Questões de Física

Em abril de 2022, a fabricante chinesa de veículos elétricos BYD (Build Your Dreams) lançou seu primeiro veículo sedã premium no Brasil, o modelo Han EV.

Disponível em: https://www.bydcars.com.br/byd-han. Acesso em: 15 mai. 2023 [Adaptado].

O modelo é equipado com um conjunto de baterias com capacidade de armazenamento de até 56 KWh de potência elétrica. Durante o seu funcionamento, as baterias são carregadas, normalmente, em menos de 80% e em mais de 20% da sua capacidade máxima. Um veículo movido com motor à gasolina, concorrente direto do modelo BYD Han EV, com um tanque de combustível com 50 L de volume total, possui um conteúdo energético de 35 MJ/L.

Comparando a energia armazenada nos dois modelos e, sabendo que 1KWh corresponde a 3,6 MJ, pode-se dizer que:

O projeto PhET Simulações Interativas da Universidade do Colorado em Boulder, fundado em 2002 pelo Prêmio Nobel Carl Wieman, cria simulações interativas gratuitas de Matemática e Ciências. Tais simulações, baseiam-se em extensa pesquisa em educação e envolvem os alunos por meio de um ambiente intuitivo e estilo jogo, onde eles aprendem através da exploração e da descoberta.

Considerando a simulação intitulada “Energia do Parque Skate: Básico”, onde um skatista desliza sem atrito por uma rampa em forma de “U”, como observado na figura abaixo:

Disponível em: https://phet.colorado.edu/sims/html/energy-skate-parkbasics/latest/energy-skate-park-basics_all.html?locale=pt. Acesso em: 15 mai. 2023. [Adaptado].

Os valores das energias cinética, potencial e total do skatista são representadas em forma de taxas aproximadas. Para a simulação foram desconsiderados o atrito e a resistência do ar e o skatista parte do repouso, descendo do ponto mais alto da rampa (6m).

Com base nestas informações, assinale a alternativa que contempla o diagrama que melhor representa a distribuição energética na altura máxima (6m).

Dado: despreze o atrito e a força de resistência do ar.

Em uma empresa de manutenção em elevadores, testes são realizados constantemente em busca de possíveis falhas em diversos sistemas. Imagine-se a ocasião em que um elevador de carga de 800 kg foi testado inicialmente descendo com velocidade de 10 m/s com uma desaceleração constante até que parasse após 25m de descida. Para suportar essa desaceleração os sistemas de cabos devem atuar com eficiência.

A tensão necessária que deverá ser aplicada nos cabos nessa configuração com objetivo de parar o elevador será em Newtons (N) de:

Obs.: Considere g = 10 m/s²

A produção agropecuária do passado era bastante diferente do que vemos nos dias de hoje. Há alguns anos, produtividade era sinônimo de grandes propriedades, já que para aumentar a produção era preciso ter mais áreas plantadas ou de pasto para os animais. Mas a realidade do produtor rural mudou. Hoje, com a tecnologia desenvolvida no Brasil, é possível produzir mais sem a necessidade de ampliar a extensão da propriedade, pois a inovação traz, todos os dias, novas possibilidades para o produtor do campo. Atualmente, segundo dados do Cepea/Esalq-USP, o agronegócio já representa quase 25% do PIB brasileiro e, por ter sido um setor que não parou durante a pandemia, é um mercado extremamente promissor, tanto interno quanto externamente. Portanto, o avanço do agronegócio já está diretamente atrelado à tecnologia e às oportunidades que ela proporciona ao setor.

Disponível em: https://www.udop.com.br/noticia/2021/7/23/a-importancia-da-tecnologiano-agronegocio-brasileiro.html Acesso em: 26 out. 2022.

Essa evolução se deve aos mecanismos utilizados em maquinários com princípios em vibrações mecânicas, que podem ser explicados de forma simples por meio do Movimento Harmônico Simples (MHS). Conforme figura a seguir (a), duas molas k1 e k2 estão associadas em série com um bloco preso à extremidade inferior, que vibra em movimento harmônico simples (MHS) com período de oscilação de 6s. Considerando uma alteração na associação inicial, a qual passa a ser paralela conforme figura a seguir (b) e utilizando o mesmo bloco, as oscilações acontecem com período de 3s.

A razão entre as constantes equivalentes da associação em série (k_eq1) e paralelo (k_eq2), representada por k_eq1 / k_eq2 é:

Um estudante de física deseja alterar a configuração dos móveis de sua sala e realiza uma pequena análise antes de aplicar qualquer tipo de força. Será necessário movimentar o sofá com massa de 40 kg de um lado para o outro do ambiente percorrendo uma distância de 2,5m. Contudo, o estudante não poderá realizar esse movimento retilíneo em um único trecho, pois existe uma mesa com grande massa bloqueando a passagem mais curta. Dessa forma, o estudante deverá executar dois movimentos para levar o sofá do ponto inicial ao ponto final sem movimentar a mesa. O movimento foi planejado então para uma trajetória com dois trechos ortogonais, um trecho com comprimento de 2,0m e o outro com 1,5m. O estudante deverá executar uma quantidade de trabalho maior devido à mudança de trajetória inicial de 2,5m em um único trecho para dois trechos contornando a mesa muito pesada.

Considerando o coeficiente de atrito cinético de 0,2 o trabalho excedente executado em joules (J) pelo estudante será de

Obs.: Considere g = 10 m/s²

Em um experimento realizado em laboratório, o professor forneceu a um grupo de alunos um frasco de vidro com volume de 200 cm³ em temperatura ambiente de 20°C e que estava cheio de mercúrio até a borda.

Considerando uma elevação de temperatura para 100°C ao fim do experimento, a quantidade transbordada de mercúrio devido à dilatação será aproximadamente, em cm³, de:

Obs.: Coeficiente de dilatação linear do vidro é α_V = 0,4 x 10^-5 (ºC)^-1 coeficiente de dilatação volumétrica do mercúrio é β_M = 18 x 10^-5 (ºC)^-1.