Questõesde CESMAC sobre Física

Quando um revólver atira para cima, a bala que retorna tem grande chance de matar uma pessoa. Uma bala de revólver calibre 38, com massa 10,0 g, é atirada verticalmente para cima e retorna ao nível inicial com velocidade de módulo 50,0 m/s, suficiente para perfurar o corpo humano. Considere que a bala perfura o corpo durante 1,00 ms (1 ms = 10−3 s) e que, após perfurá-lo, a bala sai com velocidade praticamente nula. Desprezando a força peso da bala enquanto ela se encontra dentro do corpo, calcule nesta situação o módulo da força média com a qual os tecidos do corpo resistem à perfuração pela bala.

Um experimento muito comum em museus de ciências é o chamado Trem da Inércia. Neste experimento, um pequeno trem se move com velocidade constante, de módulo vT, em um trilho horizontal e retilíneo. Em um dado instante, uma pequena esfera de metal é lançada para cima através de um tubo (ver figura), com velocidade de módulo vE. Desprezando a resistência do ar e o atrito da esfera com o tubo, e considerando o solo como referencial, assinale a alternativa correta.Um experimento muito comum em museus de ciências é o chamado Trem da Inércia. Neste experimento, um pequeno trem se move com velocidade constante, de módulo vT, em um trilho horizontal e retilíneo. Em um dado instante, uma pequena esfera de metal é lançada para cima através de um tubo (ver figura), com velocidade de módulo vE. Desprezando a resistência do ar e o atrito da esfera com o tubo, e considerando o solo como referencial, assinale a alternativa correta.

O resultado de um teste de glicemia realizado em uma pessoa adulta aponta a presença de 100 mg de glicose para cada decilitro de sangue (1 mg = 10−3 g e 1 dL = 10−1 L). Considere que uma molécula de glicose tenha massa de 3 × 10−25 kg. Nessa situação, qual é a ordem de grandeza do número de moléculas de glicose em 1 L de sangue desta pessoa?

O gráfico abaixo mostra a velocidade em função do tempo de uma bolinha de látex que foi lançada a partir do solo, de baixo para cima, na direção vertical. Desprezando a resistência do ar e supondo colisões elásticas e rápidas com o solo, calcule a distância total percorrida pela bolinha no intervalo de tempo de t = 0 até t = 6,0 s. Considere a aceleração da gravidade g=10m/s2

Relatando uma viagem à região amazônica brasileira, a escritora americana Elizabeth Bishop escreveu em um artigo publicado em 1958:

“Foi também uma pena não podermos ver os índios pegando peixes com arco e flecha; com extrema habilidade, eles conseguiam fisgar os peixes em água corrente, levando em conta a __________________ da imagem, não errando quase nunca.”

[E. Bishop, “Prosa” (Companhia das Letras, 2014, São Paulo); tradução de P. H. Britto.]

Assinale a seguir a palavra referente ao fenômeno óptico que se ajusta corretamente à lacuna deixada na sentença acima.

O reostato é um dispositivo que possibilita a variação da resistência de um circuito elétrico, sem que haja variação na corrente elétrica. O reostato de certo chuveiro elétrico permite ligá-lo nas posições “inverno” (água mais quente) e “verão” (água mais fria). Se a potência dissipada pelo chuveiro na posição “inverno” é duas vezes maior que a potência dissipada na posição “verão”, então a resistência elétrica associada à potência na posição “inverno” é:

Um gás ideal encontra-se inicialmente com pressão, volume e temperatura absoluta denotados, respectivamente, por p0, V0 e T0. O gás passa por uma transformação isotérmica, de modo que a sua pressão final torna-se o dobro da pressão inicial p0. O volume final do gás após esta transformação é:

Um automóvel se desloca em linha reta ao longo de uma rodovia. Durante certo intervalo de tempo, a sua posição, em metros, é dada pela equação x(t) = 200 -20t + 0,5t2 , onde t denota o tempo medido em segundos. Nesta situação, pode-se afirmar que a velocidade e a aceleração do automóvel no instante t = 0 valem, respectivamente,

Um elevador encontra-se em movimento descendente e desacelerado. No instante mostrado na figura a seguir, o módulo da sua aceleração é |a| = 2 m/s2 . Considere a aceleração da gravidade g = 10 m/s2 e despreze todos os atritos. Se a massa total do elevador é de uma tonelada, qual é o módulo da força de tensão exercida pelo cabo do elevador neste instante?

A água mineral contém várias substâncias além da própria água (H2O). Considere que 0,015% da massa de água mineral correspondem a uma destas substâncias. Se a densidade da água mineral é de 1 kg/L, qual é a ordem de grandeza da massa desta substância contida em 20 L de água mineral?

Três cargas elétricas pontuais estão fixadas em linha reta numa superfície horizontal, segundo a figura a seguir. A carga no ponto B vale +Q. Uma quarta carga elétrica pontual de valor –Q foi adicionada no ponto A, também sobre a superfície horizontal. Calcule o valor dos módulos das cargas elétricas q de forma que a carga no ponto A permaneça em equilíbrio eletrostático. Considere que todas as cargas estão no vácuo.

Dados: sen(60º) = √3/2 ; cos(60º) = 1/2 ;

tg(60º) = √3

Um estudante lê num livro o conceito de uma grandeza física descrita como sendo “a razão entre a quantidade de calor fornecida a um objeto e a variação de temperatura observada nesse objeto”. O estudante conclui que tal conceito se refere à grandeza física:

Um bastão é empurrado contra uma parede vertical com uma força de módulo F = 20 N ao longo da direção do próprio bastão, como mostra a figura a seguir. O bastão não escorrega, permanecendo em repouso. Dado que sen(θ) = 0,6 e cos(θ) = 0,8, qual é o módulo da força normal que a parede exerce no bastão?

Um pequeno bloco desliza com velocidade inicial v0 sobre uma superfície horizontal, como mostra a figura abaixo. Em seguida, o bloco desce uma depressão e volta a subir, passando pelo ponto P. Não há atrito em todo o seu percurso. Desprezando a resistência do ar, obtenha a expressão para a velocidade do bloco no ponto P, vP, em termos da velocidade inicial e das alturas mostradas na figura. O módulo da aceleração da gravidade é denotado por g.

Considere a região do espectro eletromagnético onde a luz visível está inserida. As cores da luz podem ser distribuídas de acordo com os valores dos seus comprimentos de onda. Supondo um eixo orientado segundo a ordem crescente dos comprimentos de onda λ, a sequência das cores da radiação eletromagnética será:

Um automóvel se desloca em movimento uniformemente variado numa estrada retilínea ao longo do eixo x. Observe o sentido do seu movimento na figura a seguir. No instante t = 0 mostrado na figura, sua posição é x = 0, sua velocidade possui módulo igual a 20 m/s, e o seu movimento é acelerado com o módulo da aceleração igual a 2,0 m/s2 . A equação horária da sua posição x (em metros) em função do tempo t (em segundos) é dada por:

A captação de imagens em um equipamento de ressonância magnética é realizada por um dispositivo que contém um solenoide. Considere que este solenoide seja ideal, com densidade de 10 espiras por centímetro. Em seu interior existe ar, cuja permeabilidade magnética pode ser considerada igual a 4π x 10⁻⁷ N/A2 . O módulo do campo magnético no interior do solenoide, quando uma corrente de 2,0 A o percorre, é igual a:

Em um tratamento fisioterápico, uma lâmpada que emite radiação no infravermelho (IV) é utilizada para aquecer uma região do joelho de um paciente. A temperatura da região com massa de 100 g precisa ser elevada até 40,0 °C. Supondo uma lâmpada com potência de 200 W e eficiência de conversão para o IV de 1,00%, calcule quanto tempo de exposição ao IV será necessário para alcançar 40,0° C. Considere o calor específico da região do joelho como sendo 3500 J/kg.K e a temperatura do corpo no início do procedimento igual a 36,0°C.

Um gás ideal sofre uma transformação isobárica. A transformação é ilustrada no diagrama V (volume) versus T (temperatura absoluta), apresentado na figura a seguir. Se ∆U, Q e W denotam, respectivamente, a variação da energia interna do gás, o calor por ele absorvido e o trabalho por ele realizado nessa transformação, então é possível afirmar que:

Fibras ópticas têm encontrado cada vez mais aplicações na Medicina, como, por exemplo, em endoscópios. A figura a seguir ilustra parte de uma fibra óptica cilíndrica feita de um material com índice de refração igual a 1,50. Considere que o ar tenha índice de refração igual a 1,00. Qual deve ser o valor mínimo de sen(θ) para que ocorra o fenômeno da reflexão interna total do raio de luz indicado na figura?