A fração da energia solar incidente na superfície do planeta na forma de luz visível que, em parte, é temporariamente absorvida, é posteriormente re-emitida em direção ao espaço interplanetário na forma de radiação infravermelha. No entanto, ao se encontrar com determinadas substâncias, como compostos de carbono, existentes na atmosfera, reflete-se e retorna em parte à superfície da Terra. Esse fenômeno denomina-se efeito estufa. O aumento de compostos de carbono no ar intensifica o efeito estufa, aquecendo ainda mais o planeta. Em relação ao assunto, assinale a afirmativa correta.
A radiação solar incidente é predominantemente visível, enquanto a superfície terrestre, após absorver energia, a re-emite principalmente no infravermelho. Como $c=\lambda f$, para uma mesma velocidade de propagação, maior frequência corresponde a menor comprimento de onda.
Logo, a luz visível incidente possui frequência maior que a radiação infravermelha re-emitida. Consequentemente, seus fótons também possuem maior energia, pois $E=hf$.
Portanto, a afirmativa correta é a alternativa B.
Marque a aplicação tecnológica do conceito demonstrado por Faraday, na primeira metade do século XIX, na experiência conhecida como gaiola de Faraday.
Em equilíbrio eletrostático, as cargas livres de um condutor distribuem-se em sua superfície externa, fazendo com que o campo elétrico no interior da região condutora protegida seja nulo. Esse é o princípio da blindagem eletrostática, associado à gaiola de Faraday.
Uma estrutura metálica adequada também pode atenuar ondas eletromagnéticas de rádio, impedindo ou dificultando a comunicação entre o interior e o exterior. É esse princípio que está associado ao bloqueio de sinais de telefonia celular.
Logo, a resposta é a alternativa E.
Todos os recipientes abaixo estão preenchidos à mesma altura $h$ por um líquido de mesma densidade.
A partir dessas informações, assinale a afirmativa correta.
A pressão hidrostática a uma profundidade $h$ é $p=p_0+\rho gh$. Como todos os recipientes contêm o mesmo líquido e a superfície livre está à mesma altura em relação às bases, a pressão exercida pelo líquido sobre cada base é a mesma.
A força sobre a base, entretanto, é $F=pA$ e depende da área da base. No recipiente I, de paredes verticais, o volume é $V=Ah$; portanto, desprezando a pressão atmosférica, $F=\rho ghA=\rho gV=P$, isto é, a força do líquido sobre a base é igual ao peso do líquido.
Logo, a resposta é a alternativa A.
Em um olho humano normal, a imagem se forma sobre a retina. Um oftalmologista observa que um paciente precisa de lentes divergentes para enxergar com nitidez objetos distantes. Pode-se afirmar que o paciente é portador de
Na miopia, para objetos distantes, os raios luminosos são focalizados antes da retina. Para deslocar o foco para trás, fazendo-o coincidir com a retina, utiliza-se uma lente divergente.
Portanto, o paciente é míope — alternativa C.
Sobre o estudo da termologia, analise as afirmativas.
I - A temperatura é a medida do calor de um corpo.
II - A eficiência de uma máquina térmica que trabalha segundo o ciclo de Carnot independe da energia interna da substância de operação.
III - Um gás ideal em expansão adiabática diminui sua energia interna.
IV - O aumento da temperatura de um gás ideal só é possível se houver um fluxo de calor para o seu interior.
Estão corretas as afirmativas
I — Falsa. Temperatura não mede calor; calor é energia em trânsito devido a uma diferença de temperatura.
II — Verdadeira. O rendimento de uma máquina de Carnot depende apenas das temperaturas absolutas das fontes: $\eta=1-\dfrac{T_f}{T_q}$.
III — Verdadeira. Na expansão adiabática, $Q=0$. Como o gás realiza trabalho, pela 1ª Lei da Termodinâmica, $\Delta U=Q-W=-W<0$; portanto, sua energia interna diminui.
IV — Falsa. A temperatura de um gás pode aumentar mesmo sem receber calor, por exemplo em uma compressão adiabática.
Estão corretas apenas II e III — alternativa D.
Em 1947, na Universidade de Bristol (Inglaterra), Cesar Lattes, físico brasileiro, idealizou uma série de experiências que culminou com a descoberta do méson-$\pi$, partícula responsável pela força de interação nuclear forte. Essa força é responsável pela
A interação nuclear forte mantém prótons e nêutrons ligados no núcleo atômico, vencendo, em distâncias nucleares, a repulsão eletrostática entre os prótons.
Assim, ela é responsável pela estabilidade e pela própria existência dos núcleos atômicos — alternativa A.
A figura mostra a formação do cone sonoro. Os pontos A e B representam as posições do avião (fonte sonora) em dois instantes, $t_1$ e $t_2$, respectivamente. No instante $t_2$, as linhas BC e BC´ são as frentes de onda do estrondo sonoro e a circunferência que passa por C e C´, com centro em A, representa a frente de onda do som produzido pela fonte sonora em A.
A partir das informações dadas, assinale a afirmativa INCORRETA.
A figura representa uma fonte supersônica, portanto $v_{avião}>v_{som}$. À frente da fonte, as frentes de onda ficam comprimidas; atrás, ficam mais espaçadas, compatível com frequências respectivamente maior e menor para observadores adequadamente posicionados.
As linhas BC e BC´ delimitam a frente de choque, sobre a qual é percebido o estrondo sonoro.
No instante representado, o avião já está em B e o observador R está atrás da fonte, que se afasta dele. Pelo efeito Doppler, o som recebido em R tem frequência menor e é mais grave, não mais agudo. Assim, a afirmativa incorreta é a alternativa B.
A figura abaixo apresenta a leitura de um amperímetro.
Assinale o circuito cujo amperímetro apresenta a mesma leitura indicada na figura.
Dados: considere em cada circuito $E = 10\,\text{V}$ e $R = 2\,\Omega$ para cada um dos resistores.
O ponteiro do amperímetro indica aproximadamente $2\,\text{A}$.
Na alternativa E, os dois resistores da parte inferior estão em paralelo: $R_p=\dfrac{2\cdot2}{2+2}=1\,\Omega$. Esse equivalente está em série com os dois resistores da direita, cuja resistência total é $4\,\Omega$.
Assim, $R_{eq}=1+4=5\,\Omega$ e a corrente medida pelo amperímetro é $I=\dfrac{E}{R_{eq}}=\dfrac{10}{5}=2\,\text{A}$.
Portanto, o circuito correto é o da alternativa E.
INSTRUÇÃO: As questões de 54 a 57 estão relacionadas ao texto abaixo.
A radioatividade sempre existiu em nosso planeta. Materiais radioativos estão presentes na crosta terrestre, nos pisos e paredes de nossas construções, nos alimentos e no nosso próprio corpo. Grande é o seu potencial de uso pela humanidade, como em centrais elétricas alimentadas por energia nuclear, na datação geológica e na medicina moderna.
Uma amostra de urânio radioativo, ${}^{238}_{92}U$, colocada em um recipiente cilíndrico de chumbo, decai em tório, ${}^{234}_{90}Th$, e emite radiação por meio de uma fenda na câmara de chumbo. A radiação passa entre duas placas condutoras, ligadas a uma fonte de corrente contínua, e incide sobre uma tela fluorescente, conforme a figura (as linhas pontilhadas indicam as possíveis trajetórias das partículas).
Assinale a correspondência correta entre partícula emitida e posição na tela fluorescente.
No decaimento ${}^{238}_{92}U\rightarrow{}^{234}_{90}Th$, o número de massa diminui 4 e o número atômico diminui 2. Portanto, a partícula emitida é uma partícula alfa, ${}^{4}_{2}\alpha$.
A partícula $\alpha$ possui carga positiva. Entre as placas, ela sofre força elétrica no sentido da placa negativa; na figura, isso corresponde à trajetória que atinge a posição c.
Logo, a correspondência correta é $\alpha$, c — alternativa D.
Observe a figura.
A reta que passa pelo centro de massa (CM) e pelo ponto de apoio (PA) da atleta da figura forma um ângulo de $45^\circ$ com a vertical. A componente horizontal da aceleração da atleta devida ao seu peso vale
Considere $g = 10\ \mathrm{m/s^2}$.
Para a atleta acelerar sem girar (sem tombar), a força total que o chão exerce sobre ela no ponto de apoio — normal $N$ mais atrito $F_{at}$ — precisa estar alinhada com a reta PA–CM, que forma $45^\circ$ com a vertical.
Na vertical não há aceleração, então a componente vertical dessa força equilibra o peso: $N = mg$.
Como a reta faz $45^\circ$ com a vertical, a componente horizontal tem o mesmo módulo da vertical: $F_{at} = N\tan 45^\circ = mg$.
Logo, a aceleração horizontal é $a = \dfrac{F_{at}}{m} = g = 10\,\mathrm{m/s^2}$ — alternativa D.
Observação: o peso é vertical e não tem componente horizontal; a expressão “devida ao seu peso” do enunciado se refere ao fato de a aceleração horizontal ficar determinada pelo peso, por meio do equilíbrio vertical ($F_{at} = mg$).