Questões de Física

O Triatlo é uma modalidade esportiva que combina, de forma seqüencial e sem interrupção, natação, ciclismo e corrida. Com relação à parte do ciclismo, uma das preocupações dos treinadores e dos atletas é a resistência do ar que aplica força de arrasto F_a contrária ao movimento. Essa força depende da seção transversal à direção do movimento, e aumenta com a velocidade v. Um dos modelos teóricos para expressar essa força é dado pela expressão vetorial F_a=-bv, onde b é uma constante de proporcionalidade. Um dos recursos utilizados pelo ciclista para diminuir essa força, durante o movimento, é curvar o seu corpo para a frente diminuindo a seção transversal. Um treinador, na tentativa de analisar a dependência entre essa força e a maneira como o ciclista curva o corpo, faz um experimento com um ciclista. Na primeira parte do experimento, o ciclista desce ao longo de um declive, numa trajetória retilínea, a partir do repouso no ponto A, com a bicicleta livre e sem pedalar, e sem curvar o corpo, veja a figura 1. Na 2ª parte do experimento, repete todo o procedimento da 1ª parte e nas mesmas condições, no mesmo declive. A única diferença é que o ciclista curva o corpo para a frente diminuindo a seção transversal, veja a figura 2. Para análise, o treinador escolhe o modelo teórico da força proporcional à velocidade como citada acima, e verifica que a bicicleta atinge uma velocidade constante antes de chegar ao final do plano nas duas partes do experimento, só que, no segundo caso, o tempo de descida do ponto A ao B é menor que na 1ª parte do experimento. Considere que a massa de todo o sistema é invariável e que a única força contrária ao movimento é a força de arrasto causada pelo ar.

Com fundamentos nas leis de Newton e nos conceitos de forças de arrasto, assinale a alternativa correta.

Na escala Fahrenheit, a temperatura em que a água possui maior densidade é de:

Duas esferas A e B, de massas iguais e volumes diferentes, são colocadas em um tanque contendo água em repouso. As duas esferas ficam em equilíbrio flutuando totalmente submersas na água. Sabendo que as esferas ficam em equilíbrio a diferentes profundidades em relação à superfície da água, analise as seguintes afirmativas:

I. Os pesos das duas esferas possuem a mesma intensidade.
II. As densidades das duas esferas são iguais.
III. As duas esferas sofreram a ação de forças de empuxo de intensidades iguais. 

Analisando as afirmativas acima, é correto afirmar que:

Um corpo, cuja massa é de 50kg, é levado ao espaço a uma altitude de 600km acima da superfície da Terra. Sabe-se que a massa da Terra é de 6,0 x 10²⁴kg e que o raio médio do planeta é de 6400km.

Sabendo que a constante universal da gravitação é de 6,67 x 10^-11N.m² /kg², e considerando que a Terra é esférica, calcule o peso do objeto nas condições acima descritas.

Na seção reta de um dos terminais de um cabo de fibra óptica incide um raio laser, proveniente do ar, formando um ângulo de em relação à normal dessa superfície.

Sabendo que o princípio de funcionamento da fibra óptica baseia-se na reflexão interna total do raio incidente, podemos dizer que o índice de refração da fibra é de:

Um satélite de observação encontra-se em órbita ao redor da Terra a uma distância, em relação à superfície terrestre, igual ao raio da Terra.

A partir desta informação, assinale a alternativa que identifica a que aceleração o satélite está sujeito. (Adote g = 9,8m/s² na superfície da Terra)