Nos laboratórios de análises clínicas são usadas centrífugas para separar partículas em suspensão dentro de líquidos. Tais líquidos são colocados em tubos de ensaio que giram em movimento circular em alta rotação. Quando os tubos giram, eles se inclinam tendendo a ficar na posição do plano de rotação.
Sobre essa situação observe as alternativas e assinale a opção de acordo com as respostas.
1. Por serem mais pesadas que o líquido, as partículas descem até a base do tubo de ensaio devido à força centrípeta.
2. Devido à centrifugação, a força centrífuga é maior do que a força centrípeta e por isso as partículas são empurradas para o fundo do tubo.
3. Sobre as partículas surge uma força horizontal para fora do tubo até que elas atinjam o vidro do fundo.
4. As partículas, devido à inércia, tendem a seguir em linha reta mantendo seu movimento, mas como o tubo faz uma curva elas chegam ao seu fundo.
Em um referencial inercial (o laboratório), a única força real horizontal que age é a que o tubo exerce para curvar a trajetória, e ela aponta para o centro: é a resultante centrípeta. Não existe força real "para fora".
- 1 é falsa: a força centrípeta aponta para o eixo; ela não leva as partículas ao fundo do tubo.
- 2 é falsa: a força centrífuga não é uma força real (é uma força inercial de um referencial que gira), e não pode "vencer" a centrípeta; elas não formam par ação e reação.
- 3 é falsa: não surge força horizontal real para fora sobre as partículas.
- 4 é verdadeira: pela inércia, as partículas tendem à trajetória retilínea; como o tubo as força a curvar, elas se aproximam do fundo (a parte do tubo que fica mais afastada do eixo).
Corretas: apenas a 4.
Alternativa D.
A figura mostra um armário que é fechado nas laterais e no fundo.
Esse armário exercerá menor pressão sobre uma superfície horizontal se:
O peso do armário não muda, então a pressão sobre o piso é $p = \dfrac{F}{A} = \dfrac{P}{A}$: quanto maior a área de apoio, menor a pressão.
As maiores faces do armário são a frente e as costas. Como o armário é aberto na frente (prateleiras) e fechado no fundo, deitado com a frente para o chão ele apoia só a moldura (área pequena), enquanto, deitado de costas, apoia o painel inteiro (área grande).
Alternativa E.
O entendimento dos conceitos térmicos leva a uma maior compreensão da termodinâmica. Observe as alternativas e assinale a opção de acordo com as respostas.
1. Se uma garrafa PET possui 2 litros de água e outra, 2 litros de álcool, quando colocadas sob a luz solar a de água esquenta mais rápido, pois ela possui maior calor específico.
2. A capacidade térmica de uma panela de alumínio é maior que a de outra de alumínio de menor massa.
3. O ponto de ebulição de uma substância é tanto maior quanto maior for seu calor de vaporização.
4. Quando o calor latente de solidificação de uma substância é pequeno, significa que ela libera menos calor para cada unidade de massa para passar para a fase sólida.
- 1 é falsa: maior calor específico significa que é preciso mais calor para variar a temperatura; a água esquenta mais devagar que o álcool.
- 2 é verdadeira: a capacidade térmica é $C = m\,c$; para o mesmo material, é proporcional à massa.
- 3 é falsa: ponto de ebulição e calor latente de vaporização são propriedades independentes (não há regra de proporcionalidade entre eles).
- 4 é verdadeira: o calor latente é a energia trocada por unidade de massa na mudança de fase; se é pequeno, libera pouco calor por unidade de massa ao solidificar.
Corretas: 2 e 4.
Alternativa C.
As cores fazem parte de nosso mundo, e suas combinações tornam os ambientes mais ou menos agradáveis. A figura da esquerda mostra três projetores incidindo luz de cores diferentes sobre um disco opaco cinza e formando no solo três círculos de sombra. A figura da direita mostra os círculos de sombra correspondentes a cada cor das luzes.
O círculo R é da luz vermelha (Red), o G é da luz verde (Green) e o B é da luz azul (Blue). Quatro estudantes fizeram afirmações sobre as regiões formadas pelas sombras. Observe as alternativas e assinale a opção de acordo com as respostas.
1. A região B aparecerá na cor amarela.
2. A região 4 aparecerá na cor branca, pois é a mistura das três cores.
3. As regiões 1, 2 e 3 são de penumbra.
4. A penumbra das regiões G e B são mais intensas do que das regiões 1 e 2.
Cada círculo é a sombra de um projetor (a região onde a luz daquela cor não chega). Em cada ponto, a cor vista é a soma das luzes que chegam.
- 1 é verdadeira: na região B só falta a luz azul; chegam a vermelha e a verde, e R + G = amarelo.
- 2 é falsa: a região 4 está na sombra das três luzes, então nenhuma chega: fica escura, e não branca (o branco seria R + G + B juntas).
- 3 é verdadeira: nas regiões 1, 2 e 3 chega apenas uma das luzes (as outras duas são bloqueadas); são regiões parcialmente iluminadas, isto é, de penumbra no sentido da questão.
- 4 é falsa: nas regiões G e B de sombra única chegam duas luzes, e nas regiões 1 e 2 chega uma; logo, as regiões 1 e 2 são menos iluminadas, e não o contrário.
Corretas: 1 e 3.
Alternativa B.
Atrita-se um pano de seda em uma régua de plástico, de modo que a régua adquira carga positiva. Logo após, aproxima-se a régua eletrizada de uma esfera condutora leve, inicialmente neutra, que está suspensa por fio isolante, observando-se uma aproximação da esfera sendo que a régua não a toca.
Com relação à situação proposta e aos fenômenos da eletrização e atração elétrica observe as alternativas e assinale a opção de acordo com as respostas.
1. Na eletrização o número de cargas positivas da régua é maior que as cargas negativas da seda.
2. A força de atração elétrica acontece por que a esfera condutora se eletriza com carga negativa.
3. A indução eletrostática que a régua produz na esfera a faz adquirir carga de sinal oposto.
4. Na eletrização houve transferência de elétrons livres da régua de plástico para o pano de seda.
- 4 é verdadeira: a régua ficou positiva porque perdeu elétrons para a seda (só elétrons livres se transferem).
- 1 é falsa: pela conservação da carga, o excesso de carga positiva da régua é igual em módulo ao excesso de carga negativa da seda; não há "maior".
- 2 é falsa: a esfera continua neutra; ela não se eletriza com carga negativa. Ela é atraída porque a régua polariza a esfera: os elétrons livres se deslocam para o lado próximo (que fica negativo) e o lado distante fica positivo. A força de atração, a menor distância, é maior que a de repulsão.
- 3 é falsa: a indução separa cargas na esfera, mas ela não "adquire" carga líquida; apenas o lado próximo à régua fica com sinal oposto.
Corretas: apenas a 4.
Alternativa D.