15{,}625}\approx7{,}0\text{ A}$.
Observação de auditoria: a inscrição $16\text{ A}/250\text{ V}$ é uma especificação de corrente e tensão máximas admissíveis, não uma relação ôhmica que determine a resistência do benjamim. A conta acima reproduz a modelagem imposta pela própria questão, mas o item é fisicamente inadequado como descrição de um adaptador real.
Ligando-se um solenóide de comprimento definido a uma fonte de tensão ajustável, faz-se passar corrente elétrica contínua, em diversas intensidades. O gráfico que melhor representa o comportamento do módulo do vetor indução magnética $\vec B$ no interior desse solenóide, conforme valores de corrente elétrica $i$, é
Para um solenóide ideal, $B=\mu n i$, em que $\mu$ e $n$ são constantes para o dispositivo considerado.
Assim, $B$ é diretamente proporcional a $i$ e o gráfico é uma reta crescente que passa pela origem.