Uma imagem produzida por um espelho antifurto (convexo) precisa diminuir 20x o tamanho dos objetos monitorados. Se os objetos estão a 5 m do espelho, a distância focal que o espelho tem, em módulo, é de, aproximadamente,
Para espelhos, o aumento linear transversal é $A=\dfrac{f}{f-p}$. Num espelho convexo a distância focal é negativa, $f=-|f|$, e a imagem é reduzida e virtual, então, em módulo, $|A|=\dfrac{|f|}{|f|+p}=\dfrac{1}{20}$.
$20|f|=|f|+p \Rightarrow 19|f|=p=5\ \text{m}=500\ \text{cm} \Rightarrow |f|=\dfrac{500}{19}\approx26\ \text{cm}$ — alternativa C.
Uma barra de alumínio de 10 kg precisa ser resfriada de 1000 °C para 100 °C. A quantidade de água, em litros, a 20 °C necessária para resfriar a barra é de, aproximadamente,
Dados: $c_{Al}=900\ \text{J/(kg·°C)}$; $c_{H_2O}=4200\ \text{J/(kg·°C)}$
Considerando que a água absorve o calor cedido pela barra até atingir os 100 °C finais (sem trocas com o ambiente), pelo balanço calorimétrico: $Q_{cedido,Al}=Q_{absorvido,água}$.
$m_{Al}\,c_{Al}\,\Delta T_{Al}=m_{água}\,c_{água}\,\Delta T_{água}$
$10\times900\times(1000-100)=m_{água}\times4200\times(100-20)$
$8{,}1\times10^6=336\,000\,m_{água} \Rightarrow m_{água}\approx24{,}1\ \text{kg}\approx24\ \text{L}$ — alternativa D.
Uma onda de um mar artificial é mecanicamente produzida com uma distância entre os picos de 3 m. Se o período de oscilação é de 0,6 segundos, a velocidade dessa onda é de:
A distância entre dois picos consecutivos é o comprimento de onda: $\lambda=3\ \text{m}$.
A equação fundamental da ondulatória dá $v=\dfrac{\lambda}{T}=\dfrac{3}{0{,}6}=5\ \text{m/s}$ — alternativa B.
Analise as afirmativas a seguir:
I- Um calor transferido não altera a temperatura do corpo na mudança de fase de um corpo com pressão constante.
II- Um objeto localizado entre o foco e o vértice de um espelho côncavo produz sempre uma imagem real.
III- Uma lente divergente de vidro no meio ar sempre produz o mesmo tipo de imagem, a imagem virtual.
IV- Uma onda mecânica produzida no corpo metálico do diapasão tem a mesma velocidade da onda sonora gerada nas moléculas de ar que ressoam seu som.
Estão CORRETAS apenas as afirmativas
I (verdadeira): durante uma mudança de fase à pressão constante, toda a energia recebida é usada para reorganizar as ligações moleculares (calor latente); a temperatura permanece constante enquanto a mudança de fase ocorre.
II (falsa): um objeto entre o foco e o vértice de um espelho côncavo produz imagem virtual, direita e ampliada (efeito espelho de maquiagem/barbear), não real.
III (verdadeira): uma lente divergente, independentemente da posição do objeto, sempre forma imagem virtual, direita e reduzida.
IV (falsa): a velocidade do som depende do meio de propagação; a onda mecânica se propaga muito mais rápido no metal do diapasão do que a onda sonora no ar.
Corretas: I e III — alternativa A.
Considere as seguintes afirmativas:
I- O som é uma onda mecânica que se propaga no ar mais rapidamente que no aço.
II- O pedestre escuta um som mais agudo, quando uma ambulância com sirene ligada se aproxima dele, devido ao efeito Doppler.
III- A onda estacionária, para ser gerada, necessita da interferência de duas ondas.
IV- O comprimento de onda não se altera quando uma onda, em um instrumento de corda, reverbera uma onda sonora no ar.
As afirmativas CORRETAS são apenas
I (falsa): o som se propaga muito mais rápido em sólidos (como o aço) do que no ar — o contrário do afirmado.
II (verdadeira): quando a fonte sonora se aproxima do observador, a frequência percebida aumenta (som mais agudo) — esse é o efeito Doppler.
III (verdadeira): uma onda estacionária resulta da interferência entre uma onda incidente e sua onda refletida (duas ondas de mesma frequência e amplitude se propagando em sentidos opostos).
IV (falsa): como a frequência se mantém, mas a velocidade de propagação muda ao passar da corda (sólido) para o ar, o comprimento de onda $\lambda=v/f$ necessariamente muda.
Corretas: II e III — alternativa C.