Questões de Física

Johannes Kepler usou os dados experimentais de Tycho Brahe sobre o movimento dos planetas sem o uso de telescópios para determinar as órbitas elípticas dos planetas com o Sol num dos focos. Observou, também, que o vetor que sai do Sol e chega no planeta varre áreas iguais em tempos iguais. Além disso, notou que o período (T) da órbita ao quadrado é proporcional ao cubo de r, onde r é a média aritmética entre a menor distância do planeta ao Sol (R_min) e a maior distância do planeta ao Sol (R_max). Estas conclusões ficaram conhecidas como Leis de Kepler. 

Quantas vezes por dia, aproximadamente, a EEI contorna a Terra?

O texto a seguir se refere às questões 11 a 13. 

Johannes Kepler usou os dados experimentais de Tycho Brahe sobre o movimento dos planetas sem o uso de telescópios para determinar as órbitas elípticas dos planetas com o Sol num dos focos. Observou, também, que o vetor que sai do Sol e chega no planeta varre áreas iguais em tempos iguais. Além disso, notou que o período (T) da órbita ao quadrado é proporcional ao cubo de r, onde r é a média aritmética entre a menor distância do planeta ao Sol (R_min) e a maior distância do planeta ao Sol (R_max). Estas conclusões ficaram conhecidas como Leis de Kepler

A distância média da Terra ao Sol é definida como 1 Unidade Astronômica (1 UA). Qual das equações abaixo nos dá a constante de proporcionalidade entre T² e r³ ? 

Em 06 de agosto de 2012 o veículo de exploração espacial Curiosity pousou na superfície de Marte. Este é o mais moderno de todos os veículos exploradores já construídos pela NASA e está sujeito a um ambiente bastante hostil com pressão atmosférica de 600Pa e temperaturas que podem variar entre -140°C e 20° C, que são as temperaturas estimadas do planeta. Os braços do veículo são feitos de tubo de titânio e suas rodas de alumínio. O veículo está equipado com vários equipamentos para medidas de temperatura, velocidade do vento, análise do solo e de rochas. Entre os equipamentos está um que emite um potente laser que quando atinge uma rocha é capaz de criar um gás ionizado. Um espectrômetro analisa o espectro da luz emitida para identificar os elementos químicos que compõem a rocha. O veículo leva duas baterias de lítio de 8 ampères-hora. Durante a fase inicial de suas pesquisas, os painéis solares instalados devem ser capazes de produzir 900 watts-hora de energia por dia de Marte. Para que as baterias operem corretamente, elas devem ser mantidas numa caixa com temperatura de 20°C. O calor no interior da caixa isolante é produzido por uma combinação de aquecedores elétricos e aquecedores de radioisótopos. 

Durante quanto tempo uma lâmpada de 10W de potência e 12V de tensão poderia ficar ligada a uma bateria de 8Ah? 

Em 06 de agosto de 2012 o veículo de exploração espacial Curiosity pousou na superfície de Marte. Este é o mais moderno de todos os veículos exploradores já construídos pela NASA e está sujeito a um ambiente bastante hostil com pressão atmosférica de 600Pa e temperaturas que podem variar entre -140°C e 20° C, que são as temperaturas estimadas do planeta. Os braços do veículo são feitos de tubo de titânio e suas rodas de alumínio. O veículo está equipado com vários equipamentos para medidas de temperatura, velocidade do vento, análise do solo e de rochas. Entre os equipamentos está um que emite um potente laser que quando atinge uma rocha é capaz de criar um gás ionizado. Um espectrômetro analisa o espectro da luz emitida para identificar os elementos químicos que compõem a rocha. O veículo leva duas baterias de lítio de 8 ampères-hora. Durante a fase inicial de suas pesquisas, os painéis solares instalados devem ser capazes de produzir 900 watts-hora de energia por dia de Marte. Para que as baterias operem corretamente, elas devem ser mantidas numa caixa com temperatura de 20°C. O calor no interior da caixa isolante é produzido por uma combinação de aquecedores elétricos e aquecedores de radioisótopos. 

Um eixo cilíndrico de titânio, com diâmetro 3,0cm, se encaixa perfeitamente no furo de uma polia de alumínio quando a temperatura é -100°C. Qual é, aproximadamente, a folga (diferença entre os diâmetros) que se estabelece nesse encaixe quando a temperatura é 0°C? Dados: coeficiente de dilatação térmica do alumínio 23x10^-6 K ^-1 e coeficiente de dilatação térmica do titânio 9x10^-6 K ^-1

O texto a seguir se refere às questões 6 a 9. 

Em 06 de agosto de 2012 o veículo de exploração espacial Curiosity pousou na superfície de Marte. Este é o mais moderno de todos os veículos exploradores já construídos pela NASA e está sujeito a um ambiente bastante hostil com pressão atmosférica de 600Pa e temperaturas que podem variar entre -140°C e 20° C, que são as temperaturas estimadas do planeta. Os braços do veículo são feitos de tubo de titânio e suas rodas de alumínio. O veículo está equipado com vários equipamentos para medidas de temperatura, velocidade do vento, análise do solo e de rochas. Entre os equipamentos está um que emite um potente laser que quando atinge uma rocha é capaz de criar um gás ionizado. Um espectrômetro analisa o espectro da luz emitida para identificar os elementos químicos que compõem a rocha. O veículo leva duas baterias de lítio de 8 ampères-hora. Durante a fase inicial de suas pesquisas, os painéis solares instalados devem ser capazes de produzir 900 watts-hora de energia por dia de Marte. Para que as baterias operem corretamente, elas devem ser mantidas numa caixa com temperatura de 20°C. O calor no interior da caixa isolante é produzido por uma combinação de aquecedores elétricos e aquecedores de radioisótopos. 

Um balão, em Marte, está cheio de um certo gás na pressão manométrica de 100kPa, quando a temperatura é -153°C. Qual é, aproximadamente, a pressão manométrica do gás na temperatura de 27°C se o balão teve um aumento de 25% em seu volume? A pressão manométrica é a diferença entre a pressão real e a pressão atmosférica. Supor gás ideal e a pressão atmosférica de 1 kPa.

A figura ao lado mostra a trajetória de um projétil lançado na superfície da Terra e na superfície de um planeta desconhecido (Planeta X). Desprezando-se a resistência do ar atmosférico, qual é, aproximadamente, a razão entre as massas da Terra e do Planeta X, sabendo-se que o planeta X tem seu raio 14% maior que o raio da Terra ?