UEL 2008 · CG — Questões de Física comentadas — Método TEF

A definição do padrão digital para as transmissões televisivas e as novas tecnologias tem proporcionado a oferta de dois novos tipos de aparelhos televisores já adequados a sinais digitais: o com tela de plasma e o com tela de cristal líquido. Para realizar uma comparação entre o consumo de energia elétrica das duas novas tecnologias, consultou-se a ficha técnica de dois aparelhos televisores, ambos de mesmo fabricante, com telas de 42 polegadas. Os dados obtidos foram:

TV com tela de plasma: tensão 127 V; frequência 50 ~ 60 Hz; corrente 2,21 A.
TV com tela de cristal líquido: tensão 127 V; frequência 50 ~ 60 Hz; corrente 1,65 A.

Qual será o consumo de energia elétrica realizado, em kWh, no período de 30 dias de cada um dos aparelhos, supondo que cada um deles fique ligado durante 6 horas por dia?

Os discos lasers, vulgos CDs ou DVDs, são construídos de tal maneira que, quando a luz visível incide sobre suas superfícies, ela difrata, proporcionando um espectro de cores.

Um grupo de jovens de um clube de ciência montou um espectrofotômetro, utilizando-se do sol como fonte de luz branca, um disco laser, um porta-amostra, um fotodetector e um voltímetro (figura 1). O primeiro material analisado pelo grupo, com auxílio do espectrofotômetro, foi um extrato verde obtido macerando-se espinafre em água. O porta-amostra era um pequeno recipiente cúbico de vidro e o fotodetector era um dispositivo que produzia tensão elétrica nos seus terminais elétricos, proporcional à intensidade de luz que o atingia. Girando-se o ângulo do disco laser em relação à luz incidente, cada cor de luz que emergia do CD atravessava o porta-amostra, preenchido inicialmente com água pura, em direção ao fotodetector. A tensão elétrica criada no fotodetector fornecia a intensidade máxima da luz (100%) de cada uma dessas cores. Uma gota de extrato verde foi pingada na água do porta-amostra e foi novamente analisada a intensidade de cada uma das diferentes cores de luz que atingiu o fotodetector conforme figura 1. Essa rotina repetiu-se por cinco vezes, produzindo o gráfico apresentado na figura 2.

Considere as afirmativas seguintes:

I. Pelo gráfico, conclui-se que o extrato absorve uma maior quantidade de luz verde quando em comparação com as outras cores.
II. O extrato analisado parece azulado para os olhos de seres humanos.
III. A variação de intensidade de luz transmitida para a cor azul pode ser representada por uma função do tipo $y(x)=a\,k^{-x}$, onde $x$ é o número de gotas, $a$ e $k$ constantes positivas.
IV. A respiração das plantas ocorre nas suas mitocôndrias e não necessita de luz.

Assinale a alternativa que contém todas as afirmativas corretas.

Usam-se ferramentas e utensílios mecânicos adaptados para diminuir o esforço muscular em muitas situações. A diminuição desse esforço pode levar ao entendimento errôneo de que o trabalho físico também é menor.

Para que a diminuição de tal esforço seja compensada e o trabalho físico realizado mantenha-se no mesmo valor, qual grandeza deve aumentar seu valor? (Considere uma ferramenta simples, em que o braço de força é coincidente com o raio de giro.)

Uma peça de carne fresca foi assada num forno de fogão a gás. A radiação térmica do forno aqueceu a peça de carne a partir do seu exterior, criando um fluxo de calor para o seu interior. Determinou-se a dinâmica com que o calor foi transferido para o interior (figura 1). Foi possível, portanto, medir a temperatura da carne utilizando os 5 sensores simultaneamente, de minuto em minuto, produzindo o gráfico mostrado na figura 2. (Desprezar a evaporação de água).

De acordo com o exposto e nos conhecimentos em Física, assinale a alternativa correta.

Um dos problemas urbanos mais frequentes atualmente é o alto índice de poluição sonora. A contínua exposição a ruídos pode degenerar o órgão de Corti da cóclea, onde ocorre a conversão do som em sinais elétricos que serão transmitidos ao cérebro, e podem causar também neurose, insônia, estresse mental e consequente queda de produtividade física e mental. O limiar de lesão, em um adulto jovem, é atingido com uma intensidade de 80 dB, enquanto que, em uma conversação normal, temos uma intensidade de 60 dB e, em uma festa barulhenta, pode-se aumentá-la para 90 dB.

Em função da natureza das ondas sonoras e desprezando as variações de temperatura e pressão, qual alternativa apresenta condições mais eficientes para o isolamento sonoro externo de um ambiente?

O iodo-131 é um elemento radioativo utilizado em medicina nuclear para exames de tireoide e possui meia-vida de 8 dias. Para descarte de material contaminado com 1 g de iodo-131, sem prejuízo para o meio ambiente, o laboratório aguarda que o mesmo fique reduzido a $10^{-6}$ g de material radioativo.

Nessas condições, o prazo mínimo para descarte do material é de: (Dado: $\log_{10}2\cong0{,}3$)

O trovão vem sempre depois do relâmpago. Essa afirmação baseia-se na diferença de velocidade entre a luz e o som. A luz é criada na descarga elétrica, devido às excitações e decaimentos dos átomos e moléculas que compõem a atmosfera. O som é produzido, devido à elevadíssima temperatura do relâmpago que, repentinamente, expande o ar no seu entorno, criando uma frente de pressão.

Com base no texto e nos conhecimentos sobre o tema, assinale a alternativa correta.

No departamento de Física da UEL, foi realizado um experimento de queda livre cuja equação de movimento foi obtida com auxílio de um computador. O experimento consistiu na aquisição de um sinal elétrico cada vez que um objeto, em queda, interrompia um feixe de luz laser que era direcionado por espelhos (separados por 2 cm) até ser coletado numa fotocélula (ver figura). O objeto de estudo foi uma pena, para qual a resistência do ar não pode ser desprezada. A fotocélula, quando recebia luz, produzia uma tensão elétrica, e o tempo entre as interrupções de luz eram registradas pelo computador. Ao final da queda, obteve-se um gráfico de espaço percorrido versus tempo ($S\times t$) cujos dados são mostrados no gráfico abaixo. Pelo arranjo experimental, conseguiu-se simplificar a equação que descreve o movimento, uma vez que o espaço inicial, bem como a velocidade inicial, puderam ser considerados zero.

Sabendo que a função polinomial que descreve o movimento é do tipo $F(x)=A+Bx+Cx^2$, e que $A=S_0=0\ \mathrm{cm}$ e $B=v_0=0\ \mathrm{cm/s}$, qual o valor aproximado da aceleração “$a$” da pena em $\mathrm{cm/s^2}$?