Questões de Física

A Força Aérea Brasileira (FAB) pretende realizar em breve o ensaio em voo do primeiro motor aeronáutico hipersônico feito no país. O teste integra um projeto mais amplo cujo objetivo é dominar o ciclo de desenvolvimento de veículos hipersônicos.

Além do motor hipersônico, o projeto, chamado de Propulsão Hipersônica 14-X, prevê a construção de um veículo aéreo não tripulado (VANT), onde esse motor será instalado. O quadro mostra um comparativo entre a velocidade atingida pelo VANT 14-X e por outros veículos aéreos.

Esses veículos podem ter suas velocidades descritas pelo número de Mach (ou “velocidade Mach”), que é uma medida adimensional de velocidade. O número Mach indica a razão entre a velocidade de um corpo num meio fluido e a velocidade do som nesse meio. Assim, se um corpo chegou ao número de Mach 5 no ar, ele atingiu cinco vezes a velocidade do som no ar, ou seja, 1 700 metros por segundo.

No caso do VANT 14-X, ele poderá atingir uma velocidade, que corresponderá, aproximadamente, ao número de

Em uma barbearia existem dois espelhos planos verticais, paralelos e distantes 3 m um do outro, com a face refletora de um voltada para a face refletora do outro. Um cliente está sentado de frente para um deles, a 1 m de distância dele. Na figura, fora de escala, pode-se notar a infinitude de imagens geradas devido a reflexões sucessivas nesses espelhos.

Nessa situação, considerando as distâncias informadas e as características das imagens formadas por espelhos planos, a distância entre a cabeça do cliente, indicada pela seta azul na figura, e a imagem da sua cabeça, indicada pela seta vermelha, é de

Para analisar a queda dos corpos, um estudante abandona, simultaneamente, duas esferas maciças, uma de madeira e outra de aço, de uma mesma altura em relação ao solo horizontal.

Se a massa da esfera de aço fosse maior do que a massa da esfera de madeira e não houvesse resistência do ar, nesse experimento

Três esferas, x, y e z, feitas com materiais diferentes e de massas iguais estavam, inicialmente, à mesma temperatura ambiente (θ_amb) e foram mergulhadas, simultaneamente, em água pura em ebulição, até entrarem em equilíbrio térmico com a água. Em seguida, foram retiradas da água e deixadas sobre uma superfície isolante, até voltarem à mesma temperatura ambiente. Os calores específicos dos materiais das esferas são c_x, c_y e c_z, de modo que c_x < c_y < c_z. Com os resultados desse experimento, foram construídos o gráfico 1, relativo ao aquecimento das esferas até a temperatura de ebulição da água, e o gráfico 2, relativo ao resfriamento das esferas, até retornarem à temperatura ambiente.

Considerando que as trocas de calor tenham ocorrido a uma taxa constante, a representação dos gráficos 1 e 2 é:

A potência dissipada por um componente ôhmico da placa-mãe de um computador, quando a intensidade da corrente elétrica que o atravessa sofre variações, pode ser estudada pelo gráfico a seguir.

Da análise do gráfico, determinamos o valor da resistência elétrica desse componente ôhmico, sendo seu valor igual a

Dispõe-se de três pequenas esferas condutoras idênticas (A, B e C), que, a princípio, possuem cargas elétricas de valores Q_A = + 6 C, Q_B = – 2 C e Q_C = 0 C, sendo que a esfera C está aterrada.
A tabela apresenta as ações a que essas esferas, de duas em duas, são submetidas.

As esferas A e B, inicialmente distantes (1) são aproximadas uma da outra até que se toquem (2). Após o toque, as esferas A e B são novamente distanciadas uma da outra (3). Em seguida, aproxima-se a esfera B da esfera C, que está inicialmente aterrada, sem que uma seja encostada na outra (4). Com as esferas B e C ainda próximas, interrompe-se o aterramento da esfera C (5), para finalmente as esferas B e C serem afastadas uma da outra (6).

Ao final desses procedimentos, a carga elétrica da esfera C será