Questões de Física

Um estudante deseja utilizar um LED (Light-E mitting Diode ou diodo emissor de luz) como fonte de luz e dispõe de uma bateria de 9V. As específicações do LED indicam que a tensão de operação máxima do LED é 3V e a potência utilizada durante a operação é 0,45W. Para que o LED possa ser ligado à bateria de 9V, é necessário colocar um resistor, R, em série com o LED e a bateria.

Qual deve ser o valor da resistência elétrica do resistor R para que o LED funcione sem queimar?

Um grave acidente ocorreu na BR 163 entre motocicleta e caminhonete. Motociclista teve várias escoriações, mas já se recupera em casa. Segundo relato de ambos os envolvidos aos peritos, a moto trafegava na BR 163 e teve a frente cortada pela caminhonete carregada de melancia que saia de uma estrada marginal e, por problemas mecânicos, parou sobre a pista. Com a colisão, a moto parou bruscamente, porém o motociclista foi arremessado por cima da caminhonete. A perícia considerou que o motociclista trafegava com velocidade de 35 m/s; nas especificações da motocicleta, a massa da moto é de 184 kg; já a massa do motociclista é de 76 kg.

Então, a perícia pôde concluir que a velocidade a que o motociclista foi projetado para frente, por cima da caminhonete, é representado na alternativa:

Um bloco de aço de 2,0kg foi aquecido até uma temperatura T e logo em seguida mergu lhado em um recipiente adiabático, contendo 1,0kg de água, inicialmente a uma temperatura de 20^oC. Após obtido o equilíbrio térmico, observou-se que a massa de água no recipiente diminuiu para 0,9 kg devido à evaporação.

Considerando que o calor específico da água é c_água = 1,0 cal/g^oC, o calor específico do aço é caço = 0,1 cal/g^oC e o calor latente de vaporização da água é L = 540 cal/g, qual foi a temperatura inicial do bloco de aço?

Um bloco cúbico de cobre metálico, maciço e homogêneo, de massa, m = 500g, é colocado no interior de um forno quente e recebe uma quantidade de calor de 19450J, até entrar em equilíbrio térmico com o forno, sem sofrer mudança de estado físico. Sabendo que o calor específico do cobre metálico é 0,389J/g.^oC; o coeficiente de dilatação linear do cobre é 1,7.10^-5 oC^-1, e que a aresta do cubo é de 1cm em temperatura ambiente, determine a variação de volume do cobre, ΔV, devido ao aquecimento do bloco.

Três cilindros feitos de materiais A, B e C, têm o mesmo comprimento L; os respectivos diâmetros estão relacionados por D_A = 3D_B = 6D_C . A diferença de temperatura, ΔT, entre suas extremidades é mantida constante, suas taxas de condução de calor (fluxo de calor) são tais que: Φ_A = Φ_B/2 = Φ_C/4.

Nessas condições, as relações entre a condutibilidade térmica (condutividade térmica) dos cilindros: k_A, k_B e k_C, estão relacionadas por:

De um ponto P de uma rodovia plana e retilínea, parte do repouso e, após atingir certa velocidade, mantém-se em movimento uniforme, um veículo A dirigido por um observador científico. Distante Δx de P, e ao longo da mesma rodovia, segundos depois da partida do veículo A, parte do repouso e, após atingir certa velocidade, mantém-se em movimento uniforme, um veículo B, que contém um tubo sonoro aberto onde foi produzida uma onda estacionária com 8 nós no exato momento em que o veículo A iniciou seu movimento. Veja a figura. Enquanto apenas o observador científico se deslocava em movimento uniforme, ele percebia uma frequência de 700Hz, proveniente do tubo sonoro. A partir do instante em que os dois veículos estavam em movimento uniforme, a frequência percebida pelo observador científico mudou para 694Hz.

Com base nas informações, determine, em unidades do SI, a velocidade aproximada de deslocamento do veículo B. Adote 340m.s^-1 para a velocidade do som no ar.