Leia o texto.
A polonesa Maria Skodovska Curie (1867–1934) é considerada a “mãe da Física Moderna” e a “patrona da Química”. Madame Curie, como é conhecida, é famosa por sua pesquisa inovadora sobre a radioatividade e pela descoberta dos elementos polônio e rádio. Ela teve influência na trajetória de muitas outras mulheres ao redor do mundo, que enfrentavam uma época repleta de preconceitos e dificuldades profissionais.
No Brasil, na primeira metade do século XX, tivemos pelo menos três representantes de destaque na área da Física. Yolande Monteux (1910–1998), primeira mulher formada em Física pela USP no Brasil (1938), trabalhou em pesquisas sobre raios cósmicos, tornando-se uma das pioneiras na área. Logo depois, em 1942, duas outras pesquisadoras seguiram os passos dela, graduando-se, também, em Física. Uma delas, Elisa Frota-Pessoa (1921– ), graduada pela UFRJ, trabalhou com Física Experimental. Dentre sua obra, destaca-se o artigo intitulado “Sobre a desintegração do méson pesado positivo”. A outra foi Sonja Ashauer (1923–1948), também graduada pela USP, e que se tornou a primeira mulher brasileira a concluir um Doutorado em Física, na Universidade de Cambridge (Inglaterra), com uma tese sobre elétrons e radiações eletromagnéticas.
Podemos afirmar que algumas áreas da Física contempladas pelos estudos citados no texto são
O texto trata de raios cósmicos (de origem astronômica), de radioatividade e de partículas subatômicas, como o méson e os elétrons. Esses temas pertencem à Astrofísica e à Física de Partículas.
As outras alternativas contêm justificativas erradas: raios cósmicos não são estudados pela sua “temperatura”; rádio e polônio não são gases à temperatura ambiente; não há observação astronômica por óptica geométrica no texto; e Físico-Química e Magnetismo não descrevem o foco dos estudos citados.
A tabela apresenta dados extraídos diretamente de um texto divulgado na internet pelo Comitê Organizador da Rio 2016, referente ao revezamento da Tocha Olímpica em território brasileiro, por ocasião da realização dos XXXI Jogos Olímpicos Modernos no Rio de Janeiro.
Fonte dos dados: <http://tinyurl.com/zf326a5> Acesso em: 23.09.2016.
Utilizando como base apenas as informações fornecidas na tabela, podemos dizer que a velocidade média da Tocha Olímpica ao longo de todo percurso é, em km/h, aproximadamente, igual a
Dado: 1 dia = 24 h
Distância total: $\Delta s=20\,000+16\,000=36\,000\,\text{km}$. Tempo: $\Delta t=95\cdot24=2\,280\,\text{h}$.
$$v_m=\frac{36\,000}{2\,280}\approx15{,}8\,\text{km/h}\approx1{,}6\times10^{1}\,\text{km/h}$$
Sabe-se que a grandeza física potência pode ser expressa como sendo a energia utilizada pela unidade de tempo em um determinado sistema. Considerando como grandezas fundamentais o tempo (T), o comprimento (L) e a massa (M), podemos afirmar corretamente que a fórmula dimensional da potência é
Força: $[F]=M\,L\,T^{-2}$. Energia (trabalho): $[E]=[F]\cdot L=M\,L^{2}\,T^{-2}$.
Potência é energia por unidade de tempo:
$$[P]=\frac{[E]}{T}=M\,L^{2}\,T^{-3}$$
Em uma disciplina de circuitos elétricos da FATEC, o Professor de Física pede aos alunos que determinem o valor da resistência elétrica de um dispositivo com comportamento inicial ôhmico, ou seja, que obedece à primeira lei de Ohm. Para isso, os alunos utilizam um multímetro ideal de precisão e submetem o dispositivo a uma variação na diferença de potencial elétrico anotando os respectivos valores das correntes elétricas observadas. Dessa forma, eles decidem construir um gráfico contendo a curva característica do dispositivo resistivo, apresentada na figura.
Com os dados obtidos pelos alunos, e considerando apenas o trecho com comportamento ôhmico, podemos afirmar que o valor encontrado para a resistência elétrica foi, em k$\Omega$, de
No trecho ôhmico (reta pela origem), por exemplo $U=6\,\text{V}$ quando $i=2\,\text{mA}=2\times10^{-3}\,\text{A}$:
$$R=\frac{U}{i}=\frac{6}{2\times10^{-3}}=3\,000\,\Omega=3{,}0\,\text{k}\Omega$$
Observação: com o eixo $U$ em volt e o eixo $i$ em miliampère, como está impresso na figura, a leitura direta do gráfico dá $3{,}0\,\text{k}\Omega$, valor diferente do indicado no gabarito oficial desta prova. A divergência provavelmente vem de uma inconsistência de escala na figura ou no gabarito, e fica registrada aqui sem alterar a transcrição.
Em um jogo de futebol, o goleiro, para aproveitar um contra-ataque, arremessa a bola no sentido do campo adversário. Ela percorre, então, uma trajetória parabólica, conforme representado na figura, em 4 segundos.
Desprezando a resistência do ar e com base nas informações apresentadas, podemos concluir que os módulos da velocidade $\vec V$, de lançamento, e da velocidade $\vec V_H$, na altura máxima, são, em metros por segundo, iguais a, respectivamente,
Dados: $\operatorname{sen}\beta=0{,}8$; $\cos\beta=0{,}6$.
Na horizontal o movimento é uniforme: $v_x=\dfrac{60\,\text{m}}{4\,\text{s}}=15\,\text{m/s}$. Na altura máxima só resta a componente horizontal, então $V_H=v_x=15\,\text{m/s}$.
Como $v_x=V\cos\beta$:
$$V=\frac{v_x}{\cos\beta}=\frac{15}{0{,}6}=25\,\text{m/s}$$
Conferência: $v_y=V\operatorname{sen}\beta=25\cdot0{,}8=20\,\text{m/s}$, e o tempo total de voo é $\dfrac{2\cdot20}{10}=4\,\text{s}$, de acordo com o enunciado.
Um professor do curso de Eletrônica Industrial da FATEC decide apresentar aos alunos a eficiência da bateria de um telefone celular hipotético, modelo smartphone. Ele destaca que alguns fatores são determinantes para que a carga elétrica da bateria seja consumida mais rapidamente. O professor mostra que há um aumento de consumo devido à conexão WiFi, ao uso permanente de Bluetooth e de NFC (Near Field Communication), à elevada luminosidade de fundo de tela, à instabilidade das conexões 3G e 4G, ao localizador GPS ligado constantemente, ao uso de toque vibratório e ao excessivo armazenamento de apps (aplicativos diversos).
Os dados são apresentados aos alunos por meio de um infográfico, contendo o quanto a bateria fornece de energia, quanta energia o aparelho celular consome (utiliza) e o valor da dissipação de energia.
Desprezando quaisquer outras perdas do sistema, e considerando apenas as informações apresentadas no texto e no infográfico, é correto afirmar que
Dados do infográfico: energia fornecida $=15\,\text{Wh}$; energia utilizada $=12\,\text{Wh}$; energia dissipada $=3\,\text{Wh}$, e $15=12+3$.
Rendimento da bateria na utilização do aparelho: $\eta=\dfrac{12}{15}=0{,}80=80\%$. A razão $3/12=25\%$ seria a dissipada em relação à utilizada, e não o rendimento.
Potência: $P=\dfrac{15\,\text{Wh}}{1{,}5\,\text{h}}=10\,\text{W}$ (e não 5 W). Os dados não permitem concluir que Bluetooth ou NFC sejam os maiores consumidores, nem que a dissipação independa das funcionalidades, já que o texto afirma que elas aumentam o consumo.