O movimento muscular é controlado por impulsos nervosos, que em nível celular é controlado por um processo conhecido como bomba de sódio-potássio. Isso é baseado nos movimentos de íons de Na e íons de K para dentro e fora das células passando pela membrana plasmática. A dinâmica do movimento é bastante complexa, contudo um dos fatores é o movimento do íon positivo com base na diferença de potencial elétrico entre o interior e o exterior da célula. Considere que um íon de sódio está fora da célula e que existe uma diferença de potencial elétrico entre o lado interior e o exterior da membrana de 90 mV (milivolts). Admita que o íon de sódio é uma carga pontual com valor de +1,6 x 10-19 C. O campo elétrico nessa região move o íon de sódio do lado de fora para o lado de dentro da membrana.
Qual é o trabalho elétrico realizado por esse campo para mover o íon de Na nessa diferença de potencial?
Um atleta corredor de 100 metros rasos parte do repouso e corre com aceleração constante até atingir a sua velocidade máxima. Depois, ele manteve essa velocidade constante até cruzar a linha de chegada. O intervalo de tempo total para percorrer os 100 metros foi de 10 s.
Considerando que ele consegue manter a sua aceleração durante 4 s, qual é velocidade máxima, em km/h, atingida pelo atleta?
Um submarino teve uma pane e todos os seus equipamentos deixaram de funcionar. Ele estava no fundo do mar numa região de águas paradas. Seu volume submerso é de 2000 m3, e sua massa é de 7000 toneladas. Uma equipe de resgate está retirando o submarino com um guindaste. Supõe-se que o submarino está totalmente submerso e que está sendo puxado para cima lentamente com velocidade constante. Despreze a resistência da água ao movimento do submarino. Considere que a densidade da água é de 1 g/cm3, a aceleração da gravidade é 10 m/s2, e 1 ton = 1000 kg.
Nessas condições, qual é a tensão no cabo do guindaste, em quilonewtons?
O recente terremoto que aconteceu na região da Turquia e da Síria causou uma grande destruição devido ao hipocentro do terremoto ter ocorrido apenas a 10 km da superfície, ou seja, apenas a 10 km do epicentro. O hipocentro é o ponto abaixo da superfície onde o terremoto ocorreu, e o epicentro é o ponto da superfície terrestre mais próximo e acima do hipocentro, conforme a figura a seguir:
Admita que uma onda sísmica de frequência 0,05 Hz e comprimento de onda de 50000 m percorre a distância do hipocentro ao epicentro. Suponha que nessa região o meio é homogêneo, portanto a velocidade da onda sísmica é constante.
Com base nas informações apresentadas, o tempo que essa onda sísmica leva para percorrer a distância do hipocentro ao epicentro é de:
O refratômetro é um equipamento utilizado em controle de qualidade, por exemplo na indústria alimentícia, para medir a concentração de açúcar e álcool em solução aquosa através da medida do índice de refração. Em uma de suas etapas, o refratômetro utiliza-se da reflexão total da luz. Sobre essa reflexão total, considere que um raio luminoso está viajando no meio 1 e encontra a interface com o meio conforme a figura a seguir:
O índice de refração do meio é e é maior que o do meio cujo valor é
O valor do ângulo de incidência limite, a partir do qual ocorrerá a reflexão total, é: