Assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, uma grandeza física do sistema internacional e a sua unidade.
Basta conferir cada unidade pela análise dimensional. A força é $F=ma$, em $\mathrm{kg\cdot m\cdot s^{-2}}$ (e não $s^{2}$); a pressão é força por área, $\mathrm{kg\cdot m^{-1}\cdot s^{-2}}$; a densidade é massa por volume, $\mathrm{kg/m^3}$; a velocidade é $\mathrm{m/s}$.
A potência é energia por tempo: $\mathrm{W}=\dfrac{\mathrm{J}}{\mathrm{s}}=\dfrac{\mathrm{kg\cdot m^2\cdot s^{-2}}}{\mathrm{s}}=\mathrm{kg\cdot m^2\cdot s^{-3}}$, que confere com o enunciado.
Supondo que a ordem de grandeza do perímetro equatorial da Terra seja de $10^{7}\,\mathrm{m}$ e a ordem de grandeza da velocidade de um pássaro migratório seja de $10\,\mathrm{m/s}$ (desconsidere as paradas), a ordem de grandeza da quantidade de semanas que esta ave usaria para dar a volta no planeta seria de
O tempo de voo é $t=\dfrac{10^{7}}{10}=10^{6}\,\mathrm{s}$. Uma semana tem $7\cdot86\,400=6{,}05\times10^{5}\,\mathrm{s}$.
$N=\dfrac{10^{6}}{6{,}05\times10^{5}}\approx1{,}7$ semana, na casa de $10^{0}$ (que não é oferecida). Entre as opções, a única de valor próximo é $10^{1}$, obtida ao tomar a semana como $\sim10^{5}\,\mathrm{s}$; as demais estão muito distantes.
Uma pessoa passeia com seu cão, sem o uso de coleira ou guia, e ambos caminham com velocidade constante de $3{,}6\,\mathrm{km/h}$. Em determinado momento, um gato chama a atenção do cão, que dispara à velocidade de $10{,}8\,\mathrm{km/h}$, fazendo com que seu dono corra, imediatamente, atrás dele à velocidade de $7{,}2\,\mathrm{km/h}$.
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a distância que esse cão estará de seu dono após $1$ minuto.
Convertendo ($\div3{,}6$): cão $=10{,}8/3{,}6=3\,\mathrm{m/s}$ e dono $=7{,}2/3{,}6=2\,\mathrm{m/s}$, ambos no mesmo sentido, partindo juntos.
A distância cresce com a velocidade relativa: $d=(3-2)\cdot60=60\,\mathrm{m}$.
Quatro forças são aplicadas a um corpo: a primeira no sentido oeste-leste, com intensidade de $20\,\mathrm{N}$; a segunda no sentido norte-sul, com intensidade de $10\,\mathrm{N}$; a terceira no sentido leste-oeste, com intensidade de $5\,\mathrm{N}$; a quarta no sentido norte-sul, com intensidade de $5\,\mathrm{N}$.
Assinale a alternativa que apresenta, correta e respectivamente, a intensidade e o sentido da força resultante aplicada a este corpo.
Com $x$ para leste e $y$ para norte: $F_x=20-5=15\,\mathrm{N}$ (para leste) e $F_y=-(10+5)=-15\,\mathrm{N}$ (para o sul).
$F=\sqrt{15^2+15^2}=15\sqrt2\,\mathrm{N}$, a $45^\circ$ entre leste e sul: a força aponta para o sudeste, isto é, no sentido noroeste→sudeste, no mesmo modo como o enunciado descreve os sentidos (“oeste-leste”).
Um objeto desliza por uma superfície plana sem atrito até encontrar um aclive, também sem atrito, que forma com o plano horizontal um ângulo de $30^\circ$.
Supondo que sua velocidade durante o plano era de $4\,\mathrm{m/s}$ e que a aceleração da gravidade corresponda a $10\,\mathrm{m/s^2}$, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o comprimento do aclive em que o corpo se deslocará.
No aclive sem atrito a desaceleração é $a=g\sin30^\circ=10\cdot0{,}5=5\,\mathrm{m/s^2}$.
Até parar, por Torricelli: $0=v^2-2aL\Rightarrow L=\dfrac{4^2}{2\cdot5}=1{,}6\,\mathrm{m}$.
(Por energia: $\tfrac12mv^2=mgL\sin30^\circ$, com o mesmo resultado.)
A superfície da água em uma proveta sobe $3\,\mathrm{ml}$ quando um parafuso é mergulhado ali.
Sabendo que o parafuso é constituído de alumínio, cuja densidade é igual a $2{,}7\,\mathrm{g/cm^3}$, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a massa do parafuso.
O volume de água deslocado é o volume do parafuso: $V=3\,\mathrm{ml}=3\,\mathrm{cm^3}$.
$m=\rho V=2{,}7\cdot3=8{,}1\,\mathrm{g}$.
Uma pedra de gelo de $100\,\mathrm{g}$, à temperatura de $-10\,{}^\circ\mathrm{C}$, muda seu estado para líquido, à temperatura de $20\,{}^\circ\mathrm{C}$.
Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, o calor necessário para ocorrer essa mudança.
Dados: calor específico do gelo $c_g=0{,}5\,\mathrm{cal/(g\cdot{}^\circ C)}$; calor específico da água $c_a=1\,\mathrm{cal/(g\cdot{}^\circ C)}$; calor latente de fusão do gelo $L=80\,\mathrm{cal/g}$.
São três etapas: aquecer o gelo de $-10$ a $0\,{}^\circ\mathrm{C}$, fundi-lo e aquecer a água de $0$ a $20\,{}^\circ\mathrm{C}$.
$Q_1=100\cdot0{,}5\cdot10=500\,\mathrm{cal}$; $Q_2=100\cdot80=8000\,\mathrm{cal}$; $Q_3=100\cdot1\cdot20=2000\,\mathrm{cal}$.
$Q=500+8000+2000=10\,500\,\mathrm{cal}=10{,}5\,\mathrm{kcal}$.
A Terceira Lei de Kepler diz que, para os planetas que orbitam o sol,
A lei dos períodos afirma $\dfrac{T^2}{R^3}=\text{constante}$, isto é, $T^2\propto R^3$: o quadrado do período é proporcional ao cubo do raio médio da órbita.
As outras opções usam combinações de “metade”, “dobro” e “triplo” que não correspondem a essa relação.
Observe a figura a seguir.
A ambulância se desloca para a direita, aproximando-se do homem 2 e afastando-se do homem 1 (as linhas de velocidade ficam atrás dela).
Pelo efeito Doppler, para o observador do qual a fonte se aproxima a frequência aparente é maior que a emitida, pois as frentes de onda chegam mais seguidas: $f'=f\,\dfrac{v}{v-v_A}>f$. Para o homem 1, de quem ela se afasta, é menor.
Um pescador, ao olhar verticalmente para dentro de um rio, observa um peixe que está a $52\,\mathrm{cm}$ de profundidade.
Considerando o índice de refração da água igual a $1{,}3$ e o índice de refração do ar igual a $1{,}0$, a imagem do peixe está a
No dioptro plano, com observação praticamente vertical, vale $\dfrac{p'}{p}=\dfrac{n_{observador}}{n_{objeto}}$.
$p'=52\cdot\dfrac{1{,}0}{1{,}3}=40{,}0\,\mathrm{cm}$. A imagem aparece mais próxima da superfície do que o peixe.
Observe a figura a seguir.
A figura mostra forças que se atraem ($Q_1$ e $Q_2$ de sinais opostos), o que não permite concluir que ambas sejam negativas ou positivas.
Pela Lei de Coulomb, $F=k\dfrac{|Q_1Q_2|}{d^2}$, e pela Terceira Lei de Newton as forças de ação e reação têm sempre o mesmo módulo, direção oposta, para quaisquer valores das cargas: $|\vec F_{12}|=|\vec F_{21}|$.
Observe a figura a seguir.
Entre duas cargas de mesmo sinal os campos têm sentidos opostos, e o campo pode se anular. Com $d$ medida a partir de $Q_1$ e $Q_2$ em $x=10\,\mathrm{cm}$:
$k\dfrac{Q_1}{d^2}=k\dfrac{Q_2}{(10-d)^2}\Rightarrow\dfrac{(10-d)^2}{d^2}=\dfrac{9}{4}\Rightarrow\dfrac{10-d}{d}=\dfrac32$.
$20-2d=3d\Rightarrow d=4{,}0\,\mathrm{cm}$.
Observe a figura a seguir.
Para levitar, a força magnética sobre o cilindro deve ser vertical, para cima, e ao menos igual ao peso: $F_m=iLB\ge P$. (As alternativas A–C igualam grandezas de naturezas diferentes, o que não faz sentido.)
Com $\vec B$ entrando no plano, a regra da mão direita (ou da mão esquerda de Fleming) para $\vec F=i\vec L\times\vec B$ mostra que a força aponta para cima quando a corrente vai da esquerda para a direita; da direita para a esquerda, a força seria para baixo.
Um jovem comprou uma lâmpada de $100\,\mathrm{W}$ ($240\,\mathrm{V}$), porém, ao ligá-la, percebeu que a iluminação estava muito abaixo daquela indicada na embalagem.
Considerando que a rede elétrica da residência seja de $120\,\mathrm{V}$, assinale a alternativa que apresenta a explicação correta para esse fato.
A resistência da lâmpada é fixa: $R=\dfrac{V^2}{P}=\dfrac{240^2}{100}=576\,\Omega$.
Em $120\,\mathrm{V}$: $P'=\dfrac{V'^2}{R}=\dfrac{120^2}{576}=25\,\mathrm{W}$. Como $P\propto V^2$, metade da tensão dá um quarto da potência.
Ao se aplicar uma corrente elétrica $i$ em uma espira, surge um campo magnético ao redor do fio dessa espira.
Assinale a alternativa que representa, corretamente, o campo magnético gerado.
Na primeira figura, a corrente circula no sentido horário (descendo no lado direito). Pela regra da mão direita, o campo no interior da espira entra no plano ($\times$) e, fora dela, sai do plano ($\bullet$).
Nas outras figuras, ou o campo é o mesmo dentro e fora, ou os símbolos não correspondem ao sentido da corrente desenhada: em uma delas a corrente é anti-horária, mas o campo dentro continua entrando no plano.