Numa viagem de carro de São Paulo a Santos, percurso de aproximadamente 60 km, um motorista é informado pelo rádio que o tempo médio de viagem é estimado em 45 minutos.
Considerando que ele chegue a Santos no tempo previsto, a velocidade média desenvolvida deverá ser, aproximadamente, em km/h, de
$45\ \text{min}=\dfrac{45}{60}\ \text{h}=0{,}75\ \text{h}$.
$$v_m=\frac{\Delta s}{\Delta t}=\frac{60}{0{,}75}=80\ \text{km/h}$$
Durante uma aula de Física, o professor pede a seus alunos que calculem o gasto mensal de energia elétrica que a escola gasta com 25 lâmpadas fluorescentes de 40W cada, instaladas em uma sala de aula. Para isso, o professor pede para os alunos considerarem um uso diário de 5 horas, durante 20 dias no mês.
Se o preço do kWh custa R$ 0,40 em média, o valor encontrado, em reais, será de
Potência total: $25\cdot40\ \text{W}=1\,000\ \text{W}=1\ \text{kW}$. Tempo de uso no mês: $5\cdot20=100\ \text{h}$.
Energia: $E=P\,\Delta t=1\cdot100=100\ \text{kWh}$.
Custo: 100 × 0,40 = 40 reais.
Um explorador de cavernas utiliza-se da técnica de “rapel” que consiste em descer abismos e canyons apenas em uma corda e com velocidade praticamente constante. A massa total do explorador e de seus equipamentos é de 80 kg.
Considerando a aceleração da gravidade no local de 10 m/s², a força resultante de resistência que atua sobre o explorador, durante a descida é, em N, de
A velocidade é constante, logo a aceleração é nula e a força resultante sobre o explorador é nula. Na vertical atuam o peso, para baixo, e a força de resistência, para cima, que se equilibram.
$$F_{res}=P=m\,g=80\cdot10=800\ \text{N}$$
A pergunta pede o módulo da força de resistência, e não a resultante total do sistema.
Um forno de micro-ondas tem em sua porta uma grade junto ao vidro, com espaços vazios menores que o comprimento de onda das micro-ondas, a fim de não permitir que essas ondas atravessem a porta. Supondo a frequência dessas micro-ondas de 2,45 GHz (G = Giga = $10^9$) e a velocidade de propagação de uma onda eletromagnética de $3\cdot10^8$ m/s, o comprimento das micro-ondas será, aproximadamente, em cm, de
$$\lambda=\frac{v}{f}=\frac{3\cdot10^{8}}{2{,}45\cdot10^{9}}\approx0{,}122\ \text{m}$$
Em centímetros: $\lambda\approx12\ \text{cm}$.
Uma criança brincando com um ímã, por descuido, o deixa cair, e ele se rompe em duas partes. Ao tentar consertá-lo, unindo-as no local da ruptura, ela percebe que os dois pedaços não se encaixam devido à ação magnética.
Pensando nisso, se o ímã tivesse o formato e as polaridades da figura a seguir, é válido afirmar que o ímã poderia ter se rompido
Cada pedaço de um ímã continua sendo um ímã completo, com polo norte e polo sul. Num corte perpendicular ao comprimento (planos α ou β), as faces novas ficam com polos opostos: ao juntar as partes, o norte de uma encosta no sul da outra, elas se atraem e se encaixam normalmente.
Num corte pelo plano π, ao longo do comprimento, cada metade mantém os dois polos, e as faces da fratura ficam com polos iguais lado a lado (norte com norte, sul com sul). Ao tentar uni-las no local da ruptura, os pedaços se repelem e não se encaixam, como descreve o enunciado.
Um skatista brinca numa rampa de skate conhecida por “half pipe”. Essa pista tem como corte transversal uma semicircunferência de raio 3 metros, conforme mostra a figura. O atleta, saindo do extremo A da pista com velocidade de 4 m/s, atinge um ponto B de altura máxima h.
Desconsiderando a ação de forças dissipativas e adotando a aceleração da gravidade g = 10 m/s², o valor de h, em metros, é de
Sem forças dissipativas, a energia mecânica se conserva. Em A, ele tem energia cinética; em B, altura máxima, a velocidade é nula e toda a energia é potencial, medida em relação à altura de A.
$$\frac{m\,v^{2}}{2}=m\,g\,h\ \Rightarrow\ h=\frac{v^{2}}{2g}=\frac{4^{2}}{2\cdot10}=0{,}8\ \text{m}$$
A massa e o raio da pista não influenciam o resultado.
Um dos grandes problemas do lixo eletrônico é o pequeno número de empresas que conhecem a tecnologia para a reciclagem de produtos como monitores e placas de circuito impresso. Uma empresa, com sede em Cingapura, conta como é seu processo de reciclagem:
“Primeiramente separamos a sucata eletrônica por classe, efetuamos a destruição através da moagem e exportamos para a usina. Lá é feita uma desintoxicação (processo de elevação de temperatura em câmara selada a 1200 °C e resfriamento em 4 segundos para 700 °C), filtragem de dioxinas, liquidificação, separação por densidade, separação por eletrólise, decantação, refinagem e solidificação em barras.”
(http://lixoeletronico.org/blog/o-ciclo-do-lixo-eletr%C3%B4nico-3-reciclagem, acessado em 12.09.2009. Adaptado.)
De acordo com o processo de reciclagem exposto são feitas as seguintes afirmações:
I. A decantação é um processo de separação.
II. A desintoxicação é um processo térmico com taxa de variação térmica, em módulo, na ordem de 125 °C por segundo.
III. A eletrólise consiste num processo químico.
É correto o que se afirma em
Afirmação I: a decantação separa componentes de uma mistura por diferença de densidade, portanto é um processo de separação.
Afirmação II: o resfriamento vai de $1\,200\ {}^{\circ}\text{C}$ a $700\ {}^{\circ}\text{C}$ em $4\ \text{s}$, logo $\left|\dfrac{\Delta T}{\Delta t}\right|=\dfrac{500}{4}=125\ {}^{\circ}\text{C/s}$, como diz o enunciado.
Afirmação III: a eletrólise usa corrente elétrica para provocar reações de oxirredução, ou seja, é um processo químico.
As três afirmações estão corretas.
Leia o texto a seguir.
Técnica permite reciclagem de placas de circuito impresso e recuperação de metais
Circuitos eletrônicos de computadores, telefones celulares e outros equipamentos poderão agora ser reciclados de forma menos prejudicial ao ambiente graças a uma técnica que envolve a moagem de placas de circuito impresso. O material moído é submetido a um campo elétrico de alta tensão para separar os materiais metálicos dos não-metálicos, visto que a enorme diferença entre a condutividade elétrica dos dois tipos de materiais permite que eles sejam separados.
(http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010125070306, acessado em 04.09.2009. Adaptado.)
Considerando as informações do texto e os conceitos físicos, pode-se afirmar que os componentes
Nos materiais de alta condutividade, como os metais, há elétrons livres que se deslocam sob a ação do campo elétrico, redistribuindo-se e sofrendo forte efeito dele. Nos não-metálicos, que são isolantes, quase não há cargas livres e o efeito do campo é muito menor.
Por isso o campo elétrico atua mais sobre os componentes metálicos, justamente por terem maior condutividade, e é essa diferença que permite separá-los dos demais.