Nos dias mais frios, muitas pessoas utilizam, preferencialmente, agasalhos feitos de lã ao invés de agasalhos feitos de algodão, para se manterem aquecidas. Essa preferência decorre do fato de que
O agasalho não gera calor: ele reduz a perda de calor do corpo para o ambiente frio. A lã aprisiona muito ar entre as fibras, e o ar é mau condutor, por isso a lã é melhor isolante térmico que o algodão e dificulta a saída do calor.
- A) inverte a lógica: um bom condutor facilitaria a perda de calor.
- B) é o oposto da realidade.
- C) é falsa, porque os tecidos têm isolamentos diferentes.
Alternativa D.
Um circuito elétrico é composto por quatro lâmpadas iguais cujos dados nominais são, 100 W – 127 V. Considerando que essas lâmpadas estão associadas conforme a figura abaixo, e, que a tensão elétrica entre A e B seja igual a 127 V, podemos afirmar:
Seguindo os fios do esquema:
- os terminais esquerdos de L1, L2 e L3 estão ligados ao mesmo nó do lado de A (L3 por meio do fio superior), e o terminal esquerdo de L4 também sai desse nó;
- os terminais direitos de L1, L2, L3 e L4 estão ligados ao mesmo nó do lado de B.
Logo, as quatro lâmpadas estão em paralelo e cada uma fica submetida aos 127 V da fonte, sua tensão nominal. Como são iguais, todas dissipam 100 W e têm o mesmo brilho. Nenhuma está em curto, porque nenhum fio liga os dois terminais de uma mesma lâmpada sem passar por ela.
Alternativa E.
O bungee jump é um esporte muito praticado por pessoas que gostam de aventuras radicais. Se um homem de 80 kg saltar de bungee jump de uma plataforma a uma altura de 60 metros acima de um rio, qual deverá ser o comprimento da corda para que, na elongação máxima, o homem atinja uma distância de 10 metros da água? Considere todo o movimento de queda como conservativo, isto é, não há dissipação de energia na forma de calor, e ainda, que a corda tenha uma constante elástica igual a 200 N/m.
Dado: $g = 10\ \text{m/s}^2$.
Na elongação máxima, o homem está parado a 10 m da água, ou seja, desceu $60 - 10 = 50\ \text{m}$ a partir da plataforma. Sendo $L$ o comprimento natural da corda e $x$ a elongação máxima:
$$L + x = 50$$Conservação da energia entre a plataforma e o ponto mais baixo (velocidade nula nos dois): a energia potencial gravitacional perdida vira energia elástica.
$$mg(L + x) = \frac{1}{2}kx^2 \Rightarrow 80\cdot10\cdot 50 = \frac{1}{2}\cdot 200\cdot x^2 \Rightarrow x^2 = 400 \Rightarrow x = 20\ \text{m}$$Então $L = 50 - 20 = 30\ \text{m}$.
Alternativa C.
Um conjunto de blocos, inicialmente em repouso, sofre a ação de uma força de 48 N inclinada de 60° com a horizontal, como mostra a figura. Desprezando qualquer tipo de força de resistência, observe as alternativas e assinale a opção de acordo com as respostas. Caso seja necessário utilize os seguintes dados: $g = 10\ \text{m/s}^2$; $\text{sen}\,60° = 0{,}8$; $\cos 60° = 0{,}5$.
1. A aceleração do conjunto de blocos será igual a 4 m/s².
2. A tração no fio 1 será igual a 48 N.
3. A tração no fio 1 será igual a 8 N.
4. A aceleração do conjunto de blocos será igual a 8 m/s².
A componente horizontal da força é $F_x = F\cos 60° = 48\cdot 0{,}5 = 24\ \text{N}$. A massa total é $3 + 1 + 2 = 6\ \text{kg}$.
$$a = \frac{F_x}{m_{total}} = \frac{24}{6} = 4\ \text{m/s}^2$$O fio 1 puxa apenas o bloco de 2 kg:
$$T_1 = m\,a = 2\cdot 4 = 8\ \text{N}$$- 1 é verdadeira ($a = 4\ \text{m/s}^2$) e 3 é verdadeira ($T_1 = 8\ \text{N}$).
- 2 e 4 são falsas.
Observação: com $\text{sen}\,60° = 0{,}8$, a componente vertical da força seria $38{,}4\ \text{N}$, maior que o peso de 30 N do bloco de 3 kg. A questão ignora esse detalhe e considera apenas o movimento horizontal.
Alternativa B.
O gráfico abaixo representa as transformações gasosas sofridas por um determinado gás. Observe as alternativas e assinale a opção de acordo com as respostas.
1. A energia interna do gás no ponto B é maior do que a energia interna no ponto D.
2. O trabalho realizado pelo gás em um ciclo completo vale $18{,}0\cdot10^{5}\ \text{J}$.
3. A quantidade de calor trocada em cada ciclo é igual a $18{,}0\cdot10^{5}\ \text{J}$.
4. O trabalho realizado de A para B vale $16{,}0\cdot10^{5}\ \text{J}$.
Pontos do gráfico ($p$ em $10^5\ \text{N/m}^2$, $V$ em $\text{m}^3$): D (2; 2), A (5; 6), B (8; 6), C (8; 2).
- Item 1: para um gás ideal, a energia interna cresce com a temperatura, e $T\propto pV$. Em B, $pV = 6\cdot 8 = 48$; em D, $pV = 2\cdot 2 = 4$. Logo, $U_B > U_D$: verdadeiro.
- Item 2: o trabalho no ciclo é a área do ciclo (trapézio com $D \to A \to B \to C$): triângulo $\tfrac{1}{2}\cdot 3\cdot 4 = 6$ mais retângulo $3\cdot 4 = 12$, total $18\cdot10^{5}\ \text{J}$, positivo porque o ciclo é horário: verdadeiro.
- Item 3: em um ciclo completo, $\Delta U = 0$, logo $Q = W = 18\cdot10^{5}\ \text{J}$: verdadeiro.
- Item 4: de A para B, a transformação é isobárica: $W = p\,\Delta V = 6\cdot10^{5}\cdot(8 - 5) = 18\cdot10^{5}\ \text{J}$, e não $16\cdot10^{5}\ \text{J}$: falso.
Corretas: 1, 2 e 3.
Alternativa A.