Questões de Física

Em 1914, o astrônomo americano Vesto Slipher, analisando o espectro da luz de várias galáxias, constatou que a grande maioria delas estava se afastando da Via Láctea. Em 1931, o astrônomo Edwin Hubble, fazendo um estudo mais detalhado, comprovou os resultados de Slipher e ainda chegou a uma relação entre a distância (x) e a velocidade de afastamento ou recessão (v) das galáxias em relação à Via Láctea, isto é, . Nessa relação, conhecida com a Lei de Hubble, H₀ é determinado experimentalmente e igual a 75 km/(s.Mpc). Com o auxílio dessas informações e supondo uma velocidade constante para a recessão das galáxias, é possível calcular a idade do Universo, isto é, o tempo transcorrido desde o Big Bang (Grande Explosão) até hoje. Considerando 1 pc = 3 × 10¹⁶ m, assinale a alternativa correta para a idade do Universo em horas.

O gráfico acima representa a velocidade de um veículo durante um passeio de três horas, iniciado às 13h00.
 
De acordo com o gráfico, o percentual de tempo nesse passeio em que o veículo esteve a uma velocidade igual ou superior a 50 quilômetros por hora foi de:

Em laboratório, é possível medir o valor do campo magnético da Terra , uma vez determinada a sua direção. Contudo, isso não é uma tarefa fácil, já que seu valor é muito pequeno em comparação ao campo magnético produzido por fontes usuais, tais como ímãs de autofalantes, bobinas de motores ou geradores elétricos. A medição pode ser feita utilizando uma bússola colocada no centro do eixo das chamadas bobinas de Helmholtz. Nessas bobinas, é aplicada uma corrente elétrica conhecida e calibrada, que gera um campo magnético mensurável, e ainda perpendicular e da mesma ordem de grandeza do campo da Terra. Sendo assim, é possível calcular o valor (módulo) de  medindo o ângulo (θ) entre o campo das bobinas e a resultante dos campos, a qual terá direção e sentido dados pela bússola.

Para ilustração, a figura a seguir mostra os campos produzidos pela Terra , pelas bobinas  e a orientação da bússola, definida pelo ângulo θ, na presença desses campos.

Considerando o texto e a figura apresentada, analise as afirmações:

(I) O valor do campo magnético da Terra é dado por B_H • senθ.
(II) Se θ = 45º, então o valor (módulo) de  é igual ao de .
(III) Se θ = 45º, então o valor de  é igual à metade do valor de .
(IV) O módulo de  é igual a B_H • tgθ.
(V) O módulo de  é igual a  para qualquer valor de θ.

Estão corretas as afirmações: 

Na trajetória elíptica de um planeta, o ponto mais distante do Sol é chamado de Afélio e o mais próximo de Periélio. Além disso, o movimento dos planetas, ao redor do Sol, acontece respeitando as três leis de Kepler,  as quais são:
 
1ª lei: “As trajetórias descritas pelos planetas, ao redor do Sol, são elipses com o Sol em um dos focos”.
2ª lei: “O raio vetor que liga um planeta ao Sol descreve áreas iguais, em tempos iguais”.
3ª lei: “Os quadrados dos períodos de revolução, de dois planetas quaisquer, estão, entre si, assim como os cubos de suas distâncias médias ao Sol”. 

Considerando que os períodos de revolução de dois planetas sejam T₁ e T₂, e que suas distâncias médias ao Sol sejam R₁ e R₂, respectivamente, a terceira lei pode ser descrita pela relação:

Nesse sentido, pelas leis de Kepler, a afirmação verdadeira é: