Admitindo que a massa específica do chumbo seja $11\text{ g/cm}^3$, qual o valor mais próximo da massa de um tijolo de chumbo cujas arestas medem $22\text{ cm}$, $10\text{ cm}$ e $5\text{ cm}$?
O volume do tijolo é
$V=22\cdot10\cdot5=1100\text{ cm}^3$.
Como $\rho=11\text{ g/cm}^3$:
$m=\rho V=11\cdot1100=12100\text{ g}=12{,}1\text{ kg}$.
O valor mais próximo é $12\text{ kg}$.
Um homem correndo ultrapassa uma composição ferroviária, com $100$ metros de comprimento, que se move vagarosamente no mesmo sentido. A velocidade do homem é o dobro da velocidade do trem. Em relação à Terra, qual o espaço percorrido pelo homem, desde o instante em que alcança a composição até o instante em que a ultrapassa?
Se a velocidade do trem é $v$, a velocidade do homem é $2v$.
Para ultrapassar completamente a composição, o homem deve avançar $100\text{ m}$ em relação ao trem.
A velocidade relativa é
$v_{rel}=2v-v=v$.
Logo, o tempo de ultrapassagem é $t=100/v$.
Em relação à Terra, o homem percorre
$s=2v\cdot\dfrac{100}{v}=200\text{ m}$.
A imagem de um objeto real produzida por um espelho esférico convexo é sempre:
O espelho esférico convexo, para objeto real, forma sempre imagem virtual, direita e reduzida.
Entre as alternativas, isso corresponde a imagem virtual e menor que o objeto.
A televisão noticia que a temperatura em Nova York chegou aos $104$ graus (naturalmente $104^\circ$ Fahrenheit). Converta para graus Celsius.
Usando
$C=\dfrac{5}{9}(F-32)$,
temos
$C=\dfrac{5}{9}(104-32)=\dfrac{5}{9}\cdot72=40^\circ\text{C}$.
Uma rampa forma um ângulo de $30^\circ$ com a horizontal. Nessa rampa um homem percorre uma distância de $4$ metros, levando um carrinho de mão onde se encontra um objeto de $60\text{ kg}$. Qual a maior energia potencial que o objeto pode ganhar?
A altura máxima ganha pelo objeto é
$h=4\sin30^\circ=4\cdot\dfrac12=2\text{ m}$.
Assim,
$\Delta E_p=mgh=60\cdot10\cdot2=1200\text{ J}$.
Um bloco de $0{,}2\text{ kg}$ está sobre um disco horizontal em repouso, a $0{,}1\text{ m}$ de distância do centro. O disco começa a girar, aumentando vagarosamente a velocidade angular. Acima de uma velocidade angular crítica de $10\text{ rad/s}$ o bloco começa a deslizar. Qual a intensidade máxima da força de atrito que atua sobre o bloco?
No limite antes do escorregamento, a força de atrito estático máxima fornece a força centrípeta:
$F_{at}=m\omega^2r$.
Logo,
$F_{at}=0{,}2\cdot(10)^2\cdot0{,}1=2\text{ N}$.
Uma bola preta, de massa $m$ e velocidade $v$, movendo-se sobre uma superfície muito lisa, sofre uma colisão frontal, perfeitamente elástica, com uma bola vermelha, idêntica, parada. Após a colisão, qual a velocidade da bola preta?
Em uma colisão frontal perfeitamente elástica entre massas iguais, quando uma das esferas está inicialmente parada, ocorre troca de velocidades.
Assim, a bola preta transfere sua velocidade à bola vermelha e fica em repouso.
Portanto, sua velocidade final é $0$.
Um ovo está no fundo de uma jarra de água pura. Adicionam-se aos poucos pequenas quantidades de sal. Num determinado momento o ovo sobe e fica flutuando. Sendo $d_s$ a densidade da solução salgada, $d_o$ a densidade do ovo, e $d_A$ a densidade da água pura, podemos dizer que:
Inicialmente o ovo está no fundo da água pura; portanto, sua densidade é maior que a da água:
$d_o>d_A$.
Ao adicionar sal, a densidade da solução aumenta. Quando o ovo sobe e fica flutuando, a solução salgada passa a ser mais densa que o ovo:
$d_s>d_o$.
Logo,
$d_A
Considere o circuito abaixo, constituído por uma pilha E, fios de cobre, uma lâmpada de lanterna L, e uma resistência metálica R. A lâmpada está acesa brilhando fortemente. Aquecendo a resistência com a chama de uma vela, podemos afirmar que o brilho da lâmpada:
Em resistores metálicos, a resistência elétrica aumenta quando a temperatura aumenta.
Como a resistência $R$ está em série com a lâmpada, o aumento de $R$ diminui a corrente elétrica do circuito.
Com menor corrente, a potência dissipada na lâmpada diminui, e seu brilho também diminui.
O amperímetro A e voltímetro V do circuito acima são ideais. Com a chave K ligada, o amperímetro marca $1\text{ mA}$ e o voltímetro $3\text{ V}$. Desprezando-se a resistência interna da bateria, quais os valores de $R$ e $E$?
O voltímetro ideal não conduz corrente; então, no bloco da direita, toda a corrente passa pelo resistor superior $R$.
Como o bloco central possui dois ramos idênticos, a corrente indicada pelo amperímetro, $1\text{ mA}$, é a corrente em um dos ramos. A corrente total do circuito é, portanto, $2\text{ mA}$.
No resistor da direita,
$3=0{,}002R\Rightarrow R=1500\,\Omega$.
As quedas de tensão são: no resistor da esquerda, $0{,}002R=3\text{ V}$; no bloco central, $0{,}001R=1{,}5\text{ V}$; e no resistor da direita, $3\text{ V}$.
Logo,
$E=3+1{,}5+3=7{,}5\text{ V}$.
Considere uma onda de rádio de $2\text{ MHz}$ de frequência, que se propaga em um meio material, homogêneo e isotrópico, com $80\%$ da velocidade com que se propagaria no vácuo. Qual a razão $\lambda_0/\lambda$ entre os comprimentos de onda no vácuo $(\lambda_0)$ e no meio material $(\lambda)$?
A frequência da onda não se altera na passagem de um meio para outro.
No vácuo, $\lambda_0=c/f$. No meio material, $\lambda=0{,}8c/f$.
Logo,
$\dfrac{\lambda_0}{\lambda}=\dfrac{c/f}{0{,}8c/f}=\dfrac1{0{,}8}=1{,}25$.
Um fio muito longo, perpendicular ao plano do papel, é percorrido por uma forte corrente contínua. No plano do papel há duas bússolas próximas ao fio. Qual é a configuração de equilíbrio das agulhas magnéticas?
O ponto no centro do fio indica corrente saindo do plano do papel.
Pela regra da mão direita, o campo magnético ao redor do fio tem sentido anti-horário.
Assim, no ponto à esquerda do fio, o campo aponta para baixo; no ponto à direita, aponta para cima.
As agulhas das bússolas alinham-se ao campo magnético local. A configuração correta é a alternativa E.