Vindos do espaço interplanetário, os meteoroides chegam à Terra com velocidades altíssimas, mas, devido ao intenso atrito com o ar, quando conseguem atravessar toda a atmosfera, atingem o solo com velocidades muito menores. Suponha que um meteoroide chegou ao topo da atmosfera terrestre com velocidade de $13000\text{ m/s}$ e, $8{,}0\text{ s}$ depois, atingiu o solo com velocidade de $200\text{ m/s}$.
Considerando que esse meteoroide descreveu uma trajetória retilínea durante sua travessia da atmosfera, o módulo da aceleração média a que ele foi submetido durante essa travessia foi de:
O sinal negativo indica que a aceleração média tem sentido oposto ao da velocidade. Como foi pedido o módulo,
$$|a_m|=1600\text{ m/s}^2.$$
Q32
Termologia — Termodinâmica — Máquinas térmicas
Uma máquina térmica é um dispositivo que recebe calor (energia térmica) de uma fonte quente, utiliza parte desse calor para realizar trabalho (energia mecânica) e descarta o calor não utilizado em uma fonte fria.
Considere que uma máquina térmica realize $1200$ ciclos por minuto, em cada ciclo receba $15\text{ kJ}$ de energia térmica da fonte quente e tenha um rendimento de $40\%$. O trabalho realizado por essa máquina em um minuto é igual a:
O rendimento de uma máquina térmica relaciona o trabalho realizado com o calor recebido da fonte quente:
$$\eta=\frac{W}{Q_q}.$$
Em cada ciclo, o trabalho realizado é
$$W=\eta Q_q=0{,}40\cdot 15=6\text{ kJ}.$$
Como a máquina realiza $1200$ ciclos em um minuto,
$$W_{1\text{ min}}=1200\cdot 6=7200\text{ kJ}.$$
Q33
Eletricidade — Eletrostática — Eletrização e descarga
O choque eletrostático é uma descarga elétrica rápida, por vezes acompanhada de um estalo, produzida por uma pessoa ao tocar em alguém ou em um objeto metálico. Ele ocorre devido ao acúmulo de cargas elétricas no corpo da pessoa, em geral causado pelo atrito do corpo com roupas, tapetes ou carpetes.
Suponha que uma pessoa esteja com excesso de cargas negativas no corpo e toque em um objeto metálico eletricamente neutro. Essa pessoa receberá um choque eletrostático porque
A)prótons se deslocarão do objeto metálico para o seu corpo.
B)prótons se deslocarão do seu corpo para o objeto metálico.
C)prótons e elétrons se deslocarão do objeto metálico para o seu corpo.
D)elétrons se deslocarão do objeto metálico para o seu corpo.
E)elétrons se deslocarão do seu corpo para o objeto metálico.
Uma pessoa com excesso de cargas negativas possui excesso de elétrons.
Ao tocar o objeto metálico neutro, ocorre uma redistribuição rápida de cargas. Como os elétrons são os portadores móveis nos materiais, parte dos elétrons excedentes se desloca do corpo da pessoa para o objeto metálico.
Os prótons permanecem ligados aos núcleos dos átomos e não atravessam o contato entre os corpos.
