Questões de Física

Para responder a questão, considere o texto abaixo

 

Aquecimento do Oceano

 

     Os oceanos do planeta Terra absorveram uma quantidade recorde de calor no ano passado, de acordo com um novo estudo, que analisou dados de 1950 a 2019. Segundo as informações, a temperatura média dos oceanos em 2019 era 0,075 °C, acima da média de 1981 a 2010  

     Pode parecer pouco, mas, considerando o grande volume dos oceanos, até mesmo um pequeno aumento exigiria um fluxo impressionante de calor – o equivalente a 228 sextilhões de Joules, segundo o estudo de uma equipe internacional de cientistas, publicado na revista Advances in Atmospheric Sciences.

     A pesquisa do grupo fornece evidências incontestáveis de que o planeta está esquentando – e rapidamente. De 1987 a 2019, os oceanos esquentaram quatro vezes e meia mais rapidamente do que entre 1955 e 1986.

     Quando os oceanos esquentam, o gelo derrete mais rápido e a água se expande, ocupando mais espaço e fazendo o nível do mar subir. Além disso, oceanos mais quentes significam mais água evaporando na atmosfera, criando mais umidade, o que pode sobrecarregar as tempestades.

(Disponível em: https://olhardigital.com.br)

Considere que a massa da Terra seja igual a 6,0 × 10²⁴ kg e que sua velocidade média de translação ao redor do Sol seja 30 km/s.

 

A energia cinética da Terra nesse movimento é maior do que a quantidade de calor responsável pelo aumento da temperatura dos oceanos nos últimos anos (2,28 × 10²³ J) de um fator aproximadamente igual a:

Para responder a questão, considere o texto abaixo

 

Aquecimento do Oceano

 

     Os oceanos do planeta Terra absorveram uma quantidade recorde de calor no ano passado, de acordo com um novo estudo, que analisou dados de 1950 a 2019. Segundo as informações, a temperatura média dos oceanos em 2019 era 0,075 °C, acima da média de 1981 a 2010  

     Pode parecer pouco, mas, considerando o grande volume dos oceanos, até mesmo um pequeno aumento exigiria um fluxo impressionante de calor – o equivalente a 228 sextilhões de Joules, segundo o estudo de uma equipe internacional de cientistas, publicado na revista Advances in Atmospheric Sciences.

     A pesquisa do grupo fornece evidências incontestáveis de que o planeta está esquentando – e rapidamente. De 1987 a 2019, os oceanos esquentaram quatro vezes e meia mais rapidamente do que entre 1955 e 1986.

     Quando os oceanos esquentam, o gelo derrete mais rápido e a água se expande, ocupando mais espaço e fazendo o nível do mar subir. Além disso, oceanos mais quentes significam mais água evaporando na atmosfera, criando mais umidade, o que pode sobrecarregar as tempestades.

(Disponível em: https://olhardigital.com.br)

Estima-se que existam 1,3 × 10²¹ litros de água na Terra, sendo que 0,04% dessa água está em rios e lagos. Considere o calor específico e a densidade da água respectivamente iguais a 4 J/g . ºC e 1,0 g/cm³ e suponha que, em média, a temperatura da água existente nos rios e lagos seja 20 ºC.

 

Se fornecêssemos à quantidade de água existente nos rios e lagos 1,0% da energia de 228 sextilhões de joules (2,28 × 10²³ J) citada no texto, sua temperatura final, seria, em graus Celsius, aproximadamente:

Para responder a questão, considere o texto abaixo

 

Aquecimento do Oceano

 

     Os oceanos do planeta Terra absorveram uma quantidade recorde de calor no ano passado, de acordo com um novo estudo, que analisou dados de 1950 a 2019. Segundo as informações, a temperatura média dos oceanos em 2019 era 0,075 °C, acima da média de 1981 a 2010  

     Pode parecer pouco, mas, considerando o grande volume dos oceanos, até mesmo um pequeno aumento exigiria um fluxo impressionante de calor – o equivalente a 228 sextilhões de Joules, segundo o estudo de uma equipe internacional de cientistas, publicado na revista Advances in Atmospheric Sciences.

     A pesquisa do grupo fornece evidências incontestáveis de que o planeta está esquentando – e rapidamente. De 1987 a 2019, os oceanos esquentaram quatro vezes e meia mais rapidamente do que entre 1955 e 1986.

     Quando os oceanos esquentam, o gelo derrete mais rápido e a água se expande, ocupando mais espaço e fazendo o nível do mar subir. Além disso, oceanos mais quentes significam mais água evaporando na atmosfera, criando mais umidade, o que pode sobrecarregar as tempestades.

(Disponível em: https://olhardigital.com.br)

A equação de dilatação volumétrica é dada por V = V₀ (1 + γ(T − T₀ )),

 

Dados:

 

V: volume final (m³)
V₀: volume inicial (m3)
γ: coeficiente de dilatação (ºC)⁻¹
T: temperatura final (ºC)
T₀: temperatura inicial (º°C)

 

Supondo que o aumento de temperatura foi de 0,075 ºC e γ = 1,3 × 10⁻⁴ o aumento percentual do volume foi de:

A Teoria da Relatividade e seu criador Albert Einstein são protagonistas de diversas produções de Ficção Científica, junto com buracos negros, viagens no tempo, entre outras ideias, que fascinam as produções científicas em filmes e em seriados. No filme O Planeta dos Macacos, astronautas, após entrarem em modo de hibernação, viajam para o futuro. Em dado momento, dois relógios são mostrados: um marcando o tempo, na Terra; outro, marcando o tempo na nave. Na narrativa, a missão falha, levando os astronautas para um planeta habitado por uma sociedade de macacos. Ao saírem da nave, os relógios são novamente mostrados, quantificando os efeitos da Teoria da Relatividade Restrita, permitindo o cálculo da velocidade da nave e a duração total da viagem.

. https://publicacoes.ifc.edu.br/a teoria da relatividade presente na ficção científica (adaptada)

 

Ao considerar que os astronautas viajaram em velocidade constante de 80% da velocidade da luz, em relação à Terra, determine quantos anos os astronautas viajariam, no referencial da Terra, se dormissem durante 120 anos, de acordo com o referencial da espaçonave.

A ficção inspira uma questão de Física. Leia a situação que o protagonista vivencia em Canaã.

 

"[...] Milkau, alemão, recém-chegado, a uma colônia de imigrantes europeus, no Espírito Santo, aluga um cavalo para ir do Queimado à cidade de Porto do Cachoeiro.

 

Milkau deseja arrematar um lote de terra. Schultz apresenta-lhe o agrimensor, Sr. Felicíssimo, que está para ir ao Rio Doce fazer medições de terra. Milkau, desejando aí se estabelecer, decide se juntar ao agrimensor e convida Lentz para acompanhá-lo[...]"

ARANHA, Graça (1868-1931). Canaã. 3 ed. São Paulo: Martins Claret, 2013.

 

Agora, analise a situação sob a ótica da Física.

Imagine que, após algumas horas de viagem, o agrimensor percebe estar perdido e tenta usar uma bússola magnética a 6 m abaixo de uma linha de transmissão, que conduz uma corrente constante de 180 A. Os imigrantes, entretanto, chamam a atenção para a influência que a linha de transmissão terá sobre a leitura da bússola.

Considere a permeabilidade magnética do meio 4π.10-7 T.m/A e as informações do texto para responder à questão.

 

O campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola é de

A quantização da carga elétrica foi descoberta por Robert Millikan, ao medir a carga contida em gotas de óleo. Em suas experiências, gotas de óleo caiam entre duas placas paralelas eletrizadas, como mostra a figura.

Quando uma diferença de potencial era aplicada às placas, as gotas eram afetadas pelo campo elétrico criado entre elas. Regulando a diferença de potencial delas, Millikan conseguiu manter, em equilíbrio, algumas gotas, devido ao fato de a força do campo elétrico, criado pelas duas placas, ser igual ao peso da gota.

 

No experimento de Millikan, as duas placas metálicas horizontais estão fixadas a 4 mm de distância uma da outra. Nessa prática, a gota de óleo possui 24.10^{- 15} kg e carga elétrica positiva, de 4,8.10^{– 19} C.

 

Qual é a diferença de potencial necessária para manter essa gota em equilíbrio vertical entre as placas? Desconsidere os efeitos do ar entre as placas e adote g = 10 m/s².