Questões de Física

Um paraquedista de massa 108 kg cai verticalmente. Quando o paraquedas abre, a resistência do ar gera uma força de arrasto (dada por F_ar = 0,5CpAv²) que faz com que o paraquedista reduza a velocidade até atingir a velocidade terminal e chegar ao solo verticalmente, com velocidade constante. Considere g = 10 m/s², o coeficiente de arrasto C = 1 , a densidade do ar p = 1,2 kg/m³ e a área de seção transversal do paraquedas A = 50 m². Com base somente nos dados acima, determine a velocidade terminal ν (em m/s) com que o paraquedista chega ao solo.

    Um estudante de Física deseja medir a constante elástica de uma mola. Para isso, monta um experimento de acordo com a figura abaixo. Ele comprime um bloco de massa de 4,0 kg numa mola presa à parede de uma distância ⵠx₁ = 40 cm. O bloco está sobre uma superfície A sem atrito. Ao soltar o bloco, ele passa a se movimentar até adquirir uma velocidade v constante. Quando o bloco chega à superfície B, fica sujeito ao atrito e desliza por uma distância ⵠx₂ = 1,0 m até parar. O coeficiente de atrito entre a superfície B e o bloco é de µ_c = 0,6 e g = 10 m/s².

A constante elástica da mola (em newtons por metro) é de:

Um capacitor de placas paralelas armazena energia elétrica quando uma diferença de potencial (ddp) é aplicada entre as suas placas. O gráfico mostra o carregamento da carga Q de um capacitor em função da ddp aplicada.

Qual é a energia armazenada no capacitor (em joules) quando houver uma ddp de 120 V entre as placas?

O Brasil lançou, em 2017, o primeiro satélite de telecomunicações próprio, o Satélite Geoestacionário de Defesa e Comunicações Estratégicas (SGDC). Com 6 toneladas, o SGDC é geoestacionário. Considere que o raio da terra é 6000 km e que o satélite foi colocado a uma altitude de 36000 km, sobre um ponto acima da linha do Equador, numa órbita circular. Determine a velocidade tangencial do satélite nessa órbita (em km/h). Use π = 3

O campo magnético induzido por uma corrente elétrica num condutor em forma de espira circular ou de solenoide encontra várias aplicações – por exemplo, no exame por ressonância magnética nuclear. Considere duas espiras circulares concêntricas de R₁ e R₂ perpendiculares entre si; uma está no plano xy e outra está no plano xz. O eixo z positivo aponta para fora do plano da folha na espira de raio R₁ , cujo sentido da corrente elétrica está indicado nas espiras.

O vetor campo magnético resultante no centro das espiras:

Uma fonte de energia limpa vem do aproveitamento da energia das ondas oceânicas. A usina-teste de Pecem, no Ceará, utiliza tecnologia desenvolvida pelos pesquisadores da COPPE-RJ, que consiste de flutuadores que são movimentados para cima e para baixo pelas ondas do mar e estão acoplados a hastes que movimentam uma bomba de água que pressuriza a água numa câmara de alta pressão (hiperbárica). Esta, por sua vez, tem um bico de saída que permite que a água saia em alta velocidade, movimentando as turbinas de um gerador de eletricidade. Com relação a esse processo, considere as seguintes afirmativas:

1. Num dado intervalo de tempo, se a frequência e a velocidade das ondas que chegam aos flutuadores forem constantes, quanto maior a amplitude das ondas, potencialmente mais energia será gerada.

2. Num dado intervalo de tempo, se a amplitude e a velocidade das ondas que chegam aos flutuadores forem constantes, quanto maior o comprimento de onda, mais energia poderá ser gerada.

3. A energia cinética da água que sai em alta velocidade da câmara de alta pressão é convertida em energia elétrica pelo gerador de eletricidade através da lei de indução de Ampère.

4. A alta pressão na câmara hiperbárica equivale à altura de uma coluna de água nas usinas hidrelétricas.

Assinale a alternativa correta.