Questões de Física

    No seriado “The flash”, a velocidade do personagem é dada pelo número de Mach.

https://comicvine.gamespot.com/barry-allen/4005-22804/forums/how-fast-is-cwflash-1845950/

    Na física, o número de Mach é um número adimensional que é dado pela razão entre a velocidade de um determinado objeto em relação a velocidade do som (aproximadamente 340 m/s). Em um determinado episódio da série, o velocista Bary Allen, atinge a Mach 2.

Do ponto de vista da Física, a velocidade de Allen para Mach 2, será de:

A classificação espectral das estrelas baseia-se nas intensidades relativas das linhas de absorção presentes no seu espectro. Como essa intensidade está associada à temperatura superficial da estrela, a classificação espectral é uma classificação de temperatura.

A classificação usada atualmente foi desenvolvida no Observatório de Harvard, nos Estados Unidos, no início do século XX. Em ordem decrescente de temperatura, as classes espectrais são: O, B, A, F, G, K e M, sendo que cada classe se subdivide em 10, de 0 a 9, sendo 0 a mais quente dentro da classe e 9 a mais fria. O quadro a seguir traz as faixas de temperaturas superficiais das classes espectrais, sua cor associada e exemplos da classificação de estrelas conhecidas.

Fonte: Adaptada de https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/4659987/mod_resource/content/1/aula-16A.pdf

Considere as afirmações a seguir e assinale a resposta correta.

I – Quanto mais quente, mais azulada é a estrela.

II – Uma estrela do tipo espectral A8 é mais quente que uma do tipo A5.

III – Entre as estrelas de tipos espectrais M1, G3, B0, e B9, a do tipo espectral G3 é a que tem a temperatura superficial mais parecida com a do Sol.

IV – A temperatura superficial de Mintaka é um pouco acima de 30.000 K, portanto podemos classificá-la como sendo do tipo espectral O9.

No vídeo abaixo, vemos eventos cotidianos no interior da Estação Espacial Internacional (EEI) - um laboratório mantido pela parceria entre várias agências espaciais. Essa fabulosa obra da engenharia mundial descreve uma órbita muito baixa. Sua velocidade é cerca de 30 vezes a de um avião a jato, o que corresponde a quase 16 voltas em torno da Terra por dia. Na maioria do tempo, seus foguetes ficam desligados e a EEI se aproxima da superfície da Terra em uma taxa média de 2,5 km/mês. Por causa disso, algumas vezes por ano é necessário corrigir sua rota usando seus foguetes ou naves externas.

Fonte: Adaptado de https://https://www.youtube.com/watch?v=OZVePIJlODM

Sobre as condições da EEI e os comportamentos dos corpos no seu interior evidenciados pela vídeo acima, identifique a opção verdadeira.

No século XVII, a Ciência deu um salto significativo na observação da natureza com a criação de instrumentos ópticos mais poderosos. Em 1609, Galileu Galilei aprimorou a luneta e observou o céu com ela, fazendo com que a Astronomia seguisse novos rumos. Em 1665, Robert Hooke conseguiu observar uma célula pela primeira vez, graças ao aperfeiçoamento que fez no microscópio composto. O que esses e outros instrumentos ópticos possuem em comum é a utilização de lentes como seus elementos mais importantes. As lentes produzem mudanças regulares na direção dos raios de luz ao ponto de definir focos para feixes de raios de luz paralelos. Os estudiosos em Óptica sabem que tal propriedade é manifestada em decorrência do formato das lentes e da lei da refração.

Para termos uma noção simplificada da influência produzida pelo formato de uma lente, podemos comparar os efeitos que um bloco transparente constituído por dois prismas invertidos produz em um feixe de raios de luz paralelos (Fig. 1) e os efeitos que uma lente de dimensões semelhantes produz no mesmo feixe de raios de luz paralelos (Fig. 2).

Fonte: equipe da ONC.

Considerando que esses sistemas ópticos estão imersos no ar, identifique a alternativa verdadeira.

No século XVI, cientistas faziam observações astronômicas a olho nu. Foi apenas no início do século XVII, que Hans Lippershey (1570-1619) inventou a luneta, instrumento óptico que utilizava uma lente côncava e uma convexa. Em 1609, Galileu Galilei construiu sua própria luneta e a utilizou para observar o céu, assim nasceu a luneta astronômica, equipamento que revolucionou a astronomia. Uma luneta simples pode ser construída usando-se apenas de duas lentes: uma lente objetiva (por onde entra a luz) e uma lente ocular (por onde se observa), conforme mostra a imagem. Quando as duas lentes são convergentes, o instrumento é conhecido como Luneta de Kepler ou Kepleriana (na luneta de Galileu, a lente menor era divergente). O esquema também mostra o caminho óptico que a luz faz no interior da luneta.

Fonte: Adaptada de https://letstalkscience.ca/educational-resources/backgrounders/optics-telescopes

Sabendo que a magnificação, ou ampliação, de uma luneta é a razão entre a distância focal da objetiva (F_ob) e a distância focal da ocular (F_oc). Indique qual das configurações abaixo pertence à luneta de maior ampliação.

    Plutão possui um formato praticamente esférico. A atmosfera desse planeta anão tem uma fina camada de nitrogênio, metano e monóxido de carbono. Como sua órbita é muito alongada, conforme ele se distancia do Sol, a sua atmosfera congela gradualmente e cai na superfície formando grandes calotas que acompanham a esfericidade do planeta, inclusive tendo raio de curvatura igual ao de Plutão. Para a luz que incide nessas calotas e reflete regularmente, elas se comportam como espelhos convexos.

    Vamos imaginar que uma sonda espacial tenha entrado em órbita estacionária acima de uma dessas calotas esféricas. Nessa posição, a sonda passou a emitir um raio de luz de laser em direção à calota, o qual refletia regularmente mantendo a forma de raio com pouca perda de intensidade. Ao atingir o ponto mais próximo da superfície, esse raio refletiu direto na nave, possibilitando a medida da distância percorrida pela luz: 4400 km. Em seguida, duas pequenas naves que se desacoplaram da sonda emitiram novos raios de luz de laser na direção à mesma calota até eles refletirem diretamente na sonda, conforme animação abaixo.

Fonte: https://segredosdomundo.r7.com/plutao/

Realizadas as devidas medidas de ângulo e de distância, concluiu-se que o vértice desses raios de luz emitidos por essas pequenas naves encontrava-se a 2.640 km da sonda.

Considerando que tudo que foi apresentado acima tivesse acontecido e que as condições gaussianas teriam sido satisfeitas, qual o valor do raio de Plutão a partir dos dados oferecidos?