Questões de EFAF Ciências - Matéria e Energia (Física)

A Primeira das Três Leis de Kepler, também chamada de Lei das Órbitas, descreve os movimentos dos planetas, luas, cometas e satélites artificiais em torno dos astros nos quais orbitam. Atenção: a figura não representa a órbita de nenhum planeta, pois está extremamente “achatada”.

PRIMEIRO coloque F, de falso, ou V, de verdadeiro, na frente de cada afirmação abaixo e, DEPOIS, assinale a alternativa que contém a sequência correta de F e V.

1ª) (   ) A Primeira Lei de Kepler para os satélites de Júpiter diz o seguinte: “A órbita de cada lua de Júpiter é uma elipse, estando Júpiter num dos focos.”
2ª) (   ) A Primeira Lei de Kepler para os planetas diz o seguinte: “A órbita de cada planeta é uma elipse, estando o Sol num dos focos.”
3ª) (   ) A Primeira Lei de Kepler para os satélites de Saturno diz o seguinte: “A órbita de cada lua de Saturno é uma elipse, estando Saturno num dos focos.”
4ª) (   ) A Primeira Lei de Kepler para os satélites artificiais da Terra diz o seguinte: “A órbita de cada satélite artificial da Terra é uma elipse, estando a Terra num dos focos.”
5ª) (   ) A Primeira Lei de Kepler só vale para o Sistema Solar.

Assinale a alternativa que contém a sequência correta de F e V.

(ADAPTADA)    A velocidade da luz e de qualquer radiação eletromagnética, no vácuo, é uma constante que vale aproximadamente 300.000 km/s. A velocidade da luz independe da velocidade da fonte emissora e da velocidade de quem recebe a luz.

PRIMEIRO, coloque V, de falso, ou V, de verdadeiro, na frente de cada afirmação abaixo e, DEPOIS, assinale a alternativa que contém a sequência correta de F e V.

1^a) ( ) A luz que recebemos hoje de Sirius, deixou a estrela há mais tempo do que a luz que recebemos hoje proveniente do Sol.
2^a) ( ) Ano-luz é a distância que a luz percorre no vácuo durante um ano.
3^a) ( ) Segundo luz é a distância que a luz percorre num segundo e equivale a 300.000 km.
4^a) ( ) Mega ano-luz é a distância que a luz percorre durante um milhão de anos.
5^a) ( ) Ano-luz é uma medida de tempo usada na astronomia.

Assinale a alternativa que contém a sequência correta de F e V.

O brilho de uma estrela depende da distância dela até nós, tal qual uma lâmpada (por exemplo, de 60 W), que quando próxima de nós, brilha mais do que quando longe. Porém, a potência da lâmpada (60 W), não se altera se ela está próxima ou não de nós.

Na constelação de Órion (veja a imagem) temos as estrelas “três marias”, que na verdade são Alnitak, Alnilam e Mintaka.

Porém, Mintaka brilha menos do que Alnitak, embora sua potência (em astronomia chamamos de Luminosidade) seja quase o dobro da de Alnitak.

Assinale a explicação correta para isso.

Apesar de possuir mais de 100 anos, a Física quântica passou a ter mais visibilidade nos últimos anos. Seu nascimento ocorreu em 1900, com a publicação de Max Planck sobre radiação térmica. Entretanto, foi Albert Einstein que, em 1905, consolidou essa teoria na medida em que conseguiu utilizá-la para explicar o efeito fotoelétrico. Esse fenômeno trata da capacidade da luz de retirar elétrons da matéria. Antes da quântica, os físicos tentaram explicá-lo por meio do eletromagnetismo de James Maxwell, o qual previa que o efeito fotoelétrico tivesse as seguintes características:

1) Quanto menor a intensidade da luz, mais tempo levaria para os elétrons absorverem a energia capaz de retirá-los da matéria. Esse tempo poderia ser de minutos a anos.

2) Quanto maior a intensidade da luz, mais velozes os elétrons sairiam da matéria.

ROCHA, José Fernando (Ed.). Origens e evolução das idéias da física. SciELO-EDUFBA, 2002.

A animação abaixo mostra, de forma simplificada, os comportamentos obtidos experimentalmente para o efeito fotoelétrico. Nesta animação, as bolinhas amarelas representam os elétrons e uma fraca intensidade de luz é representada pela transparência do feixe luminoso.

Fonte: Equipe ONC.

Os comportamentos observados no efeito fotoelétrico e que a teoria do eletromagnetismo não conseguia explicar evidenciam aspectos da relação entre ondas eletromagnéticas e os átomos que compõem a matéria. Esses comportamentos foram apresentados nas alternativas abaixo.

Usando seus conhecimentos sobre ondas eletromagnéticas e as informações acima, identifique a alternativa que se relaciona diretamente com o cuidado de passarmos na pele protetor solar contra raios ultravioletas.

Marta estava no interior de um banheiro dentro de um ônibus em movimento. O banheiro era todo fechado, de tal forma que Marta não poderia ver nada do lado de fora do ônibus. A única informação que Marta tinha é que a estrada naquela região não possuía ladeiras - nem declives, nem aclives. De início, Marta estava em pé na situação 1, conforme animação abaixo. Ela sentia uma pequena vibração - um efeito produzido pelo funcionamento do motor. A partir da situação 1, Marta poderia experimentar novas situações às quais ela não se esforçaria para provocá-las, sendo efeitos produzidos por alguma coisa que estaria acontecendo com o movimento do ônibus.

Fonte: Equipe ONC.

Interpretando as situações apresentadas na animação a partir das leis de Newton, podemos afirmar que:

Para reduzir os custos com energia elétrica, Carlos instalou painéis fotovoltaicos no telhado de sua casa, conforme imagem abaixo. Ele também entrou em um programa de geração distribuída de energia promovido pela concessionária responsável pela rede de energia elétrica de sua cidade. Dessa forma, a energia produzida pelos painéis fotovoltaicos de sua casa alimentavam a rede elétrica e a concessionária abatia do consumo de sua casa a energia que ele forneceu à rede elétrica.

Fonte: Equipe ONC.

    No mês de junho, quando já havia instalado as placas, a casa de Carlos consumiu 683 kWh da rede elétrica. Nesse mês, cada metro quadrado de telhado da casa recebeu em média uma incidência solar de 1000 W durante 6 horas por dia.

Devido à inclinação dos raios solares, suas placas fotovoltaicas converteram 10% da energia solar recebida em energia elétrica. Sabendo que o mês de junho possui 30 dias, qual a quantidade de energia elétrica que Carlos teve que pagar à concessionária correspondente ao mês de junho?