Questões de Física

O texto a seguir é referência para a questão.

 

Em todas as questões, as medições são feitas por um referencial inercial. O módulo da aceleração gravitacional é representado por g. Onde for necessário, use g = 10 m/s² para o módulo da aceleração gravitacional.

Capacitores são elementos de circuito que podem armazenar energia quando submetidos a uma diferença de potencial. Num dado circuito, deseja-se que um capacitor de capacitância 𝑪 armazene uma energia 𝑼 = 𝟖, 𝟎 mJ quando submetido a uma diferença de potencial 𝚫𝑽 = 𝟒, 𝟎 V entre seus terminais.

 

Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor da capacitância 𝑪 desse capacitor.

O entendimento da estrutura atômica foi fundamental para compreender a geração dos raios-X, os quais desempenham um papel vital em diagnósticos médicos, permitindo a visualização de fraturas, tumores e demais condições internas.

 

No que tange à estrutura interna dos átomos, a emissão de raio-X está vinculado à:

O costume de consumir chás é um dos mais antigos do mundo e as mais diferentes civilizações, por todo o planeta, já conheciam alguns dos seus benefícios para saúde. Inúmeras pesquisas demonstram que a ingestão diária dessa bebida pode diminuir a chance de desenvolvimento das mais variadas doenças. Com o objetivo de preparar um chá, um estudante de Medicina, dispõe de 200 ml de água a temperatura de 90ºC.

 

Considerando que a temperatura ideal para consumo seja de 70ºC, qual a quantidade de água a 20ºC deve ser misturada à água quente para conseguir a temperatura adequada?

A fibra óptica é um guia de luz constituído de dois cilindros concêntricos, o núcleo e a casca, como ilustrado na figura a seguir (corte longitudinal). Os índices de refração do núcleo e da casca devem ser diferentes, para ser possível confinar a luz no núcleo por meio do fenômeno da reflexão interna total. Em uma fibra, o índice de refração da casca é igual a 1,5, e o menor ângulo de incidência θ para que toda luz permaneça no núcleo é θ = 48º.

 

Qual é o índice de refração do núcleo? Considere sen 48º = 0,75 e cos 48º = 0,66.

O motor Stirling é uma máquina térmica de combustão externa, cujo princípio de funcionamento pode ser descrito pelo ciclo de Stirling mostrado na figura ao lado. O ciclo é composto de quatro processos reversíveis, a saber: uma compressão isotérmica do estado 1 ao 2, um aquecimento isocórico de 2 a 3, uma expansão isotérmica do estado 3 ao 4 e um resfriamento isocórico de 4 a 1. Na transformação 1 → 2, a temperatura da fonte fria é T_f = 27 ºC, e o gás é comprimido por um fator r = V₁/V₂ = 10. Na transformação 3 → 4, a temperatura da fonte quente é T_q = 927 ºC.

Considere que a máquina opera com 1 mol de um gás ideal. Sabendo que a pressão no estado 1 é P₁ = 1 atm, assinale a alternativa que apresenta o valor correto da máxima pressão, P₃, em atm.

O desfibrilador implantável é um dispositivo inserido dentro do corpo de pacientes com certas arritmias cardíacas. Quando o aparelho percebe uma arritmia perigosa, ele dá um choque interno no coração para que o órgão volte ao ritmo normal. O dispositivo possui um transformador que eleva a tensão da bateria de 2 V para 800 V, que então é usada para carregar um capacitor, cuja capacitância é C = 125 x 10^-6 F. A energia armazenada no capacitor é transferida ao paciente através de um pulso de curta duração.

 

Qual o valor da energia, em joule, transferida ao paciente a cada descarga elétrica do equipamento?