Considere uma esfera condutora carregada com carga Q, que possua um raio R. O potencial elétrico dividido pela constante eletrostática no vácuo dessa esfera em função da distância d, medida a partir do seu centro, está descrito no gráfico a seguir.
Qual é o valor da carga elétrica Q, em Coulomb?
Em um teste de esforço físico, um paciente ergue verticalmente um objeto de massa 4,0 kg. Quando o objeto se encontra a uma altura h = 0,30 m, a sua velocidade é de 10 cm/s e, quando ele se encontra a uma altura h = 0,80 m, a sua velocidade é de 20 cm/s.
Qual é o trabalho realizado pela força resultante agindo sobre o objeto entre estas duas alturas?
Um experimento bastante interessante no ensino de ciências da natureza constitui em escrever palavras em tamanho bem pequeno, quase ilegíveis a olho nu, em um pedaço de papel e cobri-lo com uma régua de material transparente. Em seguida, pinga-se uma gota-d'água sobre a régua na região da palavra, conforme mostrado na figura, que apresenta o resultado do experimento. A gota adquire o formato de uma lente e permite ler a palavra de modo mais fácil em razão do efeito de ampliação.
Qual é o tipo de lente formada pela gota-d'água no experimento descrito?
A figura abaixo mostra o esquema de um sistema que utiliza luz solar para aquecimento de água. O sistema consiste de uma caixa isolada termicamente, tampada com um absorvedor metálico que fica em contato com a água a ser aquecida.
O sistema tem as seguintes propriedades físicas:
- placa absorvedora com área de 2 m2;
- calor específico da água igual a 4.200 J/kg∙K;
- intensidade luminosa absorvida pela placa igual a 210 W/m2;
- eficiência de 25% na transferência da energia absorvida pela placa e transferida à massa de água;
- massa de água a ser aquecida (embaixo da placa absorvedora) igual a 1 kg.
Qual é o tempo, em segundos, que esse sistema gasta para elevar a temperatura da massa de água de 25 °C para 75 °C?
Quatro estudantes recém-aprovados no vestibular se mudam para um apartamento antigo, cuja tensão elétrica é de 110 V. Em sua primeira semana de aula resolvem fazer um lanche com os colegas e ligam ao mesmo tempo três aparelhos elétricos: uma torradeira de 770 W, uma cafeteira de 660 W e um forno elétrico de 1320 W. Porém, ao ligarem todos os aparelhos juntos, o fusível de proteção do apartamento queimou, pois eles não sabiam que a corrente elétrica máxima suportada pelo fusível era de 20 A.
Qual é o percentual de corrente a mais que fez o fusível queimar?
Em um circuito elétrico, uma lâmpada com resistência de 1,0 k Ωestá colocada em série com uma bateria de 12 V e com um conjunto de N resistores idênticos, cada um com resistência de 6 k Ω, colocados paralelos entre si.
Nessas condições, a lâmpada consome 40% do total da potência fornecida pela bateria.
Qual é o número N de resistores?
Qual é o número mínimo de voltas completas que a menor das engrenagens deve realizar para que as quatro flechas fiquem alinhadas da mesma maneira novamente?
Um efeito que, às vezes, se observa em dias de chuva é a emissão de luz característica de relâmpagos seguido da audição do respectivo barulho do trovão após decorrido um intervalo de tempo.
Qual é o motivo, nesse caso citado, de haver essa diferença de tempo entre a observação da luz e a audição do som do trovão?
Considere um lançador de bolinhas de tênis, colocado em um terreno plano e horizontal. O lançador é posicionado de tal maneira que as bolinhas são arremessadas de 80 cm do chão em uma direção que faz um ângulo de 30 graus com a horizontal. Desconsiderando efeitos de rotação da bolinha e resistência do ar, a bolinha deve realizar uma trajetória parabólica. Sabemos também que a velocidade de lançamento da bolinha é de 10,8 km/h.
Qual é o módulo da velocidade da bolinha quando ela toca o chão? Se necessário, considere que a aceleração da gravidade seja igual a 10m/s2 e que uma bolinha de tênis tenha 50 g de massa.
Considere uma região com campo magnético uniforme de módulo 5,0 T.
Qual é o módulo da força magnética sobre um pedaço de fio reto de tamanho 2,0 cm, percorrido por uma corrente elétrica de 50 µA com direção perpendicular ao campo magnético? Dado: 1 µA = 10−6 A.