Considere um resistor em forma de cilindro, cujas extremidades planas são conectadas eletricamente a uma bateria. Suponha que seja construído um novo resistor com o mesmo material do primeiro, o dobro do comprimento e o triplo da área da base cilíndrica.
Assim, a razão entre a nova resistência e a primeira é
João, aluno do IFRR, ao visitar o sítio de seu avô Manuel, notou que o mesmo puxava água do poço utilizando um sistema simples de polia, corda e balde, porém como o balde com água tinha massa de 5 kg, João percebeu que considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s2 seu avô exercia uma força de 50 N para puxar água do poço. Notando o esforço de Manuel, João resolveu por em prática os conhecimentos adquiridos nas aulas de física e ajudou seu avô a construir um sistema de polias composto por duas polias móveis e uma fixa, conforme a figura a seguir.
Assim, a partir desse novo sistema, que tem o objetivo de reduzir a força a ser aplicada na corda, para puxar água Manuel passou a exercer uma força de:
Em antigos relógios de parede era comum o uso de um pêndulo realizando um movimento harmônico simples. Considere que um desses pêndulos oscila de modo que vai de uma extremidade a outra em 0,5 s.
Assim, a frequência de oscilação desse pêndulo é, em Hz,
Na Termodinâmica, o estado de um sistema é descrito usando variáveis, como pressão, volume, temperatura e energia interna.
Um gás é conduzido pelo processo cíclico descrito na figura.
Assim, a energia total transferida para o sistema por calor durante um ciclo completo, em kJ, é igual a
Obs.: para aquestão, aproxime π = 3,0 sempre que necessário.
Texto comum à questão.
As agências espaciais NASA (norte-americana) e ESA (europeia) desenvolvem um projeto para desviar a trajetória de um asteroide através da colisão com uma sonda especialmente enviada para esse fim. A previsão é que a sonda DART (do inglês, “Teste de Redirecionamento de Asteroides Duplos”) será lançada com a finalidade de se chocar, em 2022, com Didymoon, um pequeno asteroide que orbita um asteroide maior chamado Didymos.
A massa da sonda DART será de msonda = 300 kg , e ela deverá ter a velocidade vsonda = 6 km/s imediatamente antes de atingir Didymoon.
Assim, a energia cinética da sonda antes da colisão será igual a
Sempre que necessário, useπ = 3 e g = 10 m/s2.
Em fevereiro de 2020, a estação meteorológica de Key West, na Flórida (EUA), registrou uma revoada de pássaros migrantes que se assemelhava a uma grande tempestade. Considere uma nuvem de pássaros de forma cilíndrica, de raio R0 = 145000 m e altura h = 100 m, e densidade de pássaros dp = 6,0 10-7 pássaros/m3. Suponha ainda que cada pássaro tenha massa mp = 0,5 kg e velocidade v0 = 20 m/s, todos voando na mesma direção e sentido.
Assim, a energia cinética da revoada de pássaros é igual a
Em Ecologia, a eficiência de produção corresponde à porcentagem de energia armazenada do alimento assimilado não utilizada pela respiração.
Uma lagarta se alimenta de uma folha que lhe fornece 200J de energia, dos quais perde aproximadamente 100J pelas fezes e assimila os outros 100J; destes, porém, perde 70J em processos de respiração celular e investe 30J no aumento de sua biomassa (crescimento).
Assim, a eficiência de produção da lagarta é de
Uma ambulância está transportando um paciente em estado grave por uma avenida reta, horizontal e sem trânsito. O hospital para o qual a ambulância leva o paciente situa-se no final desta avenida. Para chegar nesse hospital o mais rápido possível, o motorista dirige o veículo a 108 km/h por toda a avenida e só inicia o processo de frenagem quando se aproxima dele. Para não agravar o quadro do paciente e manter em segurança os paramédicos dentro da carroceria da ambulância, a aceleração horizontal máxima, em módulo, a qual eles podem ser submetidos é de 4,5 m/s2.
Assim, a distância mínima para que o motorista comece a desacelerar constantemente a ambulância até que ela pare na porta do hospital é de
Um supermercado adquiriu uma câmera térmica para monitorar a temperatura de seus clientes antes de entrarem no estabelecimento, a qual não deve ultrapassar 37,5 °C. Nas especificações do aparelho, está descrito que o mesmo realiza medições somente em graus Fahrenheit. Também é informado que o aparelho possui uma lente convergente para adquirir as imagens e que o detector, situado a 2 cm atrás da lente, possui uma altura de 0,5 cm, conforme mostra a imagem.
Para realizar a aferição da temperatura do cliente, o rosto, com aproximadamente 20 cm de altura, deve estar totalmente enquadrado no detector da câmera.
Assim, a distância mínima d, entre o rosto e a lente, e a temperatura máxima fornecida pelo aparelho para que o cliente possa entrar no estabelecimento, devem ser
Naquestão, sempre que necessário, use π = 3 e g = 10 m/s2.
Texto para questão.
Em março de 2020, a Unicamp e o Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), dos Estados Unidos, assinaram um acordo de cooperação científica com o objetivo de desenvolver tanques para conter argônio líquido a baixíssimas temperaturas (criostatos). Esses tanques abrigarão detectores para o estudo dos neutrinos.
A pressão exercida na base de certo tanque do Fermilab pela coluna de argônio líquido no seu interior é P = 5,6 × 104 N/m2. A densidade do argônio líquido no tanque é d = 1400 kg/m3.
Assim, a altura do tanque será de