Questões de Física

Uma espira circular de raio \(R\) é colocada em um plano horizontal no qual há um campo magnético uniforme e vertical, de intensidade \(B\). Durante um experimento, a corrente elétrica \(I\) percorre a espira. Sabemos que a intensidade do campo magnético criado pela espira no centro da mesma é diretamente proporcional à corrente elétrica que passa pela espira e inversamente proporcional ao raio da mesma.

Qual é a expressão correta para a intensidade do campo magnético \( B_c \) no centro de uma espira circular de raio \( R \) e corrente \( I \)?

Durante o verão, a manutenção de pontes metálicas é crucial para garantir sua segurança e funcionalidade. Um dos aspectos importantes a ser considerado é a dilatação térmica que ocorre devido às elevadas temperaturas. Por exemplo, uma viga de aço com comprimento inicial de 10 metros pode se expandir quando exposta ao calor intenso. A capacidade dos materiais de se expandirem ou contraírem com as mudanças de temperatura deve ser levada em conta na engenharia civil para evitar rachaduras ou deformações.

Se uma viga de aço com comprimento inicial de 10 metros é submetida a um aumento de temperatura de 30°C e o coeficiente de dilatação linear do aço é \(1,2 \times 10^{-5} \text{°C}^{-1}\), qual será o novo comprimento da viga após esse aumento de temperatura?

Em uma competição de carrinhos de rolimã, dois amigos, Ana e João, decidiram fazer uma corrida em um plano inclinado. O plano tem um ângulo de inclinação de 30° e o comprimento da rampa é de 20 metros. Ana e João começaram a corrida do repouso, sem aplicar qualquer força adicional aos carrinhos além da força da gravidade. Despreze os efeitos do atrito.

Qual será a velocidade dos carrinhos ao final do plano inclinado?

Em uma sala de aula, o professor de Física organizou um experimento para demonstrar as propriedades do som. Ele utilizou um diapasão, um tubo de ressonância e um aparelho de medição de frequência. O objetivo era observar a variação da frequência percebida pelos alunos conforme o comprimento do tubo de ressonância era alterado. Ao modificar o comprimento do tubo, os alunos notaram que a altura do som variava, demonstrando uma relação direta entre a frequência e o comprimento do tubo. Esse experimento foi fundamental para que os alunos entendessem as propriedades acústicas do som, como frequência, amplitude e velocidade.

Qual das alternativas abaixo descreve corretamente a relação entre a frequência de um som e o comprimento de um tubo de ressonância?

Ana está estudando o movimento harmônico simples (MHS) e observou a oscilação de um pêndulo simples em seu laboratório de física. Ela notou que o pêndulo se movimenta de acordo com uma função harmônica do tempo. A amplitude do movimento do pêndulo é de 0,2 metros, e o período é de 4 segundos. Ana decidiu calcular a posição do pêndulo em função do tempo utilizando a equação do MHS.

Qual a posição do pêndulo em metros no instante \( t = 1,5 \) segundos, sabendo que a equação que descreve o movimento é \( x(t) = 0,2 \cos\left(\frac{\pi}{2} t\right) \)?

Durante uma tarde de verão, uma chapa metálica foi deixada ao sol por várias horas. Inicialmente, a chapa tinha uma área de 2 m². Após algumas horas de exposição ao sol, a temperatura da chapa aumentou significativamente, causando uma dilatação superficial. Sabendo que o coeficiente de dilatação superficial do metal em questão é \( \beta = 18 \times 10^{-6} \, °C^{-1} \) e que a variação de temperatura foi de 50 °C, é possível calcular a nova área da chapa.

Qual é a nova área da chapa metálica após ter sido exposta ao sol?