Questões de Física

O poema Bicicleta, de Emmanuel Marinho e Paulo Lepetit, traz uma reflexão sobre as inúmeras possibilidades do uso da bicicleta como meio de transporte. Veja:

Eu vou, eu vou / Eu vou de bicicleta / No mar pra mergulhar / No campo, na montanha / Pelo vento / Vendo o sol raiar (...) domingo no parque / Na praia, na praça / Na floresta [...]. Na escola, no trabalho / Ciclovia do metrô / Pra ver o meu amor / Eu vou de bicicleta.

Disponível em: https://www20.opovo.com.br/app/colunas/flaviopaiva/2015/10/21/noticiasflaviopaiva,3521966/poesia-cantada-para-criancas.shtml. Acesso em: 13 ago. 2020.

É sabido que andar de bicicleta melhora a qualidade de vida e contribui para o nosso bem-estar e para o meio ambiente. Atualmente, são comercializadas inclusive bicicletas que possuem bateria recarregável, motor elétrico, farol de LED e até acessórios de segurança, como alarme. Considere uma bicicleta elétrica cujo fabricante indica que a autonomia do equipamento com o farol desligado é de 30 km a uma velocidade constante de 25 km/h em local plano. Despreze quaisquer perdas de energia e considere uma situação em que a única fonte de energia da bicicleta é fornecida pelo seu motor a uma potência constante de 350 W.

Assinale a alternativa que indica corretamente a potência fornecida pelo carregador elétrico para que a bateria, inicialmente descarregada, seja totalmente carregada em oito horas, de modo que seja possível obter a autonomia máxima prevista pelo fabricante.

Para que um motor térmico funcione, é necessário que ele opere entre duas fontes de calor com temperaturas diferentes.

Considerando que um motor possa ser representado por um cilindro com um êmbolo móvel cujo fluido dentro desse cilindro seja um gás ideal e que, no momento em que esse cilindro esteja em contato com uma fonte quente, ocorra uma expansão isobárica do fluido, calcule o trabalho realizado por esse motor contendo 1 mol de gás ideal, sujeito a uma pressão de 10⁵ Pa, operando entre uma temperatura inicial de 300 K e final de 450 K, e assinale a alternativa correta.

Considere: A constante universal dos gases ideais é R= 8,314 Pa m³/(mol K).

Muitos acidentes de trânsito resultam de falha humana, que poderia ser facilmente evitada por meio da direção defensiva, como, por exemplo, manter uma distância do veículo da frente condizente com a velocidade do veículo traseiro.

Considerando que o tamanho médio de um carro seja 4 metros, que a velocidade inicial de um veículo seja 69,84 km/h e que sua desaceleração, devido ao atrito com o asfalto, seja dada por µ.g (µ= 0,8 e g= 9,8 m/s²), quantos carros de distância esse veículo percorreria antes de parar e em quanto tempo isso ocorreria?

Num experimento realizado no Laboratório de Física, uma bola de isopor, com 5,0𝑔 de massa, foi liberada a partir do repouso, quando estava totalmente imersa em um recipiente com água. Foi verificado que a massa de água deslocada pela bola quando estava totalmente imersa era igual a 50𝑔.

Desprezando a força de arrasto exercida pela água sobre a bola de isopor, podemos afirmar que, no momento em que foi liberada, a intensidade da força resultante sobre a bola de isopor era de:

Um perito foi chamado para investigar um acidente numa construção no qual um cabo de aço se rompeu enquanto o guindaste estava erguendo uma carga de 4.500𝑘𝑔. Ele iniciou a investigação verificando que o guindaste foi projetado para não exceder a velocidade de 3,0𝑚/𝑠 ou a aceleração de 1,0𝑚 𝑠 2 ⁄ enquanto ergue cargas. Verificou, também, que o fabricante do cabo de aço indica que ele pode ser submetido a uma tensão máxima de 50.000𝑁. A partir dessas informações, considere as seguintes afirmativas que o perito poderá, CORRETAMENTE, colocar em seu relatório:

I. O cabo de aço estava defeituoso, pois ao iniciar o procedimento de erguer a carga de 4.500𝑘𝑔 com aceleração de 1,0𝑚 𝑠/², a tensão no cabo de aço estava 500𝑁 abaixo do valor máximo indicado pelo fabricante.

II. O operador do guindaste excedeu a tensão máxima indicada pelo fabricante do cabo de aço ao iniciar o procedimento de erguer a carga de 4.500𝑘𝑔 com aceleração de 1,0𝑚 𝑠/².

III. No momento em que a velocidade da carga que estava sendo erguida atingiu o valor constante de 3,0𝑚⁄𝑠, a tensão no cabo de aço ultrapassou o valor máximo de 50.000𝑁.

Assinale a alternativa CORRETA:

Os gafanhotos possuem o terceiro par de pernas bem desenvolvido, musculoso e com fêmures mais robustos que os demais, permitindo que realizem grandes saltos. Considere a situação na qual um gafanhoto adulto alcança 90𝑐𝑚 de altura num salto, com o vetor velocidade inicial do gafanhoto formando um ângulo de 45° com a direção horizontal.

Desprezando o arrasto do gafanhoto com o ar, bem como a força de sustentação aerodinâmica durante o salto, podemos afirmar que o módulo do vetor velocidade do gafanhoto, no instante em que saltou, era de aproximadamente: