UFMS · 2026 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Dois recipientes, A e B, de mesma forma e volume, V0 = 1000 mL, em temperatura ambiente, que apresentam coeficientes de dilatação volumétrica $\gamma_A$ = 2,0 × 10⁻⁵ (°C)⁻¹ e $\gamma_B$ =0,5.$\gamma_A$, foram preenchidos com 100% de seu volume inicial com um líquido com coeficiente de dilatação volumétrica $\gamma_L$ = 5$\gamma_A$. Em um dado instante, ambos os recipientes foram submetidos à mesma variação de temperatura, ΔT = 100 °C. Nessa situação, os volumes de líquido transbordados, a partir dos recipientes A e B, $V_{TA}$ e $V_{TB}$, são, respectivamente:

Os dois recipientes apresentados na figura a seguir estão completamente preenchidos com água e mercúrio, respectivamente. A pressão atmosférica, Patm, em que estão localizados os recipientes, é 1 × 10⁵ Pa. Determine: a pressão total, PP, no ponto P, localizado em uma altura h = 10 m no fundo do recipiente contendo água; e a altura, hA, localizado o ponto A dentro do recipiente contendo mercúrio, de forma que a pressão total no ponto A, PA, seja igual à pressão no ponto P, PP. (Considere os seguintes dados: a densidade da água, ρágua = 1 g·cm⁻³; a densidade do mercúrio, ρmercúrio = 13,6 g·cm⁻³; e que o módulo da aceleração da gravidade no local é g = 10m·s⁻²)

Um mergulhador decidiu usar uma garrafa de volume interno igual a 1,0 L e um dinamômetro (medidor de força) para avaliar a profundidade que ele alcançava em uma lagoa com base na medida do empuxo. Para isso, ele fixou a garrafa pela boca ao dinamômetro e a manteve totalmente imersa, com a boca virada para baixo, de modo a aprisionar o ar em seu interior. A figura a seguir mostra a situação descrita quando a garrafa está próxima à superfície. Considere que a massa da garrafa e a do ar dentro dela são desprezíveis, de modo que a força medida no dinamômetro corresponde ao empuxo exercido pela água na garrafa. O ar no interior da garrafa pode ser tratado como um gás ideal e sua pressão interna, quando imerso e próximo à superfície, é a pressão atmosférica, P0 = 1,0 × 10⁵. Se, ao medir a força no dinamômetro próximo à superfície, o mergulhador encontrou um valor de 10,0 N e no ponto mais profundo do lago ele mediu 5,0 N, qual é a variação da profundidade alcançada? (Considere os dados: aceleração da gravidade g = 10,0 m/s2; a densidade da água e a temperatura da água na lagoa são constantes, sendo T = 27º C)

Glaucius observou que, ao tocar a sexta corda (corda mais grossa) de seu violão, pressionada em uma posição do braço, a quinta corda começou a vibrar sem que ele a tocasse. Esse fenômeno é chamado ressonância e ocorre porque as duas cordas apresentam a mesma frequência de vibração. Assim, considere que todas as cordas soltas do violão possuem o mesmo comprimento, L = 0,65 m, e que a quinta corda solta oscila com frequência fundamental f = 110 Hz (correspondente a uma nota Lá). Se quando Glaucius verificou a ressonância, seu dedo pressionava a sexta corda de modo que o comprimento da corda vibrante ficou reduzido a 80% de seu comprimento original, qual seria a frequência fundamental de oscilação da sexta corda solta?

Paloma e Bruno decidiram investigar a geração de eletricidade a partir de diferenças de temperatura, utilizando um gerador termoelétrico baseado em uma placa Peltier, operando em efeito Seebeck. A placa Peltier é um dispositivo semicondutor que, quando submetido a uma diferença de potencial entre seus polos, transfere calor de um lado para outro, mas também pode produzir energia elétrica quando seus lados são mantidos em temperaturas diferentes. Para o experimento, cada lado da placa foi colocado em contato térmico com um reservatório que contém 0,5 L de água, inicialmente a temperaturas TQ,i = 80 °C (reservatório quente) e TF,i = 15 °C (reservatório frio). Os reservatórios estavam isolados do restante do ambiente e trocavam calor apenas com o seu respectivo lado da placa. Após 10 minutos, as temperaturas medidas foram TQ,f = 74 °C e TF,f =18 °C, respectivamente. Desprezando quaisquer perdas e considerando que a diferença entre o calor cedido pelo reservatório quente e o calor absorvido pelo frio tenha sido totalmente convertida em energia elétrica, determine a potência elétrica média dissipada em uma lâmpada ligada ao gerador. (Considere os dados: calor específico da água c = 4,0 J/g ºC; densidade da água ρ = 1,0 g/cm3)