Em um estudo, foram obtidas informações sobre a área total de ambos os pés de uma pessoa e a pressão a que a sola desses pés estava submetida quando a pessoa estava em pé.
| Grandeza | Valor |
|---|---|
| Área total dos pés | $0{,}01\text{ m}^2$ |
| Pressão nos pés | $61{,}4\text{ kPa}$ |
Considerando a aceleração da gravidade como $10\text{ m/s}^2$, pode-se estimar a massa do participante do estudo como sendo
Da definição de pressão, $P=F/A$, portanto $F=PA$.
$F=6{,}14\times10^4\cdot0{,}01=614\text{ N}$.
Como $F=mg$, $m=614/10=61{,}4\text{ kg}$.
Logo, alternativa B.
A tabela a seguir apresenta o índice de refração de alguns materiais transparentes e/ou translúcidos.
| Material | Índice de refração |
|---|---|
| Ar | $1{,}0003$ |
| Água | $1{,}33$ |
| Gelo | $1{,}31$ |
| Álcool | $1{,}36$ |
| Óleo | $1{,}46$ |
| Vidro crown | $1{,}52$ |
| Diamante | $2{,}42$ |
| Rubi | $1{,}71$ |
Em uma superfície ar/diamante, o seno do ângulo limite entre esses dois materiais é igual a, aproximadamente,
Para o ângulo limite, $\sin L=\dfrac{n_{menor}}{n_{maior}}$.
$\sin L=\dfrac{1{,}0003}{2{,}42}\approx0{,}41$.
Logo, alternativa E.
A pressão média em garrafas de refrigerantes na temperatura de $20^\circ\text{C}$ é cerca de $2{,}5\text{ atm}$.
Considerando que uma garrafa de refrigerante de $2\text{ L}$ possui $2{,}5\text{ L}$ de volume, que o gás é considerado ideal e desconsiderando efeitos de solubilidade do gás na bebida, pode-se estimar o produto do número de mols desse gás pela constante dos gases ideais como sendo igual a
O volume disponível ao gás é $V=2{,}5-2{,}0=0{,}5\text{ L}$ e a temperatura deve ser expressa em kelvin: $T=293\text{ K}$.
Pela equação de Clapeyron, $PV=nRT$, logo $nR=\dfrac{PV}{T}$.
$nR=\dfrac{2{,}5\cdot0{,}5}{293}\approx4{,}27\times10^{-3}\text{ atm·L/K}$.
Assim, nenhuma alternativa apresenta o resultado fisicamente correto.
A tabela a seguir apresenta características térmicas de alguns tipos de solos.
| Solo | Calor específico $[\text{J/(kg·K)}]$ | Massa específica $[\text{kg/m}^3]$ |
|---|---|---|
| Areia | $800$ | $1650$ |
| Areia saturada | $800$ | $1650$ |
| Aluvião arenoso | $880$ | $1280$ |
| Aluvião arenoso saturado | $880$ | $1280$ |
A quantidade de energia necessária para elevar em $1^\circ\text{C}$ de temperatura $1\text{ m}^3$ de areia é igual a, aproximadamente,
Para $1\text{ m}^3$ de areia, $m=\rho V=1650\text{ kg}$.
$Q=mc\Delta T=1650\cdot800\cdot1=1{,}32\times10^6\text{ J}=1{,}32\text{ MJ}$.
Logo, alternativa A.
A figura a seguir ilustra uma receita de lentes de óculos de grau, cuja unidade está em dioptrias.
Um objeto colocado a $10\text{ cm}$ de distância sobre o eixo principal da lente para longa distância formaria uma imagem a
Para longa distância, a receita indica vergência $V=-2\text{ D}$. Assim, $f=1/V=-0{,}50\text{ m}=-50\text{ cm}$.
Pela equação de Gauss, $\dfrac1f=\dfrac1p+\dfrac1q$.
$-\dfrac1{50}=\dfrac1{10}+\dfrac1q\Rightarrow\dfrac1q=-0{,}12$, portanto $q\approx-8{,}33\text{ cm}$.
A imagem é virtual e fica a aproximadamente $8\text{ cm}$ da lente. Logo, alternativa A.