Questões de Física

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s^-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g^-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g^-1.^oC^-1

• densidade da água: 1 g.cm^-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol^-1.K^-1

• massa específica do ar: 1,225.10^-3 g.cm^-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm^-3

• 1cal = 4,0 J

• Determine o volume de água, em litros, que deve ser colocado em um recipiente de paredes adiabáticas, onde está instalado um fio condutor de cobre, com área de secção reta de 0,138mm² e comprimento 32,1m, enrolado em forma de bobina, ao qual será ligada uma fonte de tensão igual a 40V, para que uma variação de temperatura da água de 20K seja obtida em apenas 5 minutos. Considere que toda a energia térmica dissipada pelo fio, após sua ligação com a fonte, será integralmente absorvida pela água. Desconsidere qualquer tipo de perda.

Dado:

resistividade elétrica do cobre = 1,72.10^-8Ω.m

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s^-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g^-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g^-1.^oC^-1

• densidade da água: 1 g.cm^-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol^-1.K^-1

• massa específica do ar: 1,225.10^-3 g.cm^-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm^-3

• 1cal = 4,0 J

• Os filtros de “barro”, na verdade não são de barro, mas sim de cerâmica à base de argila. Esses filtros possuem pequenos poros que permitem a passagem lenta da água, do reservatório para a superfície externa, ocorrendo então a transformação da água do estado líquido para o estado de vapor. Essa transformação ocorre a partir do calor que a água da superfície externa absorve do filtro e da água em seu interior. A retirada do calor diminui gradualmente a temperatura da água que está dentro do filtro, tornando-a agradável para consumo.

Num dia de temperatura muito elevada e umidade do ar muito baixa, uma dona de casa enche com água seu filtro cerâmico à base de argila, que  estava totalmente vazio, até a capacidade máxima de 6 litros. Decorrido certo intervalo de tempo, verifica-se que houve uma diminuição no volume total, devido à passagem de m gramas de água pelos poros da parede do filtro para o meio externo. Como consequência, ocorreu uma variação de temperatura de 5 kelvin na massa de água restante. Nessas condições, determine a massa de água m, aproximada, em gramas, que evaporou.

Quando necessário, adote:

• módulo da aceleração da gravidade: 10 m.s^-2

• calor latente de vaporização da água: 540 cal.g^-1

• calor específico da água: 1,0 cal.g^-1.^oC^-1

• densidade da água: 1 g.cm^-3

• constante universal dos gases ideais: R = 8,0 J.mol^-1.K^-1

• massa específica do ar: 1,225.10^-3 g.cm^-3

• massa específica da água do mar: 1,025 g.cm^-3

• 1cal = 4,0 J

• Radiação cósmica de fundo em micro-ondas (CMB em inglês), predição da teoria do Big Bang, é uma forma de radiação eletromagnética que preenche todo o universo, cuja descoberta experimental se deve a Arno Penzias e Robert Wilson. Em qualquer posição do céu, o espectro da radiação de fundo é muito próximo ao de um corpo negro ideal, cujo espectro tem uma frequência de pico de 160 GHz. Considerando a CMB distribuída isotropicamente pelo Universo, com velocidade de propagação de 3x10⁵km.s^-1, determine o número inteiro aproximado de ondas dessa radiação por centímetro linear do Universo.

A estimulação magnética transcraniana é uma técnica não invasiva utilizada para estimular regiões do cérebro humano. Nessa técnica uma pequena bobina é colocada no couro cabeludo e uma pequena corrente através da bobina produz um campo magnético variável dentro do cérebro. Considere que seja gerado um campo magnético no cérebro que varia de zero a 1,4T em 100πms.

A fem induzida ao redor de um círculo horizontal de tecido de raio igual a 1,5mm, em μV, é igual a

No corpo humano, as atividades biológicas (glandular, nervosa ou muscular) são estimuladas ou controladas por impulsos de corrente elétrica. Quando ocorre o contato do organismo com uma corrente proveniente do meio externo, isso pode causar danos que vão desde uma dormência na superfície da pele até perda dos sentidos ou morte aparente. Considere a resistência elétrica média de uma pessoa adulta igual a 1,1kΩ e submetida a uma ddp de 220,0V durante 4,0ms

A energia térmica produzida pela pessoa, por efeito Joule, durante o intervalo considerado, em mJ, é igual a

Estudos revelam que ambientes com gravidade reduzida podem causar deficiência imunológica, desmineralização óssea, modificações no sangue, o que torna esses ambientes propícios para realização de testes que contribuam para o tratamento de pacientes aqui na Terra.

Considerando-se o módulo da aceleração da gravidade na superfície terrestre igual a 10m/s², uma cápsula espacial contendo amostras de sangue, que se encontra a uma altitude 3R/2, sendo R o raio da Terra, fica submetida a uma aceleração da gravidade de módulo, no SI, igual a