O som percorre no ar 340 metros por segundo. Qual distância percorrerá em um minuto?
O som se propaga com velocidade constante: $d = v\,t$, com $t = 1\ \text{min} = 60\ \text{s}$.
$$d = 340\cdot 60 = 20\,400\ \text{m} = 20{,}4\ \text{km}$$Alternativa C.
Qual das alternativas abaixo pode representar CORRETAMENTE a unidade de Potência.
| Símbolo | Significado |
|---|---|
| J | joule |
| cal | calorias |
| W | watts |
| h | horas |
| s | segundos |
| m | metro |
Potência é energia por unidade de tempo.
- A) kWh e D) W·s são unidades de energia (potência × tempo).
- B) J/m é energia por distância, ou seja, força.
- C) J·h é energia vezes tempo (ação), não é potência.
- E) cal/h é energia (caloria) dividida por tempo (hora): potência.
Alternativa E.
Um corpo de massa 150 g é lançado sobre um plano horizontal, com velocidade inicial igual a 40 m/s. Este corpo desloca-se por $x$ metros até parar, devido à ação do atrito. Determine, em unidades do sistema internacional, o módulo do impulso que a força de atrito aplicou no corpo, fazendo-o parar após percorrer a distância $x$.
Pelo teorema do impulso, o impulso da força resultante (aqui, o atrito) é a variação da quantidade de movimento:
$$|I| = |\Delta Q| = m\,|v_f - v_0| = 0{,}150\cdot|0 - 40| = 6\ \text{N·s}$$A distância $x$ não é necessária. Alternativa B.
Um raio de luz propaga-se de um meio 1 para um meio 2 como mostra a figura abaixo.
Observe as alternativas e assinale a opção de acordo com as respostas.
1. O índice de refração do meio 1 é maior que o índice de refração do meio 2.
2. A velocidade da luz no meio 1 é maior que a velocidade da luz no meio 2.
3. A frequência da luz no meio 1 é maior que a frequência da luz no meio 2.
4. O comprimento de onda da luz no meio 1 é maior que o comprimento de onda da luz no meio 2.
Snell: $n_1\,\text{sen}\,45° = n_2\,\text{sen}\,30°$. Como $\text{sen}\,45° > \text{sen}\,30°$, resulta $n_1 < n_2$.
- 1 é falsa: $n_1 < n_2$.
- 2 é verdadeira: $v = c/n$; com $n_1 < n_2$, $v_1 > v_2$ (o raio se aproxima da normal ao entrar no meio mais refringente).
- 3 é falsa: a frequência é determinada pela fonte e não muda na refração.
- 4 é verdadeira: $\lambda = v/f$; com $f$ constante e $v_1 > v_2$, $\lambda_1 > \lambda_2$.
Corretas: 2 e 4.
Alternativa C.
Em um documentário de televisão, Júlia assistiu a uma experiência sobre a temperatura de ebulição da água. O documentário mostrava que a água fervia em diferentes temperaturas devido ao local onde era realizada a experiência. Júlia ficou intrigada, e sabendo que viajaria de férias com sua família, resolveu fazer o seguinte experimento: em sua cidade, Rio de Janeiro, colocou um litro de água para ferver e registrou o tempo necessário para a água entrar em ebulição. Quando viajou de férias para Campos do Jordão (1628 m de altitude), fez a mesma observação com um litro de água nas mesmas condições de temperatura. Considerando que a fonte de calor utilizada tenha sido a mesma, em qual das cidades a água demorou maior tempo para entrar em ebulição?
A temperatura de ebulição cresce com a pressão. No Rio de Janeiro (nível do mar) a pressão atmosférica é maior que em Campos do Jordão (1628 m de altitude), logo a água precisa chegar a uma temperatura maior (cerca de 100 °C, contra aproximadamente 95 °C na serra).
Com a mesma fonte de calor, é preciso fornecer mais energia no Rio de Janeiro, e a água demora mais para ferver lá.
- A) e C) são falsas: em Campos do Jordão a água ferve antes.
- B) é falsa: a altitude muda o resultado.
- E) afirma que a pressão no Rio é menor, o que é falso.
Alternativa D. (A justificativa "o vapor sofre maior resistência para ser liberado" é um modo informal de dizer que é preciso uma pressão de vapor maior para ferver.)