Um objeto é acelerado a partir do repouso por uma força F constante durante um tempo T e atinge a velocidade V₀ . Se a massa desse objeto for dobrada, ao ser novamente acelerado, a partir do repouso, pela mesma força F e durante o intervalo de tempo 3T, a velocidade final desse objeto será

Um medidor baseado em redução de área está sendo empregado para medir a vazão de um líquido em escoamento permanente e incompressível. Esse dispositivo teve um custo elevado de aquisição, mas apresenta um baixo custo operacional.
Nesse caso, o tipo de medidor e a dependência característica que ele exibe entre a vazão medida e a queda de pressão (a montante e a jusante do estrangulamento) são:

Na estrutura representada na Figura abaixo, a área do pistão é 0,1 m² , e as alturas são: h₁ = 0,05 m, h₂ = 0,12 m e h₃ = 0,02 m. A pressão atmosférica, P_atm, é igual a 100.000 Pa, e as massas específicas da água e do mercúrio são, respectivamente, 1000 kg/m³ e 13.600 kg/m³.


Nessas condições, qual a força necessária a ser imposta ao pistão de modo a equilibrar a pressão atmosférica atuante na abertura do tubo em “U”?
Dado Aceleração da gravidade : 10 m/s²

Um balão esférico de ar quente está sendo utilizado para elevar um equipamento de massa m para análise de poluentes na atmosfera de uma região próxima à uma refinaria de petróleo.
Assumindo o ar como um gás ideal, qual é o volume aproximado do balão, em m³, para que haja a decolagem?
Dados: m = 2 kg; massa específica do ar fora do balão = 1,250 kg/m³; massa específica do ar quente = 1,050 kg/m³; aceleração da gravidade local = 10 m/s². 

Em um laboratório afastado de cidades, um técnico precisava preparar um tanque contendo 20 L de água a 50°C (densidade = 1 g/cm³ ), mas percebeu que o transformador parou de funcionar. Esse laboratório possuía uma cisterna enterrada na terra contendo água a 30°C e uma caixa d’água exposta ao sol, com água a 80°C. O técnico resolveu misturar a água dos dois reservatórios para obter a quantidade e a temperatura d’água desejada.

Quantos litros de água mais fria ele precisou empregar para completar 20 L? 

Dado

capacidade calorífica da água = 4,186 J/(g.K) na faixa de temperatura considerada

O rendimento energético de um transformador utilizado em uma máquina de soldagem com eletrodo revestido é da ordem de

Uma estufa é uma estrutura com paredes e telhado feitos de material transparente, como vidro. Em seu interior, plantas que requerem condições climáticas reguladas são cultivadas.

O calor proveniente do sol atravessa o vidro e aquece o interior da estufa, que se mantém aquecido durante a noite porque a

Um sistema, isolado termicamente da vizinhança, é formado por dois recipientes acoplados termicamente por meio de uma barra de cobre cilíndrica. Um dos recipientes contém água fervente a 100 o C, e o outro, nitrogênio líquido a -196 º C.

A quantidade de calor, em kJ, que atravessa a barra de cobre em 10,0 minutos é, aproximadamente,

Dados

Comprimento da barra: 80,0 cm

Área da seção transversal da barra: 4,00 cm²

Condutividade térmica do cobre: 400 W.m^-1.K^-1

A descoberta das ondas eletromagnéticas no século XIX permitiu que diversos conceitos conhecidos das ondas mecânicas fossem aproveitados. Entretanto, há diferenças entre esses dois tipos de ondas.

Por exemplo, a onda eletromagnética é a única que pode

Em um galpão, 100 lâmpadas incandescentes de 60 W ficam ligadas 8 horas por dia, todos os dias. Se todas forem substituídas por lâmpadas de led de 9,0 W, a economia na conta de energia elétrica, em reais, em um período de 30 dias, será de, aproximadamente, 

Dado

1,0 kWh custa R$ 0,80

Em um experimento em que foi utilizado um tanque de ondas com água, são geradas ondas planas, como mostra a Figura abaixo.

O lado esquerdo do tanque tem uma profundidade, e o lado direito, tem outra. A velocidade de propagação da onda no lado esquerdo é de 10,0 cm.s^-1.

Então, a velocidade V da onda no lado direito do tanque vale, em cm.s^-1, aproximadamente,

Um balão, completamente cheio de ar, encontra-se em equilíbrio, preso no fundo de um tanque com óleo, por meio de uma corda ideal de densidade desprezível, como mostra a Figura a seguir.

A força de tração na corda, em kN, vale, aproximadamente,

Dados

Densidade do óleo: 800 kg.m^-3

Densidade do balão com ar: 120 kg.m^-3

Peso do balão com ar: 300 N 

Um sistema mecânico composto por duas massas, polia e corda ideais, como mostra a Figura, deve ser montado em um laboratório. O sistema será abandonado da posição mostrada.

O técnico do laboratório fez uma pesquisa de mercado e encontrou cinco opções de corda listadas no Quadro abaixo.

A corda que apresenta o menor preço e que possui tração máxima superior à experimentada pela que está no sistema, em movimento, é a corda de número

Dados

aceleração da gravidade = 10,0 m.s^-2

Massa 1 = 120 kg

Massa 2 = 80,0 kg

Uma gangorra, que usa em um dos lados uma mola de constante elástica K, encontra-se em equilíbrio, como mostra a Figura 1. Uma carga de 40,0 kg é colocada do outro lado da gangorra, e o sistema encontra uma nova posição de equilíbrio, mostrado na Figura 2.

  

Desprezando a massa da gangorra, o valor aproximado da constante elástica K, em kN/m, é

Dado aceleração da gravidade = 10,0 m.s^-2

Um dispositivo projetado para elevar uma carga sobre uma rampa é mostrado na Figura. Considere as cordas e polias ideais.

Durante a operação, a aceleração da carga é, em módulo, 2,50 m.s^-2. Nessas condições, o coeficiente de atrito cinético entre a carga e a rampa vale, aproximadamente,

Dados

Aceleração da gravidade = 10,0 m.s^-2

Massa da Carga = 2,00 kg

Massa do Peso 1 = 4,00 kg

Massa do Peso 2 = 10,0 kg

sen(37,0º) = 0,600

cos(37,0º) = 0,800

Uma escada encontra-se apoiada na parede e no solo.Sobre essa escada, é fixada uma carga de 20,0 kg, de dimensões desprezíveis, como mostrado na Figura abaixo.

A posição x da carga é escolhida de forma que a força de interação entre a parede e a escada tenha o mesmo módulo que o peso da carga. Considere que a massa de 30,0 kg da escada esteja distribuída uniformemente ao longo dela e que não haja atrito entre a parede e a escada. O valor de x, em metros, é, aproximadamente,                        

Dado:

aceleração da gravidade = 10,0 m.s^-2

Potência é uma medida da energia liberada, ou absorvida, na unidade do tempo.

A unidade de potência no Sistema Internacional de Unidades é

As unidades fundamentais para o módulo de Young e a tensão trativa no Sistema Internacional de Unidades são:

Um técnico resolveu fazer um barramento elétrico e, para economizar o cobre, fez um barramento bimetálico. A barra tinha 50 cm de comprimento, 10 cm de largura e 0,8 cm de espessura. Metade da espessura (0,4 cm) era de alumínio, excelente condutor elétrico, e coeficiente de dilatação linear de 23x10^-6 K^-1, e a outra metade era de aço de baixo carbono com boa resistência mecânica e coeficiente de dilatação linear de 13x10^-6 K^-1 . Considere que os dois materiais estão intimamente unidos, não podendo soltar-se e que, durante o uso do barramento, a temperatura do lugar subiu de 25ºC para 75º C.
Após análise da situação, o técnico constatou que o barramento

O alumínio apresenta um coeficiente de dilatação linear de 23 x 10^-6 K^-1 . Um fio condutor elétrico de alumínio tinha 20 m a 25°C e, com a passagem de corrente, o fio chegou à temperatura de 75°C.

Qual foi a variação de comprimento do fio de alumínio, em mm?