Estabelecer uma ligação no celular, sintonizar músicas no rádio ou assistir a um jogo da Copa do Mundo com transmissão ao vivo são fenômenos decorrentes da utilização de ondas eletromagnéticas que podem ser representadas pelo espectro eletromagnético a seguir:
As ondas de frequências destinadas às telecomunicações recebem o nome de radiofrequência e estão inseridas numa parte desse espectro eletromagnético. A tabela seguinte mostra alguns intervalos dessas ondas.
De acordo com as informações da tabela e com o espectro eletromagnético, pode-se afirmar que as ondas de radiofrequência
Na escala do espectro, as ondas de rádio ocupam as frequências mais baixas, de $10\,\text{kHz}$ até cerca de $100\,\text{MHz}$; as micro-ondas vão de cerca de $100\,\text{MHz}$ até cerca de $10^{3}\,\text{GHz}$; em seguida vêm o infravermelho, a luz visível, o ultravioleta, os raios X e os raios gama.
Comparando com a tabela: o rádio AM ($530$ a $1\,600\,\text{kHz}$) está na faixa das ondas de rádio, e não na do infravermelho nem na das micro-ondas. A telefonia celular ($300\,\text{MHz}$ a $3\,\text{GHz}$) e a TV via satélite ($3$ a $30\,\text{GHz}$) estão na faixa das micro-ondas. As fibras ópticas ($10^{5}$ a $10^{6}\,\text{GHz}$) operam perto do infravermelho e da luz visível, muito abaixo da faixa dos raios X.
Atualmente, a maioria das pessoas tem substituído, em suas residências, lâmpadas incandescentes por lâmpadas fluorescentes, visando a uma maior economia. Sabendo-se que a luminosidade da lâmpada fluorescente de 15 W equivale à da lâmpada incandescente de 60 W, o efeito da substituição de uma lâmpada incandescente que funcione em média 6 horas por dia por outra fluorescente será uma economia mensal, em kWh, de
Diferença de potência: $60-15=45\,\text{W}=0{,}045\,\text{kW}$. Tempo de uso mensal: $6\,\text{h/dia}\cdot30\,\text{dias}=180\,\text{h}$.
$$E=P\,\Delta t=0{,}045\cdot180=8{,}1\,\text{kWh}$$
Em um sistema isolado, dois objetos, um de alumínio e outro de cobre, estão à mesma temperatura. Os dois são colocados simultaneamente sobre uma chapa quente e recebem a mesma quantidade de calor por segundo. Após certo tempo, verifica-se que a temperatura do objeto de alumínio é igual à do objeto de cobre, e ambos não mudaram de estado. Se o calor específico do alumínio e do cobre valem respectivamente 0,22 cal/g°C e 0,09 cal/g°C, pode-se afirmar que
Os dois objetos recebem a mesma quantidade de calor por segundo, durante o mesmo tempo, logo recebem o mesmo calor $Q$. Começam na mesma temperatura e terminam na mesma temperatura, então sofrem a mesma variação $\Delta\theta$.
A capacidade térmica é $C=\dfrac{Q}{\Delta\theta}$, portanto as duas capacidades térmicas são iguais. Como $C=m\,c$, as massas são diferentes: $m=C/c$, e o objeto de alumínio, de maior calor específico, tem a menor massa.
Isabela combinou de se encontrar com seu primo Mateo no ponto de ônibus. Ela mora a 1 km do ponto, e ele a 2,5 km do mesmo ponto de ônibus, conforme figura a seguir:
Mateo ligou para Isabela e a avisou que sairia de casa às 12 h 40 min. Para chegar ao local marcado no mesmo horário que seu primo, Isabela deve sair de sua casa aproximadamente às
Considere que ambos caminhem com a mesma velocidade em módulo de 3,6 km/h.
$v=3{,}6\,\text{km/h}=1\,\text{m/s}$. Mateo caminha $2\,500\,\text{m}$: $\Delta t_M=2\,500\,\text{s}\approx41{,}7\,\text{min}$. Saindo às $12\,\text{h}\,40\,\text{min}$, chega por volta das $13\,\text{h}\,22\,\text{min}$.
Isabela caminha $1\,000\,\text{m}$: $\Delta t_I=1\,000\,\text{s}\approx16{,}7\,\text{min}$. Para chegar na mesma hora, deve sair cerca de $16{,}7$ minutos antes, ou seja, por volta das $13\,\text{h}\,05\,\text{min}$.
As superfícies esféricas e refletoras têm inúmeras aplicações práticas no dia a dia. Os espelhos convexos, que são usados em retrovisores de moto, ônibus e entradas de lojas comerciais, prédios e elevadores, têm como finalidade
O espelho convexo é divergente: para qualquer objeto real, forma uma imagem virtual, direita e menor, atrás do espelho. Como as imagens são menores, o espelho reúne uma região grande do ambiente, aumentando o campo visual, motivo de seu uso em retrovisores e em entradas de lojas e elevadores.
Imagens reais e maiores, ou campo visual diminuído, não são características do espelho convexo.
Em alguns parques de diversão, há um brinquedo radical que funciona como um pêndulo humano. A pessoa, presa por uma corda inextensível amarrada a um ponto fixo acima de sua cabeça, é erguida por um guindaste até uma altura de 20 m. A partir daí, ela é solta fazendo um movimento pendular. Veja a figura.
Se admitirmos a aceleração da gravidade de 10 m/s² e desprezarmos qualquer tipo de atrito, a velocidade com que a pessoa passará no ponto A mais baixo da trajetória, em km/h, será de
Sem atrito, a energia mecânica se conserva, e toda a energia potencial gravitacional vira energia cinética em A:
$$m\,g\,h=\frac{m\,v^{2}}{2}\ \Rightarrow\ v=\sqrt{2\,g\,h}=\sqrt{2\cdot10\cdot20}=20\,\text{m/s}$$
Em km/h: $v=20\cdot3{,}6=72\,\text{km/h}$.