Questões de EFAF Ciências - Matéria e Energia (Física)

O período de oscilação de um pêndulo simples para pequena abertura é dado pela equação em que L é o comprimento do fio e g a aceleração local da gravidade.

A esfera do pêndulo em questão possui massa m e está eletrizada com carga elétrica O pêndulo é colocado num campo elétrico uniforme de intensidade E e de direção vertical. Sendo o sentido do campo elétrico para baixo, o período de oscilação do pêndulo passa a ser e, sendo o sentido do campo elétrico para cima, A relação é igual a:

Equação 3: 

Um sonar, instalado num navio que se encontra em repouso na superfície da água de um oceano, emite um ultrassom de frequência 4,0 · 10⁴Hz. Depois de 1,0s, o sonar recebe o sinal da onda refletida no fundo do oceano, cuja profundidade local é de 700 m.

O comprimento de onda na água da onda sonora emitida pelo sonar é igual a:

Um satélite de massa m e de pequenas dimensões descreve uma órbita de raio R em torno da Terra. A força de atração gravitacional que a Terra exerce no satélite tem intensidade dada pela Lei de Newton da Gravitação Universal (equação 1), em que M é a massa da Terra e G é a constante de gravitação universal. A energia potencial gravitacional do satélite, em relação a um referencial no infinito, é dada pela equação 2.

Equação 1: F = G · M.m/R²

Equação 2: E_P = -G · M.m/R

A relação entre a energia mecânica e a energia cinética do satélite, nestas condições vale:

Um objeto linear é colocado frontalmente a uma lente delgada convergente de distância focal f e a uma distância D de um anteparo, conforme a figura.

Movimentando-se a lente, observa-se a formação de duas imagens nítidas no anteparo. Para que isso aconteça, a distância D é tal que:

Num recipiente adiabático de capacidade térmica desprezível, são misturados 20g de gelo a –20°C com 50g da água a +20°C. Depois de certo intervalo de tempo, o equilíbrio térmico é atingido.

Pode-se afirmar que:

Dados:

calor específico sensível do gelo: 0,50 cal/g.°C
calor específico sensível da água: 1,0 cal/g.°C
calor específico latente de fusão do gelo: 80 cal/g

A potência elétrica extraída de uma turbina eólica depende da densidade d do ar, da área A da seção transversal do rotor e da velocidade v com que o vento incide na hélice.

Sendo k uma constante adimensional, podemos concluir que a potência Pot tem a forma: