Um falcão, de massa igual a 2,5 kg, voa em direção a uma bola de borracha que foi lançada verticalmente para cima. No instante em que a bola atinge o ponto mais alto de sua trajetória, o falcão a agarra. Imediatamente antes de agarrar a bola, essa estava em repouso e o falcão possuía velocidade de 60 m/s.
Após o falcão agarrar a bola, sua velocidade foi reduzida para 40 m/s. Considere que a resistência do ar seja desprezível durante esse breve intervalo de tempo e que o movimento ocorre em linha reta.
A massa da bola de borracha, em kg, é de:
Pela conservação da quantidade de movimento: 2,5 × 60 = (2,5 + m) × 40. Assim, 150 = 100 + 40m e m = 1,25 kg.
Resposta: alternativa B.
Um trabalhador desloca uma geladeira sobre um piso com velocidade constante, aplicando uma força sempre paralela à superfície. O coeficiente de atrito cinético entre o piso e os pés da geladeira é μ = 1 em todo o percurso.
O deslocamento ocorre em quatro etapas:
I. A geladeira se move sobre uma superfície plana e horizontal.
II. A geladeira desce uma rampa com inclinação de 35°.
III. A geladeira desce uma rampa com inclinação de 45°.
IV. A geladeira desce uma rampa com inclinação de 55°.
A menor força, em módulo, exercida pelo trabalhador ocorre na etapa:
Para velocidade constante, a força aplicada compensa a diferença entre a componente do peso mg sen θ e o atrito μmg cos θ. Com μ = 1, o módulo é mínimo quando sen θ = cos θ, isto é, em θ = 45°, na etapa III.
Resposta: alternativa C.
Para possibilitar a leitura das informações gravadas em um objeto antigo e pequeno, foi utilizada uma lente delgada que permite obter uma imagem ampliada e direta, ou seja, sem inversão das inscrições presentes no objeto.
A lente a ser utilizada, a posição do objeto em relação à lente e o tipo de imagem formada, respectivamente, devem ser:
Uma lupa é uma lente convergente. Para formar uma imagem ampliada e direita, o objeto deve estar entre a lente e o foco; a imagem resultante é virtual.
Resposta: alternativa C.
Um êmbolo contém 0,014 m³ de um gás ideal e está localizado no fundo de um poço cheio de água, com 10 metros de profundidade. Nessa condição, o gás encontra-se sob uma pressão total de 2 atm, sendo 1 atm da pressão atmosférica e 1 atm da pressão hidrostática (considerando que a pressão aumenta 1 atm a cada 10 metros de profundidade). A temperatura inicial do gás é constante e igual à da água do poço, 7 °C.
Em seguida, o poço é esvaziado lentamente até que fique completamente seco, passando a expor o êmbolo à pressão atmosférica (1 atm). Após isso, o gás é aquecido gradualmente até atingir a temperatura ambiente de 27 °C.
Considere o comportamento do gás como ideal, a pressão atmosférica igual a 1 atm, e utilize a escala Kelvin para os cálculos de temperatura, adotando a conversão: 0 °C = 273 K.
O volume final VF do gás, em m³, dentro do êmbolo, após o esvaziamento do poço e o aquecimento, é:
Pela lei geral dos gases, P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂. Logo, 2 × 0,014/280 = V₂/300, resultando em V₂ = 0,030 m³.
Resposta: alternativa C.
Ondas geradas por duas tempestades em alto mar, localizadas a dezenas de quilômetros uma da outra, chegam simultaneamente a uma região próxima de uma praia situada a centenas de quilômetros de distância dessas tempestades. Quando as ondas provenientes dessas regiões diferentes se encontram, ocorre a formação de ondas mais altas e também de ondas mais baixas do que aquelas originadas isoladamente por cada tempestade.
Esse fenômeno pode ser explicado pelo princípio da:
A superposição de ondas pode produzir reforço, formando ondas mais altas, ou cancelamento parcial, formando ondas mais baixas. Esse fenômeno é a interferência.
Resposta: alternativa D.