Questões de EFAF Ciências - Matéria e Energia (Física)

Riquezas de Atlântida

 

Um arqueólogo finalmente encontrou a submersa cidade de Atlântida. Depois de uma rápida exploração no lugar, ficou muito feliz ao encontrar várias barras de metais valiosos num dos templos. Existem quatro barras: Platina, Ouro, Prata e Bronze; e cada uma pesa 2 quilos. A seqüência está ordenada da mais valiosa (Platina) para a menos valiosa (Bronze). O arqueólogo possui apenas uma bolsa para levar as barras para seu barco de pesquisas e existem algumas condições:

 

• A bolsa suporta no máximo 5 quilos.
• As barras ou são colocadas inteiras na bolsa ou não são levadas.

Que barras devem ser colocadas na bolsa para que ela carregue o maior valor possível de metal?

Um fio de nylon de comprimento sustenta verticalmente uma bola de metal que tem densidade absoluta de  A frequência fundamental das ondas estacionárias que se formam no fio é

 

Se, então, a bola for totalmente imersa em água, a nova frequência fundamental, em hertz, é

Dado: massa específica da água

Na figura, temos a representação de uma prensa hidráulica em equilíbrio, com seus êmbolos nivelados. A carga P tem peso de módulo 220 newtons e está apoiada sobre um êmbolo de área igual a 100 cm².

A carga Q está apoiada no outro êmbolo cuja área é de 50,0 cm².

 

Sendo g = 10,0 m/s², a massa, em gramas, da carga Q, é

No interior de um calorímetro, totalmente preenchido por 0,40 kg de certa substância, há um termômetro e um resistor elétrico, todos inicialmente em equilíbrio térmico, na temperatura de 40°C. No instante t = 0, o resistor foi conectado a uma bateria, passando a dissipar 80 watts. A leitura do termômetro permitiu a construção do gráfico da temperatura T da substância em função do tempo t, mostrado na figura.

 

Considerando que toda a energia dissipada pelo resistor é absorvida pela substância, o calor específico da substância, em J/g°C, é igual a

Em certo processo termodinâmico, de água são aquecidos de a e, ao mesmo tempo, é realizado um trabalho de  

Sobre o sistema.

 

A variação de energia interna, em KJ, é

Dado: calor específico da água = 4,20 kJ/kg ºC.

A haste AB de cobre mede 3,0 metros e move-se, com velocidade constante igual a 8,0 m/s, numa região de campo magnético uniforme de módulo 1,5 tesla. A direção do campo é perpendicular ao plano da página e o seu sentido é voltado para dentro desta, conforme indica figura.

 

A diferença de potencial, em volts, entre as extremidades A e B da haste, é