Questões de Física

Considere a imagem a seguir.

No lançamento, os ângulos de decolagem e de aterrissagem do dardo foram iguais, conforme a figura.

Sendo a aceleração da gravidade igual a e considerando a resistência do ar desprezível, um atleta que pretende atingir a marca de e, assim, quebrar o recorde mundial deve lançar o dardo com uma velocidade de:

Dois corpos interagem mutuamente, atraindo-se de forma direta ao produto de suas massas, porém de forma inversa ao quadrado das distâncias entre eles.

A lei que explica essa situação e o nome do cientista que a desenvolveu é:

Em linhas gerais todo dispositivo constitui uma cadeia de transformação de energia. O desempenho de dispositivos em geral é dado por parâmetros de operação como potência e eficiência. A eficiência é dada pela proporção entre potência útil (que contabiliza a energia presente após a realização da cadeia de transformação do dispositivo) e potência retirada da fonte de energia que alimenta o dispositivo (no caso de dispositivos elétricos, a energia retirada da rede elétrica comercial - que consta das “contas de luz”).

Em um carregador de celular temos a conversão da energia elétrica disponibilizada na rede elétrica para uma tensão constante mais baixa (também energia elétrica). Esta tensão na saída atua para recarregar a bateria do celular (revertendo as reações químicas que armazenam energia para uso pelo celular), o valor de corrente é determinado pelo celular a que se destina o seu emprego. Em um determinado carregador se vê as inscrições abaixo.

*Considere que o valor AC é um valor efetivo escolhido de modo a não influenciar o cálculo da potência em relação ao que se faz com valores fixos de tensão e corrente.]

Quanto às afirmações verdadeiras sobre este dispositivo, assinale a alternativa correta.

O Brasil está desenvolvendo um dos laboratórios mais avançados de ótica no mundo, o laboratório Sirius - em Campinas/SP, com tecnologia nacional que é produto dos esforços dos cientistas e engenheiros brasileiros envolvidos no projeto. “As seis primeiras estações experimentais de pesquisa do Sirius – nanoscopia de raios X, espalhamento coerente de raios X, micro e nano cristalografia macromolecular, por exemplo –, acessíveis a partir do próximo ano [2019], foram selecionadas para atender tanto à demanda “da nova ciência e da tecnologia avançada” e às tecnologias mais utilizadas pelo usuário, como para permitir o avanço de investigações em áreas estratégicas como óleo e gás, saúde, entre outras, ressalta Antônio José Roque da Silva [diretor-geral do CNPEM e responsável pelo projeto Sirius desde 2009].

A luz, ou radiação, síncrotron é um tipo de radiação eletromagnética de alto fluxo e alto brilho que se estende por uma faixa ampla do espectro eletromagnético desde a luz infravermelha, passando pela radiaçã oultra violeta e chegando aos raios X. Aluz síncrotron é capaz de penetrar a matéria e revelar características da estrutura molecular e atômica. O amplo espectro dessa radiação permite aos pesquisadores utilizaros comprimentos de onda mais adequados para o experimento que desejam executar

(Fonte:RevistaFapesp/ 2018)

Considere que se deseja estudar as propriedades dos materiais por meio da radiação síncrotron cujos comprimentos de onda envolvidos estão na escala molecular(nanômetro), 1nm = 10^-9 m.

Assinale a alternativa que apresenta corretamente, a frequência em Hz da radiação que tem comprimento de onda nesta escala e o tipo de radiação a que corresponde.

Adote para a velocidade da luz o valor de 3✕10⁸m/s.

Base de lançamento de foguetes de Alcântara no Brasil é mais próxima do equador que existe no mundo, oque a torna estratégica para o lançamento de satélites geoestacionários. Lançado da estação de Alcântara,um satélite precisa de menor consumo de combustível para correção em sua órbita, estando já muito próximo do plano da órbita que desenvolverá. Os satélites posicionados na órbita geoestacionária mantêm movimento estacionário (fixo) com respeito à superfície da Terra, acompanhando-a em seu giro, e são fundamentais para o sistema de telecomunicações, para calibração e orientação do Sistema de Posicionamento Global (GPS) e para o mapeamento atmosférico, climático e ambiental. A igualdade entre a força centrípeta e a força gravitacional entre o satélite e a Terra leva ao raio da órbita geoestacionária de cerca de 4⨯104 km.

Considereque o raio terrestre no equador é de cerca de 6 ⨯ 103 km, e lembre-se que o período de rotação da terra em relação a seu eixo é de 24h. Considerando um referencial fixo no centro da Terra, assinale a alternativa que indica corretamente os valores respectivos da velocidade do satélite, ainda na base, antes de ser lançado e o módulo da diferença entre essa velocidade e de quando ele for posto em órbita geoestacionária.

Considere π =3.

“A temperatura dos oceanos está aumentando em ritmo mais rápido do que anteriormente estimado, ameaçando uma grande quantidade de espécies marinhasepodendoresultarnaelevaçãodoníveldo mar, revelou um estudo de cientistas americanos e chineses divulgado nesta quinta-feira [10/01/2019]. As conclusões, divulgadas na revista Science, contrariam pesquisas anteriores que apontavam uma estagnaçãodoaquecimentoglobalnosúltimos anos. (...) "O aquecimento dos oceanos é um indicador importante das mudanças climáticas, e temos provas robustas de que ocorre de modo mais rápido do que pensávamos (...) Em torno de 93% do excesso de calor – preso na atmosfera pelos gases causadores do efeito estufa provenientes de combustíveis fósseis – se acumulanosoceanos.(...) O aquecimento global existe e já tem grandes consequências.", enfatizaram em comunicado os autores do estudo, acrescentando que, se nada for feito para reduzir as emissões de gases causadores do efeito estufa, a temperatura nos primeiros 2 mil metros de profundidade nos oceanos aumentará 0,78 ºC até o fim do século.”

(Fonte: Deutsche Welle.)

Um aumento de 1 ºC na temperatura dos oceanos levaria à um grande aumento da quantidade da energia térmica na biosfera. Considere o volume total de água nos oceanos como sendo 1,5 ✕ 10⁹ km³ , e que a densidade da água é de 1 ✕ 10¹² kg/km³ com calor específico de 4 kJ/kgºC.

Como comparação: a bomba atômica Little Boy foi lançada na cidade japonesa de Hiroshima em 6 de agosto de 1945 que matou diretamente 70 mil pessoas em uma explosãode cerca de 15 ktons=60 ✕ 10⁹ kJ.

Caso o aumento de 1ºC de temperatura ocorra duranteoperíododetransiçãode 100 anos,teremos uma acréscimos anual expressivo de energia térmica no planeta. Para dimensionar essa quantidade é interessante comparar com a energia emitida pela explosão de bombas atômicas.

Assinale a alternativa que corretamente apresenta o número de bombas atômicas como a Little Boy que corresponderiam à energia extra a cada ano acumulada na terra durante esse período de transição de 100 anos.