Questões de Física

Para demonstrar a quantidade de calor envolvida em um processo físico, uma professora de Ciências propõe o seguinte experimento a seus alunos.

Em um recipiente de vidro deve-se colocar 100 g de água destilada e medir a temperatura da mesma.

Posteriormente, o recipiente é aquecido até o início da ebulição, quando se mede novamente a temperatura da água, obtendo-se o valor de 100 °C.

A professora apresenta a equação que permite calcular a quantidade de calor envolvida no experimento:

Q = m · c · ΔT

em que: Q = quantidade de calor (em cal)
m = massa (em g)
c = calor especifico da água (c = 1 cal/g °C)
ΔT = variação de temperatura (em °C)

Supondo que um grupo constatou que a temperatura inicial era de 20 °C, a quantidade de calor necessária para aquecer somente a referida massa de água deve ser de

Para exemplificar uma aplicação do conceito de velocidade média, um professor de Ciências explica aos seus alunos como é medida a velocidade de um veículo quando passa por um radar.

Os radares usam a tecnologia dos sensores magnéticos. Geralmente são três sensores instalados no asfalto alguns metros antes do radar. Esse equipamento mede quanto tempo o veículo demora para ir de um sensor ao outro, calculando a partir daí, a velocidade média do veículo.

Considere um veículo trafegando numa pista cuja velocidade máxima permitida seja de 40 km/h (aproximadamente 11 m/s) e a distância média entre os sensores consecutivos seja de 2 metros.

O mínimo intervalo de tempo que o veículo leva para percorrer a distância entre um sensor e outro consecutivo, a fim de não ultrapassar o limite de velocidade é, aproximadamente, de

Um aluno deseja calcular a energia envolvida no cozimento de um certo alimento.

Para isso, verifica que a potência do forno que utilizará é de 1 000 W.

Ao colocar o alimento no forno e marcar o tempo (∆t) gasto até o seu cozimento, ele concluiu que 3 minutos eram o bastante.

Dessa maneira, a energia (E) necessária para cozinhar o alimento é de

Lembre-se que: 

P =  E/ Δt

P = potência (W)
E = energia (J) e
Δt = variação de tempo (s)

Um avião, com a finalidade de abastecer uma região que se encontra isolada, voa em linha reta horizontalmente, com velocidade constante em relação ao solo, quando abandona uma caixa com alimentos, conforme a imagem.

Desprezando a resistência do ar, a trajetória descrita pela caixa de alimentos terá a forma de uma

Os seres humanos são homeotérmicos por natureza, isto é, possuem a temperatura de seu organismo sempre constante, em torno de 37ºC,  podendo ter pequenas variações nesse número (de 0,2ºC a 0,4ºC). Então, quando há uma queda muito drástica da temperatura corporal, é preciso ficar atento aos sintomas, uma vez que pode ser hipotermia, que é quando a temperatura central do corpo cai abaixo de 35ºC. É considerada como temperatura central a temperatura do coração,  pulmão, encéfalo e órgãos esplâncnicos. Quando a hipotermia não é tratada rapidamente, pode haver algumas complicações, inclusive a morte. A doença pode ser classificada em três etapas: (1) A  primeira etapa ocorre quando a temperatura corporal cai entre 1 e 2 graus. Nesse caso, a pessoa tem arrepios, a respiração fica mais rápida e as mãos dormentes, impedindo-a de fazer tarefas cotidianas. (2) Na segunda etapa, a temperatura corporal se reduz em 2 a 5 graus. Os arrepios são mais intensos, os movimentos ficam mais lentos e as extremidades do corpo ficam com um tom azulado. Apesar de estar consciente, a pessoa fica confusa. (3) Nessa última etapa, os arrepios cessam e surgem sinais de amnésia. O pulso cardíaco e a respiração diminuem, o que prejudica na atividade celular do indivíduo e acaba causando a morte clínica do paciente.

Considere que cientistas estão realizando experimentos para entender melhor a hipotermia, e,  para isso, irão utilizar um voluntário de 90,0 kg, que será colocado em uma banheira com 200 L de água e 10,0 kg de gelo, ambos à 0,00 ºC. O calor específico da água e o calor latente de fusão da água são, respectivamente, 4190 J/kg.K, e 333 kJ/kg. O calor específico do corpo humano é de aproximadamente 3500 J/kg.K. A densidade da água é de 1000 kg/m³ .

Disponível em: https://consultaremedios.com.br. Acesso em: 22/07/2017.

Considere o sistema termicamente isolado, mas que um calor adicional negativo de Q = -3,0.10⁷  J seja acrescentado nesse sistema, representado a energia das células do corpo humano que trabalham para não deixar que a temperatura se distancie dos 37,0 °C.

Sendo assim, a temperatura  final do voluntário é de, aproximadamente,

Durante um choque, o que importa não é a diferença de potencial elétrico entre um ponto e outro e, sim, a intensidade da corrente elétrica. “O organismo é capaz de sentir uma corrente a partir de 1 miliampère”, explica o médico do trabalho Sérgio Alcântara Madeira, da Eletropaulo-Eletricidade de São Paulo. Os efeitos estimados da corrente elétrica contínua de 60 Hertz, no organismo humano, podem ser resumidos na tabela abaixo:

Para o circuito mostrado acima, imagine que uma  pessoa coloque a mão na região assinalada com um círculo, onde o fio está desencapado.

Com base no texto e na tabela acima,  podemos dizer que, das situações listadas abaixo, a que mais se aproxima é