Questões de Física

    Os espelhos possuem diversas aplicações, e isso se deve aos seus variados tipos. Os espelhos planos são os mais comuns, os quais geralmente temos em casa, seja no banheiro, no quarto ou também servindo de decoração na sala. Também, são utilizados como componentes de sofisticados instrumentos ópticos. Esses espelhos são formados a partir da deposição de uma fina camada de prata sobre uma superfície plana.

    Os espelhos esféricos, por sua vez, são formados pelo mesmo material que os planos, uma fina película de prata agora depositada sobre uma calota esférica. Ao ser depositada no interior ou na parte externa da calota fará muita diferença, situação que não ocorre nos espelhos planos. O espelho côncavo é formado quando a película de prata é formada no interior da calota esférica. Já os espelhos convexos são aqueles onde a camada refletora é a superfície externa da calota esférica.

Referência: adaptado de https://www.espiritosantonoticias.com.br/diferenca-entre-espelho-plano-e-esferico/. Acesso em: 06/10/2022.

Fonte: https://physicalexchange.wordpress.com/2011/10/23/. Acesso em: 06/10/2022.

Na figura, temos representada a imagem de um estudante refletida no espelho esférico. Podemos observar que a imagem formada é direita e maior que o objeto (estudante).

Com base nestas informações, pode-se constatar que o espelho

Pelotas possui um dos maiores acervos de estilo eclético do Brasil, em quantidade e qualidade, com 1300 prédios inventariados. O primeiro tombamento realizado pelo IPHAN no município aconteceu em 1955, o “Obelisco” construído em homenagem a Domingos José de Almeida, por sua participação na Revolução Farroupilha (Guerra dos Farrapos), entre 1835 e 1845. Foi construído em alvenaria pintada de branco e está assentado sobre uma base quadrangular, circundada por gradil de ferro. As placas de bronze apresentam inscrições sobre Domingos José de Almeida (1884) e o Centenário da Pacificação Farroupilha, comemorado em 1945, além de outras inscrições históricas.

Referência: http://portal.iphan.gov.br/. Acesso em: 04/10/2022.

Fonte:https://pt.wikipedia.org/wiki/Obelisco_de_Pelotas. Acesso em: 04/10/2022.

Baseando-nos nos conhecimentos de Física sobre Óptica Geométrica, podemos encontrar a altura aproximada deste monumento. O Obelisco projeta no chão horizontal uma sombra de aproximadamente 26m de comprimento. Neste mesmo instante a sombra projetada por uma árvore de 1,90m de altura é de 6m.

A altura aproximada do monumento é

A Física Quântica nasceu, em 1900, com os trabalhos de Max Planck sobre a radiação dos corpos negros. Curiosamente, o próprio Planck demonstrava uma insatisfação perante a própria proposta formulada, a qual ele chamou de “ato de desespero”, visto que, para ele, não restava outra opção. A Física quântica foi consolidada, em 1905, por Albert Einstein na medida em que ele conseguiu utilizá-la para explicar o efeito fotoelétrico.

Vamos explorar os saberes revelados por Einstein sobre esse fenômeno analisando a representação animação abaixo. Nela, um detector é usado para verificar se um feixe de luz laranja (frequência = 5,0 ✕ 10¹⁴ Hz) de alta intensidade (1000 W/m²) e um feixe de luz azul (frequência = 6,0 ✕10¹⁴ Hz ) de baixa intensidade (100 W/m²) conseguem extrair elétrons do sódio e do cobre.

Desprezando a influência da inclinação do feixe luminoso, avalie as afirmações sobre este experimento, relacionando-as com os dados abaixo, e, posteriormente, assinale a alternativa correta sobre essas afirmações.

I - O feixe laranja extraiu mais elétrons do sódio que o feixe azul.
II - O feixe laranja extraiu elétrons do sódio e do cobre.
III - O feixe azul não extraiu elétrons do sódio, nem do cobre.
IV - O feixe azul extraiu elétrons do sódio, mas não extraiu elétrons do cobre. 

Dados: constante de Planck = 6,6 ✕ 10^-34 J.s

função trabalho do sódio = 3,6 ✕10^-19 J
função trabalho do cobre = 7,5 ✕10^-19 J

No final do século XIX, ocorreu a guerra das correntes: uma das mais famosas disputas no campo da aplicação do conhecimento científico. De um lado tinha o famoso inventor e poderoso empresário, Thomas Edison, o qual defendia a transmissão de energia elétrica por meio de corrente contínua e baixa voltagem. Do outro lado, Nicolas Tesla, um jovem e promissor inventor que defendia a transmissão por corrente alternada e alta voltagem. O ponto final dessa disputa ocorreu quando uma das empresas vinculadas a esses dois inventores venceu a concorrência de projetar o sistema que iria transmitir energia por 25 km de uma usina hidrelétrica até a cidade de Buffalo, nos EUA. Essa usina teria a capacidade de produzir até 11 MW de energia elétrica sob tensão de 2.200 V. Na outra extremidade da linha de transmissão, a cidade de Búfalo deveria receber energia sob tensão próxima de 110 V.

No projeto de Tesla, a tensão era aumentada para 11 kV pelos transformadores juntos à usina e era diminuída pelos transformadores juntos a Buffalo. No projeto de Edson, os transformadores de tensão não poderiam ser usados, pois não funcionam com corrente contínua. Venceu aquele projeto que desperdiçaria menos energia.

Considerando que a linha de transmissão possui apenas dois fios iguais e paralelos e que os fios possuem 8 mΩ por km, quantos MW o projeto perdedor desperdiçaria a mais que o projeto vencedor se a usina estivesse produzindo o máximo de potência?

Na imagem a seguir temos uma interessante comparação entre Sirius A e B. À esquerda, temos uma imagem feita no óptico, obtida com um telescópio terrestre. À direita, uma imagem em Raio-X, obtida pelo telescópio espacial Chandra.

Imagem: NASA/SAO/CXC/McDonald Observatory.

Opticamente, Sirius A, uma estrela do tipo espectral A e classe de luminosidade V (A1 V) é 100.000 vezes mais brilhante que a sua companheira anã branca, Sirius B. No entanto, na faixa de ondas de Raios-X Sirius B é muito mais brilhante, como podemos comparar.

Isso se deve ao fato de Sirius B:

Dos diversos métodos usados para medir a velocidade de disparo de projéteis, o mais conhecido é o pêndulo balístico, representado pela animação abaixo. Nesse método, um projétil é disparado próximo a um bloco que seja:

  •  constituído por um material mole ao ponto do projétil conseguir penetrá-lo; 

  • suficientemente espesso para que o projeto, ao penetrá-lo, não saia pelo outro lado; 
  • pesado para não ganhar muita velocidade ao incorporar o projétil. 

O bloco é preso ao teto e passa a oscilar como um pêndulo após incorporar o projétil disparado. A pessoa que deseja determinar a velocidade de disparo do projétil busca medir com precisão o quanto o bloco sobe (medida indicada por h) após incorporar o projétil.

Digamos que o bloco de 1796,0 g foi usado em um pêndulo balístico para medir a velocidade de disparo de um projétil de 4,0 g inerente a um novo modelo de revólver. O bloco utilizado satisfez todas as condições apresentadas acima e subiu uma altura h = 20 cm.

Considerando a aceleração da gravidade igual a 10 m/s² e que o ar não produz interferência significativa, utilize as teorias da Mecânica para determinar qual a velocidade de disparo desse projétil?