Leia a seguinte situação descrita por um aluno ao seu professor de física.
Professor, a minha casa fica próxima a um morro. Do outro lado do morro, existe uma antena de rádio e, próximo a ela, um holofote. Não tenho nenhuma dificuldade em sintonizar o sinal da emissora de rádio, mas não consigo ver a luz emitida pelo holofote. Sei que as ondas emitidas pela antena e pelo holofote são ambas eletromagnéticas; sei também que diversos fenômenos que ocorrem com as ondas eletromagnéticas dependem da frequência da onda. Mas, então, professor, qual propriedade física explica esse fenômeno?
Figura I: emissora de rádio
Figura II: holofote
Considerando-se as figuras I e II, que ilustram a situação descrita pelo aluno, qual é a propriedade ondulatória que explica o fenômeno descrito?
Em uma indústria que fabrica fornos de micro-ondas, realiza-se um teste antes de colocar os aparelhos na linha de produção, com o objetivo de avaliar se o produto funcionará conforme projetado. Esse teste deve ser realizado de acordo com as seguintes instruções, que constam do manual de controle de qualidade.
• Encha um copo com 400 g de água fria e meça a temperatura da água.
• Abra a porta do forno de micro-ondas.
• Coloque o copo com água sobre o prato giratório.
• Feche a porta do forno.
• Programe o tempo de funcionamento do forno para 42 segundos.
• Pressione a tecla “iniciar”.
• Ao final do funcionamento, meça a variação de temperatura sofrida pela água.
• Confira com a tabela do fabricante.
Para a realização do teste, considera-se que o aparelho funciona com potência de 1.000 W, que o calor específico da água é 4,2 J/g °C e que, se o aparelho funcionar conforme projetado, 80% da energia cedida pelo aparelho serão consumidos no aquecimento da água.
Se, na realização do teste, a temperatura inicial da água for de 10 °C e o forno de micro-ondas estiver funcionando conforme projetado, então, ao final do teste, a água estará na temperatura de
Na casa de Maíra, existe um chuveiro elétrico de 2.500 W, conectado a uma tomada de 220 V que está ligada, em série, a um disjuntor de 15 A. O chuveiro é o único dispositivo da casa ligado a esse disjuntor. Desejando tomar banho com água mais quente, Maíra resolveu trocar o chuveiro atual por outro de 4.500 W e 220 V.
Nessa situação, para que o chuveiro funcione com segurança e da forma esperada por Maíra, será necessário
O reservatório de uma usina hidrelétrica ocupa uma área igual a 2A e fornece potência proporcional à sua vazão (volume d’água por unidade de tempo). Com o intuito de aumentar a energia gerada pela usina, foi realizado um estudo de impacto ambiental que considera o aumento do reservatório. Na figura a seguir, as possíveis novas regiões a serem alagadas estão indicadas como A1, A2, A3 e A4. Cada uma delas tem área igual a A e contém 200 árvores. As regiões indicadas como A5 e A6 já estão 50% alagadas. Cada uma dessas possui área igual a 2A e contêm 100 árvores. No estudo, considerou-se que o nível da água na barragem seria sempre o mesmo e que a vazão é proporcional à área da região alagada.
É possível duplicar a potência da usina e causar menor impacto ambiental alagando-se as regiões
Para decidir qual a melhor caixa d’água a ser instalada em uma obra, o responsável utilizou o modelo a seguir, com o objetivo de avaliar a pressão exercida pela caixa na laje e a pressão exercida pela água em um ponto no fundo de cada caixa. A figura seguinte mostra as caixas d’água I, II e III, de formatos distintos, apoiadas sobre lajes. As caixas estão fechadas, cheias de água, seus volumes são, respectivamente, 2V, 2V e V, e suas áreas de base (contato) com a laje são, respectivamente, 2A, A e A. Na figura, estão mostradas as alturas das caixas d’água.
Desconsiderando-se a pressão atmosférica e o peso do material de que são feitas as caixas d’água, qual é a classificação, em ordem crescente, da razão entre a pressão que a caixa d’água exerce sobre a laje e a pressão da água em um ponto na base da caixa?
O monitoramento dos automóveis é uma das ações adotadas para o gerenciamento de trânsito, principalmente com o objetivo de reduzir o número de acidentes. Determinado dispositivo de monitoramento de velocidade funciona com base na seguinte propriedade ondulatória: sempre que uma onda é refletida por um corpo em movimento, ela sofre mudança de frequência. Dessa propriedade é possível inferir a velocidade de um carro pela comparação entre as frequências das ondas que incidem nele e que são refletidas por ele.
O funcionamento do dispositivo descrito decorre principalmente