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Q1820359
Física
Considere que uma furadeira elétrica apresente, com seu
rotor e suas bobinas, uma resistência interna de 4 Ω e
esteja sendo utilizada ligada a uma diferença de potencial de 120 V.
Sabendo que, nessa situação, a furadeira recebe uma corrente elétrica de 5 A, a potência mecânica desenvolvida por ela é de
Sabendo que, nessa situação, a furadeira recebe uma corrente elétrica de 5 A, a potência mecânica desenvolvida por ela é de
Q1820358
Física
Uma espira circular metálica está presa a um bloco feito
de material isolante que comprime uma mola ideal, inicialmente impedida de se distender devido a uma trava.
Quando liberada, a mola empurra o bloco, que, deslizando sobre uma superfície horizontal totalmente sem atrito,
movimenta-se para a direita, fazendo com que a espira
passe por dentro de uma região retangular R, onde atua
o campo magnético uniforme 
indicado na figura.
Por essa espira circulará uma corrente elétrica induzida no sentido horário apenas enquanto a espira estiver
indicado na figura. Por essa espira circulará uma corrente elétrica induzida no sentido horário apenas enquanto a espira estiver
Q1820357
Física
A figura mostra dois condutores retilíneos muito longos
e perpendiculares entre si percorridos por correntes elétricas constantes I1
e I2
, tais que I1
> I2
, e um ponto P,
pertencente ao mesmo plano que contém os condutores.
Em determinado instante, uma partícula de dimensões desprezíveis e eletrizada com uma carga elétrica positiva q passa pelo ponto P, com velocidade
na direção e no
sentido indicados na figura. Desprezando o campo magnético terrestre, quando submetida aos campos magnéticos criados pelas correntes elétricas I1
e I2
, essa partícula fica sujeita a uma força magnética resultante 
mais
bem representada em:
Em determinado instante, uma partícula de dimensões desprezíveis e eletrizada com uma carga elétrica positiva q passa pelo ponto P, com velocidade
na direção e no
sentido indicados na figura. Desprezando o campo magnético terrestre, quando submetida aos campos magnéticos criados pelas correntes elétricas I1
e I2
, essa partícula fica sujeita a uma força magnética resultante mais
bem representada em:
Q1820356
Física
A figura 1 mostra um procedimento bastante comum em
que, para recarregar a bateria de um veículo, ela é ligada
a outra bateria. O circuito indicado na figura 2 é semelhante ao caso real, onde R1
= R2
= 2 Ω representam os
cabos e os conectores utilizados para fazer a ligação.
Considerando que, nesse processo, a intensidade da corrente elétrica que circula pelo circuito é de 0,8 A, a força eletromotriz (E) da bateria que está sendo recarregada é de
Considerando que, nesse processo, a intensidade da corrente elétrica que circula pelo circuito é de 0,8 A, a força eletromotriz (E) da bateria que está sendo recarregada é de
Q1820355
Física
Considere que, no futuro, missões tripuladas para o planeta Marte sejam possíveis. Um dos grandes problemas
a serem enfrentados pelos astronautas será a radiação
cósmica, partículas carregadas com alta energia emitidas
pelo Sol, que podem ser letais. Uma forma de proteger
os astronautas será colocar grandes esferas eletrizadas
acima da região habitada por eles, capazes de produzir
um forte campo elétrico suficiente para desviar a radiação cósmica.
Suponha que, para repelir os elétrons provenientes de uma explosão solar, utilize-se um conjunto de esferas de 6 m de diâmetro revestidas com uma camada metálica e eletrizadas de tal forma que cada uma seja capaz de produzir um campo elétrico de intensidade 3 × 106 V/m a uma distância de 12 m de sua superfície. Considerando, para a constante eletrostática, o valor 9 × 109 N · m2 /C2 , a carga elétrica distribuída na superfície externa de cada esfera deverá ser de
Suponha que, para repelir os elétrons provenientes de uma explosão solar, utilize-se um conjunto de esferas de 6 m de diâmetro revestidas com uma camada metálica e eletrizadas de tal forma que cada uma seja capaz de produzir um campo elétrico de intensidade 3 × 106 V/m a uma distância de 12 m de sua superfície. Considerando, para a constante eletrostática, o valor 9 × 109 N · m2 /C2 , a carga elétrica distribuída na superfície externa de cada esfera deverá ser de
Q1820354
Física
Uma pequena esfera de massa m e carga q = 3,2 × 10–5
C
está suspensa por um fio ideal isolante, em equilíbrio, na
região entre duas placas muito grandes, paralelas e verticais, conforme a figura. As duas placas estão eletrizadas
com cargas de sinais opostos e iguais em módulo, uniformemente distribuídas por suas superfícies.
Adotando g = 10 m/s2 e sabendo que a diferença de potencial entre as placas é de 50 V, a massa da esfera é de
Adotando g = 10 m/s2 e sabendo que a diferença de potencial entre as placas é de 50 V, a massa da esfera é de
Q1820353
Física
Determinada massa de um gás ideal monoatômico está
confinada em um recipiente munido de um êmbolo móvel
e sofre a transformação ABC indicada no diagrama P × V.
Para produzir essa transformação, 1000 J de energia em forma de calor foram fornecidos a esse sistema, dos quais 360 J transformaram-se em energia interna do gás. Desprezando todas as perdas de energia, o trabalho realizado pelas forças exercidas pelo gás na transformação AB foi de
Para produzir essa transformação, 1000 J de energia em forma de calor foram fornecidos a esse sistema, dos quais 360 J transformaram-se em energia interna do gás. Desprezando todas as perdas de energia, o trabalho realizado pelas forças exercidas pelo gás na transformação AB foi de
Q1820352
Física
Determinada quantidade de gás ideal está confinada em
um recipiente de volume constante, a uma temperatura
inicial T0
. Sabendo que, se a temperatura desse gás
aumentar em 1 ºC a pressão à qual ele fica submetido
aumenta em 0,4%, a temperatura inicial T0
é de
Q1820351
Física
A taxa metabólica basal de um adulto é, em média, de
120 W. Ou seja, essa é a taxa com que esse adulto,
quando em repouso, converte a energia química contida nos alimentos em energia térmica. Por serem animais homeotérmicos, os seres humanos apresentam
a capacidade de controlar sua temperatura corpórea,
mantendo-a aproximadamente constante. Assim, quando
em repouso, devem transferir energia para o ambiente a
uma taxa igual à taxa metabólica basal. Considere que
uma pessoa de 80 kg esteja dormindo em um local, onde,
em 2 h, a temperatura ambiente se eleva de 20 ºC para
23 ºC. Considerando a taxa metabólica basal citada anteriormente, o calor específico médio do corpo dessa pessoa é de
Q1820350
Física
Com duas barras de espessura e largura desprezíveis,
uma de aço e a outra de alumínio, foi construída uma
peça metálica com a forma de uma letra “L”. A 20 ºC,
a barra de aço mede 4 m e a de alumínio mede 1,5 m.
A barra de alumínio tem uma de suas extremidades fixa,
como mostra a figura.
Sabendo que os coeficientes de dilatação térmica linear do alumínio e do aço são, respectivamente, iguais a 2,4 × 10–5 ºC–1 e 1,2 × 10–5 ºC–1 , se essa peça for aquecida a 120 ºC, devido à dilatação térmica, o ponto P, indicado na figura, sofrerá um deslocamento de modo que a distância entre sua posição inicial e sua posição final será de
Sabendo que os coeficientes de dilatação térmica linear do alumínio e do aço são, respectivamente, iguais a 2,4 × 10–5 ºC–1 e 1,2 × 10–5 ºC–1 , se essa peça for aquecida a 120 ºC, devido à dilatação térmica, o ponto P, indicado na figura, sofrerá um deslocamento de modo que a distância entre sua posição inicial e sua posição final será de
Q1820349
Física
As figuras mostram o fundo do mar de uma mesma região
em dois momentos: na figura 1, em uma situação de
maré alta e, na figura 2, em uma situação de maré baixa.
Nas duas figuras, vê-se, ainda, uma pedra de dimensões
desprezíveis em repouso no fundo do mar.
Considerando g = 10 m/s2 , a densidade da água do mar igual a 1 g/cm3 e sabendo que a diferença de pressão sobre a pedra, nas duas situações, é de 40000 Pa, o desnível h, indicado na figura, é de
Considerando g = 10 m/s2 , a densidade da água do mar igual a 1 g/cm3 e sabendo que a diferença de pressão sobre a pedra, nas duas situações, é de 40000 Pa, o desnível h, indicado na figura, é de
Q1820348
Física
Uma mangueira de borracha está conectada a uma torneira como mostra a figura e, por dentro dela, a água
escoa com velocidade constante v0
. Na extremidade
dessa mangueira, existe um bico que reduz o diâmetro
do orifício de saída da água para um terço do diâmetro
da mangueira e fazendo com que a água saia dela com
velocidade horizontal.
(https://pt.pngtree.com. Adaptado)
Sabendo que o bico da torneira está a uma altura h do solo, considerando a aceleração da gravidade local igual a
e desprezando a resistência do ar, a distância x indicada na figura é igual a
(https://pt.pngtree.com. Adaptado)
Sabendo que o bico da torneira está a uma altura h do solo, considerando a aceleração da gravidade local igual a
e desprezando a resistência do ar, a distância x indicada na figura é igual a
Q1820347
Física
Um bloco, apoiado em um plano horizontal liso, está preso em uma extremidade de uma mola ideal que tem sua outra
extremidade fixa em uma haste vertical. O bloco está inicialmente em repouso no ponto O, indicado na figura, com a mola
inicialmente relaxada. A seguir, o bloco é levado até o ponto A e lá é abandonado, passando a desenvolver um movimento
harmônico simples entre A e B.
Os gráficos das energias cinética, potencial e mecânica desse sistema, em função da posição do bloco (x), estão correta e respectivamente representados em
Os gráficos das energias cinética, potencial e mecânica desse sistema, em função da posição do bloco (x), estão correta e respectivamente representados em
Q1820346
Física
Uma corda homogênea está inicialmente em repouso
na horizontal e tem sua extremidade esquerda presa em
uma parede. Em dado instante, sua extremidade direita
é posta para oscilar verticalmente e, dois segundos após
o início das oscilações, o perfil da corda é o mostrado na
figura.
A velocidade de propagação das ondas nessa corda é de
A velocidade de propagação das ondas nessa corda é de
Q1820345
Física
Em um dia sem vento, um guarda de trânsito encontra-se
parado em um cruzamento de uma grande cidade, quando observa a aproximação de uma a ambulância com
a sirene ligada emitindo ondas sonoras com frequência
de 800 Hz. Porém, devido ao movimento relativo entre a
ambulância e ele, o guarda percebe o som emitido pela
sirene com uma frequência aparente de 850 Hz.
Considerando que a velocidade do som no ar seja de 340 m/s, a velocidade com que a ambulância se aproxima do guarda é de
Considerando que a velocidade do som no ar seja de 340 m/s, a velocidade com que a ambulância se aproxima do guarda é de
Q1820344
Física
Kepler – 62e é um exoplaneta localizado na constelação de Lyra, a cerca de 1200 anos – luz da Terra, na
zona habitável de uma estrela parecida com o Sol. Foi
descoberto em 2013 com o uso do Telescópio Espacial
Kepler. A massa desse exoplaneta é aproximadamente
4,5 vezes maior do que a massa da Terra, e seu raio,
aproximadamente, 1,6 vez maior do que o raio da Terra.
Considerando que a aceleração da gravidade na superfície da Terra seja 10 m/s2 , e que tanto a Terra como Kepler – 62e sejam perfeitamente esféricos, a aceleração da gravidade na superfície desse exoplaneta é, aproximadamente,
Considerando que a aceleração da gravidade na superfície da Terra seja 10 m/s2 , e que tanto a Terra como Kepler – 62e sejam perfeitamente esféricos, a aceleração da gravidade na superfície desse exoplaneta é, aproximadamente,
Q1820343
Física
Em um sistema planetário hipotético, existem dois planetas esféricos, A e B, de massas, respectivamente, M e
4M. Um satélite natural α descreve, em torno de A, uma
órbita cujo raio médio tem comprimento R. Um satélite
natural β descreve, em torno de B, uma órbita cujo raio
médio tem comprimento 2R.
Sendo Tα o período de rotação do satélite α e Tβ o período de rotação do satélite β, pode-se afirmar que o valor da razão Tβ /Tα é
Sendo Tα o período de rotação do satélite α e Tβ o período de rotação do satélite β, pode-se afirmar que o valor da razão Tβ /Tα é
Q1820342
Física
Um bloco de dimensões desprezíveis está apoiado na
superfície interna de um funil que gira em torno de um
eixo vertical com velocidade angular constante ω. A parede do funil faz um ângulo θ com a direção horizontal e a
distância do bloco ao eixo do funil é 4,2 m.
Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície do funil é 0,25, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e adotando g = 10 m/s2 , o mínimo valor de ω para que o bloco não escorregue em relação à superfície do funil é, aproximadamente,
Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície do funil é 0,25, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e adotando g = 10 m/s2 , o mínimo valor de ω para que o bloco não escorregue em relação à superfície do funil é, aproximadamente,
Q1820341
Física
Um sistema binário é constituído por duas estrelas de
massas m1
e m2
, separadas por uma distância d, que
giram, em movimento circular e uniforme, em torno do
centro de massa do sistema (CM).
Considerando que d seja muito maior do que os raios das estrelas, e sendo G a constante universal da gravitação, o período de rotação dessas estrelas é
Considerando que d seja muito maior do que os raios das estrelas, e sendo G a constante universal da gravitação, o período de rotação dessas estrelas é
Q1820340
Física
Para substituir um botijão de gás vazio, é necessário desconectar o regulador fazendo-o girar no sentido anti-horário. Para isso, uma pessoa exerce, com suas mãos, duas
forças sobre a haste do regulador, conforme a figura 1-a.
A figura 1-b mostra detalhes de um regulador de gás.
Considere que a haste de um regulador tenha comprimento L e que nas suas extremidades sejam aplicadas duas forças horizontais de mesma intensidade F, perpendiculares à haste, conforme a figura 2.
Nessa situação, o torque resultante aplicado pela pessoa sobre a haste do regulador tem intensidade
Considere que a haste de um regulador tenha comprimento L e que nas suas extremidades sejam aplicadas duas forças horizontais de mesma intensidade F, perpendiculares à haste, conforme a figura 2.
Nessa situação, o torque resultante aplicado pela pessoa sobre a haste do regulador tem intensidade
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