Questões de Física

A Termodinâmica é o ramo da Física que estuda as causas e os efeitos de mudanças na temperatura, na pressão e no volume e relaciona duas formas de energia muito comuns: a energia térmica e a energia mecânica. Em essência, a Termodinâmica estuda o movimento da energia e como a energia cria movimento. Historicamente, a Termodinâmica se desenvolveu pela necessidade de se aumentar a eficiência das primeiras máquinas a vapor, sendo fundamentalmente uma ciência experimental. Essa preocupação com a eficiência levou muitos cientistas a imaginarem uma máquina ideal, ou seja, aquela que funcionasse com a maior eficiência possível. Sabe-se que essa máquina ideal é a “Máquina de Carnot”, que funciona segundo o “Ciclo de Carnot”.

O Ciclo de Carnot é formado por

Na cidade imaginária de Ant City, há uma secular disputa de corrida entre formigas. No gráfico a seguir, está descrita a performance das duas formigas, A e B, que foram à final da disputa de 2011.

De acordo com o gráfico, é CORRETO afirmar:

A ressonância magnética é uma técnica que permite determinar as propriedades de uma substância através do correlacionamento da energia absorvida contra a frequência, na faixa de megahertz (MHz) do espectro eletromagnético, caracterizando-se como sendo uma espectroscopia. A técnica usa as transições entre níveis de energia rotacionais dos núcleos componentes das espécies (átomos ou íons) contidas na amostra. Isso se dá necessariamente sob a influência de um campo magnético e sob a concomitante irradiação de ondas de rádio na faixa de frequências acima citada.

[Adaptado de http://pt.wikipedia.org/wiki/Resson%C3%A2ncia_magn%C3%A9tica]

Sobre o magnetismo é correto afirmar:

Numa aula de Física Experimental para alunos do curso de Medicina, o professor propôs dois experimentos. No primeiro os alunos deveriam tocar em vários objetos presentes na sala e avaliar a sensação térmica através do tato. Mesmo sabendo que todos os objetos da sala estavam em equilíbrio térmico os metais apresentaram mais sensação de frio que os objetos de plástico. No segundo experimento eles deveriam medir os intervalos de tempo para aquecer um quilograma de água e comparar com o tempo para aquecer um quilograma de alumínio nas mesmas condições experimentais, iniciando da temperatura ambiente até 100 graus Celsius. Apesar das massas serem iguais o alumínio foi aquecido de forma bem mais rápida do que a água.

Estes resultados podem ser explicados pela seguinte alternativa:

John Paul Stapp, nascido em 11 de julho de 1910, Bahia, Brasil, Ph. D., médico, e coronel da Força Aérea dos Estados Unidos, foi um pioneiro nos estudos dos efeitos das forças de aceleração e desaceleração no organismo humano. Na época, Stapp tornou-se conhecido como o "homem mais rápido da terra". Viajando no trenó pessoalmente, Stapp demonstrou que um ser humano pode suportar aproximadamente 45g (440m/s²) voltado à frente, desde que adequadamente fixado, sendo g a aceleração da gravidade na superfície da Terra. Esta é a maior aceleração conhecida experimentada voluntariamente por um homem.

[ Adaptado de http://pt.wikipedia.org/wiki/John_Paul_Stapp#Lei_de_Stapp]

Suponha que um homem de 80kg partindo do repouso seja submetido a aceleração constante de 440m/s² durante 2 segundos numa trajetória em linha reta.

Qual das alternativas abaixo representa corretamente, respectivamente, a velocidade final do homem, o espaço percorrido por ele e a força resultante sobre ele?

O gráfico a seguir representa o ciclo termodinâmico (ABCDA) sofrido por um gás ideal.

Determine o trabalho realizado pelo gás durante um ciclo completo.