UPE SSA2 2024 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Um projetista desenvolveu um manômetro calibrador cilíndrico de seção transversal de área $A=3{,}0\text{ cm}^2$, com uma mola de constante elástica $k$ e, em paralelo, uma régua centimetrada e muito leve que corre livremente para leitura da pressão manométrica, em psi — libras por polegada quadrada.

Em uma medida de uma câmara de ar, a compressão da mola é percebida diretamente no ponto de leitura que indica uma pressão de $30\text{ psi}$, sendo equivalente a uma medida real de $3{,}0\text{ cm}$ de régua exposta.

Qual é o valor de $k$, em $\text{N/cm}$, que o projetista usou nesse calibrador?

Se colocarmos um objeto quente em contato com um objeto frio, o objeto quente esfriará, e o objeto frio aquecerá. Se medirmos as temperaturas dos dois objetos depois de algum tempo, elas serão iguais.

Nesse contexto, esses objetos estão em

Um componente de um sistema de refrigeração de um supercomputador apresenta instabilidades. Em um teste isolado, o equipamento realiza um ciclo de Carnot entre o ambiente a $27^\circ\text{C}$ e um interior de controle a $-3^\circ\text{C}$.

Se o motor realiza um trabalho de $42\text{ kJ}$ a cada ciclo, estime a quantidade de calor removida do ambiente refrigerado em cada ciclo, em unidades de quilojoules.

Um estudante, desejando entender a diferença entre temperatura e calor, fez um experimento. Em um dia quente em que a temperatura sob o Sol estava a $40^\circ\text{C}$, ele colocou expostos ao Sol dois blocos retangulares de mesmo tamanho, mas de materiais diferentes, e esperou alcançarem o equilíbrio térmico.

Um dos blocos era feito de alumínio, e o outro era de madeira, de condutividades térmicas $200\text{ W}\cdot\text{m}^{-1}\text{K}^{-1}$ e $0{,}1\text{ W}\cdot\text{m}^{-1}\text{K}^{-1}$, respectivamente. No segundo passo, de posse de um termômetro, mediu a temperatura dos dois blocos e de sua mão.

No passo seguinte, ele colocou a sua mão espalmada durante $1{,}0\text{ s}$ sobre cada um dos blocos, uma por vez, sabendo que a condutividade térmica da mão é $0{,}3\text{ W}\cdot\text{m}^{-1}\text{K}^{-1}$ e a temperatura interna da mesma é $35^\circ\text{C}$.

A que conclusão CORRETA o estudante chegou?

Para diagnóstico correto de um problema refrativo da visão, o médico oftalmologista é o profissional adequado a quem se deve recorrer. Com dificuldade para focalizar objetos de longe, um paciente com problema de visão teve lentes corretivas prescritas por um oftalmologista, conforme indicado na figura a seguir.

Que tipo de lente corretiva foi CORRETAMENTE indicada pelo médico?

Dois estudantes do Ensino Fundamental tentam se comunicar através de um brinquedo que é composto de um barbante amarrado entre copos descartáveis.

Se o barbante tem $10\text{ m}$ de comprimento, massa de $20\text{ g}$ e é esticado com uma tensão de $5\text{ N}$, quanto tempo, em segundos, leva uma onda para se propagar de uma extremidade à outra do barbante?