Questões de Física

Um circuito elétrico consiste em uma fonte de corrente contínua de 12V e nove resistores conectados conforme figura a seguir. A resistência, em ohms, de cada resistor está ilustrada na figura.

Qual é o valor, aproximadamente, da corrente total, em amperes, fornecida pela fonte?

As vibrações mecânicas referem-se ao movimento de vaivém de um sistema mecânico em torno de um ponto de equilíbrio. Essas vibrações podem ser causadas por diversos fatores, como forças externas, instabilidades internas ou mudanças nos parâmetros do sistema. Suponha um bloco com massa de 2 kg que se move entre guias verticais e está preso a molas, conforme mostrado na figura. O bloco é deslocado 40 mm abaixo de sua posição de equilíbrio e então liberado.

Determine o módulo da velocidade máxima em m/s e o módulo da aceleração máxima em m/s² do bloco para situação (a) e (b) da combinação de molas, respectivamente.

Uma professora de física do Ensino Médio, para exemplificar o conceito de equilíbrio de corpos extensos, monta, utilizando a simulação “Balanço” do PHET Interactive Simulations, uma “gangorra de equilíbrio”, com representado na figura a seguir.

Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/balancing-act/latest/balancing act_all.html?locale=pt. Acesso em: acesso em: 18 mar. 2024. (Adaptado.)

A “gangorra” é composta por uma articulação (permite a rotação da prancha) e um cavalete estabilizador na parte central, uma prancha graduada em metros, suportes de contenção e massas com valores de 5, 10 e 15 kg.

Considerando a “gangorra de equilíbrio” montada pela professora e a ação das massas no equilíbrio da “gangorra”, o que ocorre quando os suportes de contenção são removidos?

Um recipiente muito grande contém um fluido ideal até uma certa altura h. Se um pequeno orifício é feito na parte inferior desse recipiente, a água começa a fluir através do orifício. Suponha que a área do orifício seja A, a densidade da água seja ρ, e a aceleração devida à gravidade seja g.

Qual das seguintes opções descreve corretamente a expressão para a velocidade v com que a água sai do orifício?

Considere uma máquina térmica operando entre dois reservatórios térmicos, A e B, com temperaturas T_A e T_B, respectivamente, onde T_A > T_B. A máquina opera segundo o ciclo de Carnot e absorve Q_A de calor do reservatório quente em cada ciclo e rejeita Q_B de calor para o reservatório frio. Considere ainda um ciclo de Carnot operando em um sistema com temperatura T_A = 500K e T_B = 300K, e sabendo que Q_B = 1000J em cada ciclo.

Tendo em vista essas informações, determine:

a) o valor aproximado da potência média P, em Watt, desenvolvida pela máquina térmica em 2 minutos de operação;

b) o rendimento da máquina térmica;

c) a variação percentual na potência média desenvolvida pela máquina em relação à situação inicial, se a temperatura do reservatório quente for aumentada em 50 k e as demais condições se mantiverem.

(ADAPTADA) Um carro de massa m = 100 Kg está se movendo em uma curva horizontal com raio R = 200m. A curva está em um plano inclinado, formando um ângulo de θ = 30° com a horizontal. O coeficiente de atrito estático entre os pneus do carro e a superfície da estrada é μ_s = 0,5.

Considerando a aceleração da gravidade igual a g =10 m/s² , a velocidade máxima aproximada que o carro pode atingir, em m/s, sem derrapar, ao fazer a curva é aproximadamente: