Questões de Física

Um professor de Matemática, ao entrar na sala de aula, observou que no quadro-negro encontravam-se descritas as seguintes características de três figuras de linguagem estudadas na aula de Língua Portuguesa:

I- Omissão deliberada de palavra(s) que se subentende(m) com o intuito de assegurar a economia da expressão.
II- Engrandece ou diminui exageradamente a verdade.
III- Narração alegórica na qual o conjunto de elementos evoca, por comparação, outras realidades de ordem superior.

O professor percebeu que os nomes das figuras de linguagem descritas tinham a mesma denominação de alguns conceitos matemáticos e suas representações geométricas, com as quais ele trabalharia nos próximos dias. Aproveitando-se de uma parte do quadro, ele elencou algumas situações que são descritas por aquelas representações geométricas:

a) A trajetória de um projétil lançado por um canhão, sob a ação da gravidade.
b) A trajetória dos planetas em torno do Sol.
c) O gráfico que relaciona pressão e volume de um gás ideal em um ambiente isotérmico.

Considerando o exposto, conclui-se que, associando-se cada uma das figuras de linguagem aos conceitos matemáticos correspondentes, obtém-se:

A figura a seguir representa um dispositivo óptico constituído por um laser, um espelho fixo, um espelho giratório e um detector. A distância entre o laser e o detector é d = 1,0 m, entre o laser e o espelho fixo é h=√3 m e entre os espelhos fixo e giratório é D = 2,0 m.

Sabendo-se que α=45 ° , o valor do ângulo β para que o feixe de laser chegue ao detector é:

Uma longa ponte foi construída e instalada com blocos de concreto de 5 m de comprimento a uma temperatura de 20 °C em uma região na qual a temperatura varia ao longo do ano entre 10 °C e 40 °C. O concreto destes blocos tem coeficiente de dilatação linear de 10^-5 °C^-1. Nessas condições, qual distância em cm deve ser resguardada entre os blocos na instalação para que, no dia mais quente do verão, a separação entre eles seja de 1 cm? 

O princípio de funcionamento do forno de micro-ondas é a excitação ressonante das vibrações das moléculas de água contidas nos alimentos. Para evitar a fuga de radiação através da porta de vidro, os fabricantes de fornos de micro-ondas colocam na parte interna do vidro uma grade metálica.
Uma condição para que uma onda eletromagnética seja especularmente refletida é que seu comprimento de onda seja maior que o tamanho das irregularidades da superfície refletora. Considerando-se que a frequência de vibração da molécula de água é aproximadamente 2,40 GHz e que o espaçamento da grade é da ordem de 1,0% do comprimento de onda da micro-onda usada, conclui-se que o espaçamento em mm é:

Dados:
c = 3,00 x 10⁸ m/s

Ao realizar exames oftamológicos, em um ambiente pouco iluminado, os jovens J1 e J2 descobriram que o diâmetro do corpo vítreo de seus olhos é de 18 mm. Nesse exame, descobriu- se que, para J1, as imagens dos objetos são formadas 13 mm após o cristalino, enquanto, para J2, o diagnóstico atestou que ele não visualiza nitidamente objetos a 25 cm do olho. Conforme o exposto, quais são, respectivamente, os tipos de lentes corretivas que J1 e J2 devem utilizar e quais células responderam mais eficientemente ao estímulo luminoso? 

No clima tropical, que abrange a maior parte do Brasil, há com frequência a ocorrência de relâmpagos com maior ou menor sazonalidade. Tipicamente esta descarga elétrica ocorre sob uma diferença de potencial de 10⁸ V com intensidade da ordem de 10⁵ A e dura cerca de 0,5 s. Considerando-se a região Centro-Sul do Brasil, quais são os três fatores mais relevantes para a ocorrência de relâmpagos e qual é a energia em joule associada a um relâmpago para os dados apresentados?