Questões de Física

Define-se meia-vida térmica de um corpo (t_1/2) como o tempo necessário para que a diferença de temperatura entre esse corpo e a temperatura de sua vizinhança caia para a metade.

Considere que uma panela de ferro de 2 kg, inicialmente a 110 ºC, seja colocada para esfriar em um local em que a temperatura ambiente é constante e de 30 ºC. Sabendo que o calor específico do ferro é 0,1 cal/(g·ºC), a quantidade de calor cedida pela panela para o ambiente no intervalo de tempo de três meias-vidas térmicas da panela é

Duas caixas, A e B, estão apoiadas, em repouso, sobre uma barra homogênea reta presa pelo seu ponto médio (ponto O) ao teto por meio de um fio inextensível. A caixa A está colocada a uma distância x do ponto O e a caixa B a uma distância y desse ponto. Nessa situação, a barra exerce sobre a caixa A uma força  e, sobre a caixa B, uma força

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Uma matriz quadrada M é construída de forma que seus elementos são as intensidades de  e  e as distâncias x e y, tal que , Sendo M^t a matriz transposta de M e considerando-se o sentido anti-horário como o positivo para a rotação, para que a barra permaneça em equilíbrio na horizontal é necessário que

No interior de uma quantidade de água, as moléculas atraem-se devido às ligações de hidrogênio, de modo que a força resultante sobre cada molécula é nula. Entretanto, na superfície, as moléculas de água estão em contato tanto com outras moléculas de água como com moléculas de gases e vapores presentes no ar. A atração do ar pelas moléculas de água é menor do que a atração das moléculas de água entre si, de modo que a força resultante nas moléculas da superfície não é nula, criando a chamada tensão superficial, que funciona como uma fina membrana elástica na superfície da água.

(www.if.ufrgs.br. Adaptado.)

A intensidade da tensão superficial (σ) é dada pela razão entre a intensidade da força  exercida pela superfície do líquido, devido à tensão superficial, e o comprimento (L) da linha ao longo da qual a força atua: 

Uma agulha cilíndrica de 5,0 cm de comprimento é colocada deitada, em repouso, sobre a superfície da água contida em um copo, com tensão superficial  = 0,073 N/m.

Nesse caso, a agulha ficará sujeita à sua força peso  e às forças  de mesma intensidade, causadas pela tensão superficial da água, tangentes à seção transversal circular da agulha nos pontos de contato com a água, formando um ângulo θ com a vertical.

Seção transversal circular da agulha

Quando a agulha estiver na iminência de afundar,  terão direção vertical. Adotando-se g = 10 m/s² , a maior massa que essa agulha pode ter sem que afunde totalmente é

O nível de intensidade sonora, N, é expresso em decibéis (dB) por  sendo I a intensidade sonora (medida em W/m² ) e I₀ a intensidade mínima para a audição humana.

Se N=100 dB, a intensidade sonora, em W/m² , será

A eficiência de um painel solar, expressa em porcentagem, quantifica a sua capacidade de converter a luz solar em eletricidade. Um painel solar que tem 20% de eficiência e que tem uma área de 1m² produz, em média, 200 W. Considere que a densidade e o calor específico da água sejam, respectivamente, iguais a 1 g/cm³ e 4,2 J/g°C.

Quanto tempo seria necessário para aquecer 200 litros d‟água, de 20°C a 38°C, se toda essa energia fosse utilizada para este fim?

Uma partícula de massa m e velocidade v colide com outra de massa M = 2m e velocidade V = –v. Após a colisão, as duas partículas permanecem grudadas. A velocidade dessas partículas é: