Questões de Física

Aceleradores de partículas são ambientes onde partículas eletricamente carregadas são mantidas em movimento, como as cargas elétricas em um condutor. No Laboratório Europeu de Física de Partículas – CERN, está localizado o mais potente acelerador em operação no mundo. Considere as seguintes informações para compreender seu funcionamento:

• os prótons são acelerados em grupos de cerca de 3000 pacotes, que constituem o feixe do acelerador;
• esses pacotes são mantidos em movimento no interior e ao longo de um anel de cerca de
30 km de comprimento;• cada pacote contém, aproximadamente, 10¹¹ prótons que se deslocam com velocidades próximas à da luz no vácuo;
• a carga do próton é igual a 1,6 × 10^–19 C e a velocidade da luz no vácuo é igual a 3 × 10⁸ m × s^-1.

 

Nessas condições, o feixe do CERN equivale a uma corrente elétrica, em ampères, da ordem de grandeza de:

No solo da floresta amazônica, são encontradas partículas ricas em fósforo, trazidas pelos ventos, com velocidade constante de 0,1 m × s⁻¹, desde o deserto do Saara.

Admita que uma das partículas contenha 2,0% em massa de fósforo, o que equivale a 1,2 × 10¹⁵ átomos desse elemento químico.

A energia cinética de uma dessas partículas, em joules, ao ser trazida pelos ventos, equivale a:
 

Uma rede elétrica fornece tensão eficaz de 100 V a uma sala com três lâmpadas, L1, L2 e L3.

Considere as informações da tabela a seguir:

As três lâmpadas, associadas em paralelo, permanecem acesas durante dez horas, sendo E1, E2 e E3 as energias consumidas, respectivamente, por L₁, L₂ e L₃. A relação entre essas energias pode ser expressa como:

Quatro bolas são lançadas horizontalmente no espaço, a partir da borda de uma mesa que está sobre o solo. Veja na tabela abaixo algumas características dessas bolas.

 

A relação entre os tempos de queda de cada bola pode ser expressa como:

Admita duas amostras de substâncias distintas com a mesma capacidade térmica, ou seja, que sofrem a mesma variação de temperatura ao receberem a mesma quantidade de calor. A diferença entre suas massas é igual a 100 g, e a razão entre seus calores específicos é igual a . 

A massa da amostra mais leve, em gramas, corresponde a:

Considere um patinador X que colide elasticamente com a parede P de uma sala. Os diagramas abaixo mostram segmentos orientados indicando as possíveis forças que agem no patinador e na parede, durante e após a colisão. Note que segmento nulo indica força nula.

 

Supondo desprezível qualquer atrito, o diagrama que melhor representa essas forças é designado por: