Questões de Física

Cientistas conseguiram medir recentemente a velocidade do som no planeta Marte. A medida foi realizada com instrumentos a bordo do robô Perseverance, que começou a funcionar há pouco mais de um ano. Tendo em vista que a atmosfera marciana é menos densa que a da Terra, não houve surpresa quando mediram uma velocidade de 240 metros por segundo. Isso é consideravelmente mais lento que o som na Terra, que viaja a cerca de 340 metros por segundo

(www.uol.com.br, 31.03.2022. Adaptado.)

Considerando que, na Terra, a distância mínima entre o observador e o anteparo para que o fenômeno sonoro do eco ocorra é de 17 metros, em Marte, essa distância mínima deverá ser de

Um estudante, ao realizar um experimento com lentes delgadas, faz incidir simultaneamente sobre uma lente, de espessura desprezível e que obedece às conjugações de Gauss, dois feixes de laser, 1 e 2, de forma a obter os feixes resultantes conforme mostra a figura. O feixe 1 está inicialmente paralelo ao eixo óptico da lente e o feixe 2 não sofre desvio ao atravessá-la. Esse estudante, então, mede a distância entre o ponto de encontro entre os dois feixes e a lente, obtendo 5 cm; e a distância entre o ponto em que o feixe 2 cruza a lente e o feixe 1 resultante, obtendo 8 cm.

De acordo com as observações desse estudante, a lente utilizada por ele possui distância focal igual a

Para aquecer a água de uma piscina com capacidade de 40000 litros, seu proprietário comprou um aquecedor solar capaz de fornecer à água 40000 kcal por hora. Em determinado dia, a água dessa piscina encontrava-se a 15 ºC. O aquecedor foi ligado em sua capacidade máxima e aqueceu a água da piscina por 10 horas. Durante a noite, por 14 horas, manteve-se o aquecedor desligado e a piscina perdeu para o ambiente 20000 kcal por hora.

Considerando que não houve perda de calor durante o aquecimento, que o calor específico da água é de 1,0 kcal/(kg ⋅ ºC) e que a densidade da água é igual a 1 kg/L, a temperatura da água dessa piscina após 24 horas de aquecimento e resfriamento era de

A Kingda Ka é a montanha-russa mais alta do mundo, chegando a 140 metros de altura na sua descida principal, como mostra a figura.

(https://gigantesdomundo.blogspot.com, 06.06.2011. Adaptado.)

Considere que o carrinho do brinquedo, de massa 500 kg, desça, a partir do repouso, os 140 metros da queda principal, desde o ponto mais alto A até o ponto mais baixo B, dissipando 300000 J de energia mecânica, devido ao atrito, e que a gravidade no local seja de 10 m/s².

Nessas condições, a velocidade desse carrinho no ponto B da trajetória será igual a

Um trabalhador necessita deslocar uma caixa de 500 kg sobre o topo de uma plataforma horizontal. Para isso, utiliza um sistema de cabos e polias ideais preso a um cesto de 50 kg, como mostra a figura.

Para fazer esse deslocamento, o trabalhador coloca pesos adicionais idênticos de 50 kg dentro do cesto, um a um, até que, ao acrescentar o nono peso extra, a caixa começa a se deslocar para a direita com uma aceleração constante de 1 m/s²

Considerando que a aceleração da gravidade no local seja de 10 m/s², o coeficiente de atrito dinâmico entre essa caixa e o piso dessa plataforma será igual a

O biathlon de inverno é uma prova olímpica que combina o ski cross country com o tiro esportivo. Nessa prova, os atletas devem esquiar por um circuito principal nevado e parar de 2 a 4 vezes para atirar, realizando 5 disparos em cada parada. Para cada tiro errado, o competidor é punido com uma volta adicional em um circuito paralelo de penalização, de 150 metros de extensão total.

(https://cbdn.org.br. Adaptado.)

A figura ilustra esse circuito.

Considere que, em uma das paradas de tiro, um competidor errou 3 tiros.

Se ele esquia a uma velocidade média de 36 km/h, o tempo total que ele perde decorrente dessas 3 penalidades é igual a