Questões de Física

Determinada quantidade constante de gás ideal está contida em um cilindro constituído, em sua base, por um material bom condutor térmico e, em suas paredes laterais, por um material isolante térmico. Esse cilindro é fechado, na sua região superior, por um pistão feito de material também isolante e que pode mover-se verticalmente livre de atrito. Quando esse gás recebe calor de uma fonte externa, ele sofre uma expansão isobárica de modo que o pistão se desloque verticalmente, a partir de uma posição inicial A, até passar por uma posição B, indicadas na figura. Devido à ação de massas colocadas sobre o pistão, seu movimento se desenvolve com velocidade constante.

O diagrama que mostra como varia a temperatura absoluta (T) desse gás em função do volume ocupado por ele (V), quando o pistão se move da posição A até a posição B, está representado em:

A figura mostra uma visão de cima de três moedas, A, B e C, de massas m_A = 2,0 g, m_B = 2,5 g e m_C = 4,0 g, inicialmente apoiadas em repouso sobre uma mesa plana e horizontal. A moeda A é lançada com velocidade v₀ no sentido da moeda B e, a partir disso, ocorrem as duas colisões, uma em seguida da outra, descritas a seguir.

1^a colisão: a moeda A colide com a moeda B. Após essa colisão, a moeda A para e a moeda B inicia movimento com velocidade v_B.

2^a colisão: a moeda B colide com a moeda C. Após essa colisão, a moeda B para e a moeda C inicia movimento com velocidade v_C.

Mesa vista de cima

(https://br.freepik.com. Adaptado.)

Desprezando todos os atritos e sabendo que todas as colisões são frontais, a velocidade v_C, da moeda C, imediatamente após a segunda colisão, é

    Uma das missões de exploração interplanetária mais bem- -sucedidas da Agência Espacial Norte-Americana (Nasa) foi a exploração de Marte pelo jipe robótico Opportunity. Funcionando por 14,5 anos, o jipe explorou a paisagem pedregosa e poeirenta marciana e analisou amostras de solo. Seu maior feito foi encontrar evidências de que já houve água líquida no planeta em um passado distante.

Representação artística
do jipe Opportunity em Marte

(https://revistapesquisa.fapesp.br, março de 2019. Adaptado.)

Em determinada ação exploratória, o jipe Opportunity moveu-se no solo marciano com velocidade escalar constante de 1 cm/s durante 30 segundos, parou e explorou o terreno durante 2 minutos e depois caminhou novamente por mais 50 segundos, com a mesma velocidade escalar constante de 1 cm/s.

No tempo de duração dessa ação exploratória, desprezando os intervalos de tempo de aceleração e desaceleração do jipe, a velocidade escalar média do Opportunity foi de

Um aparelho celular pode ser carregado sem fio por meio de uma base que utiliza indução eletromagnética, princípio descrito pela Lei de Faraday. Na base, uma corrente elétrica percorre uma bobina, gerando um campo magnético variável no tempo. Esse campo induz uma corrente elétrica em outra bobina presente no celular.

Considerando esse processo, assinale a alternativa correta.

Defeitos de visão, como miopia e hipermetropia, podem ser descritos, do ponto de vista físico, como erros de refração que impedem a luz de se focalizar corretamente na retina do olho, resultando em imagens embaçadas e com baixa nitidez. Para sua correção, são utilizadas, tradicionalmente, lentes corretoras, como as presentes em óculos ou lentes de contato.

Com base nesse contexto, assinale a alternativa correta.

Com base nas Leis da Termodinâmica, analise as proposições:

I. Motores à combustão interna e refrigeradores são considerados máquinas térmicas que, operando em ciclos, transformam toda energia na forma de calor em trabalho.

II. É impossível construir uma máquina térmica que, operando em ciclos, transforme toda energia na forma de calor em trabalho.

III. O ciclo termodinâmico de um motor à combustão interna pode ser representado em um diagrama de pressão por volume (P × V). O aumento do rendimento do motor está associado ao aumento do trabalho líquido realizado por ciclo, o que, nesse diagrama, corresponde ao aumento da área interna delimitada pelo ciclo.

IV. Em um ciclo termodinâmico de um motor à combustão interna, representado em um diagrama de pressão por volume (P × V), a área interna delimitada pelo ciclo representa a variação de energia interna em cada ciclo.

V. As Leis da Termodinâmica relacionam grandezas de estado importantes, como temperatura, energia interna e entropia.

Assinale a alternativa correta.