Questõessobre Física
No laboratório de física experimental básica
da Universidade Estadual do Ceará, dispondo de um
cronômetro, uma mola e um objeto de massa
conhecida, um estudante, desejando descobrir a
massa de um objeto desconhecido, monta um
sistema massa mola que pode ser posto a oscilar.
Com a ajuda do cronômetro disponível, o estudante
observa que o período de oscilação do sistema
massa mola é de 2s quando este faz uso da massa
desconhecida e que este período aumenta em 1s
quando uma massa de 2 kg é acrescida à massa
desconhecida. A partir dos dados coletados, o
estudante constatou perplexo que a massa
desconhecida, em kg, era igual a
Em um torno mecânico de bancada, duas
polias são conectadas por meio de uma correia. Uma
das polias tem 10 cm de raio e realiza 80 voltas por
segundo. O número de voltas que a segunda polia
dará por minuto, caso tenha 20 cm de raio, é
Um trem parte de uma estação A em direção
a uma estação B separada de A por uma distância
de 4 km. Sabe-se que, partindo do repouso a partir
de A, o trem acelera uniformemente até alcançar
um ponto do trajeto a partir do qual passa a
desacelerar uniformemente parando finalmente em
B. Sabendo que o percurso entre A e B é realizado
em apenas 6 min, a velocidade máxima, em km/h,
alcançada pelo trem no referido percurso é
A proibição do uso dos canudos de plástico
vem se propagando pelo mundo. Em julho de 2018,
Seattle tornou-se a primeira cidade nos EUA a banir
o uso de canudos. No Brasil, os estabelecimentos
comerciais devem fornecer aos seus clientes uma
alternativa ao uso de canudos de plástico. Embora o
plástico não seja o único vilão a trazer malefícios ao
meio ambiente, o seu uso excessivo tornou-se uma
preocupação mundial nos últimos anos. Ao tomar
água em um copo através de um canudinho, uma
pessoa é capaz de reduzir a pressão em seus
pulmões a cerca de 750 mmHg (milímetros de
mercúrio). Tendo em vista que a pressão ao nível do
mar é de 760 mmHg e que a densidade do mercúrio
e da água são respectivamente iguais a 13,6 g/cm³
e 1 g/cm³, é correto afirmar que a máxima altura,
em cm, medida a partir da superfície livre do líquido
para o qual a pessoa ainda consegue sugar é de
O atual regulamento da Fórmula 1 não
permite que os modelos utilizados no campeonato
façam uso de tração nas quatro rodas.
Diferentemente da maioria dos carros tradicionais
utilizados nas ruas das cidades, que apresentam
tração no eixo dianteiro, o modelo empregado na F1
é típico de veículos com alto rendimento projetados
para o asfalto. Em um veículo de Fórmula 1 com
tração traseira, que se move aceleradamente para
frente, as rodas sofrem ação de forças de atrito. Em
relação à orientação destas forças nas rodas
traseiras e dianteiras, é correto dizer que, devido ao
solo, se dá
No nosso planeta há uma grande diversidade
de climas. Por exemplo, a cidade de Oymyakon, na
Rússia, já registrou temperaturas de -65 ºC, ao
passo que, na cidade de Ghadamés, na Líbia, há
registros de temperaturas de 122 ºF. O módulo da
diferença de temperatura entre essas duas cidades,
em kelvin, corresponde a
Um sensor detecta oscilações na superfície da
Terra e as transmite a um sismógrafo. Ao registrar a
amplitude das ondas em função do tempo t, este
equipamento gera um sismograma. O traçado de um
sismograma hipotético é fornecido pelo gráfico da
função y(t) = A + B sen(ωt), onde ω é a frequência
angular da perturbação, e cuja amplitude é dada por
Um experimento consiste em analisar o
comportamento de um objeto de dimensões
desprezíveis que será abandonado a partir do
repouso de uma mesa até alcançar o chão
percorrendo rampas de diferentes inclinações. O
trabalho realizado pela força peso
Um cilindro homogêneo de 30 cm de
comprimento e massa de 4 kg, que se encontra em
repouso com seu eixo de simetria paralelo a uma
superfície horizontal sem atrito, é submetido à ação
de duas forças opostas, com intensidades 20 N e
32 N, aplicadas ao longo de seu eixo, tracionando-o.
Considerando que uma seção transversal localizada
a 10 cm do ponto de aplicação da força de menor
intensidade divide o cilindro em duas partes que se
mantêm em contato, é correto dizer que a força que
mantém as duas porções unidas e atua ao longo da
seção transversal corresponde a
O canhão de Newton, esquematizado na figura, é um
experimento mental imaginado por Isaac Newton para
mostrar que sua lei da gravitação era universal. Disparando o
canhão horizontalmente do alto de uma montanha, a bala
cairia na Terra em virtude da força da gravidade. Com uma
maior velocidade inicial, a bala iria mais longe antes de
retornar à Terra. Com a velocidade certa, o projétil daria uma
volta completa em torno da Terra, sempre “caindo” sob ação
da gravidade, mas nunca alcançando a Terra. Newton concluiu
que esse movimento orbital seria da mesma natureza do
movimento da Lua em torno da Terra.
Qual deveria ser a velocidade inicial de um projétil lançado
horizontalmente do alto do Everest (a uma distância
aproximada de 6.400 km do centro da Terra) para colocá-lo
em órbita em torno da Terra?
Note e adote:
Despreze a resistência do ar.
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
O canhão de Newton, esquematizado na figura, é um experimento mental imaginado por Isaac Newton para mostrar que sua lei da gravitação era universal. Disparando o canhão horizontalmente do alto de uma montanha, a bala cairia na Terra em virtude da força da gravidade. Com uma maior velocidade inicial, a bala iria mais longe antes de retornar à Terra. Com a velocidade certa, o projétil daria uma volta completa em torno da Terra, sempre “caindo” sob ação da gravidade, mas nunca alcançando a Terra. Newton concluiu que esse movimento orbital seria da mesma natureza do movimento da Lua em torno da Terra.
Qual deveria ser a velocidade inicial de um projétil lançado
horizontalmente do alto do Everest (a uma distância
aproximada de 6.400 km do centro da Terra) para colocá-lo
em órbita em torno da Terra?
Note e adote:
Despreze a resistência do ar.
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
Um componente eletrônico tem curva característica mostrada no
gráfico a seguir:
A resistência elétrica do componente na região em que ele se
comporta como um resistor ôhmico vale aproximadamente:
Um componente eletrônico tem curva característica mostrada no gráfico a seguir:
A resistência elétrica do componente na região em que ele se
comporta como um resistor ôhmico vale aproximadamente:
Em virtude do movimento das placas tectônicas, a distância entre
a América do Sul e a África aumenta, nos dias atuais, cerca de
2,0 cm a cada ano. Supondo que essa velocidade tivesse sido
constante ao longo do tempo, e tomando uma distância atual de
cerca de 5.000 km entre os limites dessas duas massas
continentais, indique a melhor estimativa para quanto tempo
teria transcorrido desde quando ambas estavam unidas em um
único supercontinente.
Note e adote:
O valor obtido, embora da ordem de magnitude correta, não é o mesmo
calculado por estimativas mais precisas.
Uma criança deixa cair de uma mesma altura duas maçãs, uma
delas duas vezes mais pesada do que a outra. Ignorando a
resistência do ar e desprezando as dimensões das maçãs frente à
altura inicial, o que é correto afirmar a respeito das energias
cinéticas das duas maçãs na iminência de atingirem o solo?
Uma bola de bilhar vermelha está inicialmente em repouso a
40 cm de duas das bordas (lateral e superior da figura) de uma
mesa de bilhar, como mostra a figura. Uma bola branca de
mesma massa e tamanho é lançada em direção à vermelha
com velocidade paralela à borda lateral.
As duas bolas colidem e, algum tempo depois, a bola vermelha
está prestes a cair na caçapa posicionada na junção das duas
bordas. No mesmo instante, a bola branca toca a borda
superior da mesa a uma distância d da bola vermelha,
conforme figura.
O valor de d é aproximadamente:
Note e adote:
Despreze efeitos dissipativos (como deslizamentos com atrito) e considere a
colisão entre as bolas como sendo perfeitamente elástica.
Considere que o diâmetro das bolas seja muito menor que as distâncias
mencionadas e que não ocorram outras colisões intermediárias.
Uma bola de bilhar vermelha está inicialmente em repouso a 40 cm de duas das bordas (lateral e superior da figura) de uma mesa de bilhar, como mostra a figura. Uma bola branca de mesma massa e tamanho é lançada em direção à vermelha com velocidade paralela à borda lateral.
As duas bolas colidem e, algum tempo depois, a bola vermelha está prestes a cair na caçapa posicionada na junção das duas bordas. No mesmo instante, a bola branca toca a borda superior da mesa a uma distância d da bola vermelha, conforme figura.
O valor de d é aproximadamente:
Note e adote:
Despreze efeitos dissipativos (como deslizamentos com atrito) e considere a
colisão entre as bolas como sendo perfeitamente elástica.
Considere que o diâmetro das bolas seja muito menor que as distâncias
mencionadas e que não ocorram outras colisões intermediárias.
Um bom café deve ser preparado a uma temperatura pouco
acima de 80ºC. Para evitar queimaduras na boca, deve ser
consumido a uma temperatura mais baixa. Uma xícara contém
60 mL de café a uma temperatura de 80ºC. Qual a quantidade de
leite gelado (a uma temperatura de 5ºC) deve ser misturada ao
café para que a temperatura final do café com leite seja de 65ºC?
Note e adote:
Considere que o calor específico e a densidade do café e do leite sejam idênticos.
Um bom café deve ser preparado a uma temperatura pouco acima de 80ºC. Para evitar queimaduras na boca, deve ser consumido a uma temperatura mais baixa. Uma xícara contém 60 mL de café a uma temperatura de 80ºC. Qual a quantidade de leite gelado (a uma temperatura de 5ºC) deve ser misturada ao café para que a temperatura final do café com leite seja de 65ºC?
Note e adote:
Considere que o calor específico e a densidade do café e do leite sejam idênticos.
Considere a situação indicada na figura, em que um
motor, com o auxílio de uma
polia, ergue verticalmente
uma caixa de massa 12 kg. A
caixa contém materiais frágeis e deve ser erguida com
velocidade constante. Qual é
a magnitude da força vertical
que o motor deve exercer
para realizar a tarefa?
Note e adote:
Despreze efeitos de atrito.
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
.
Considere a situação indicada na figura, em que um motor, com o auxílio de uma polia, ergue verticalmente uma caixa de massa 12 kg. A caixa contém materiais frágeis e deve ser erguida com velocidade constante. Qual é a magnitude da força vertical que o motor deve exercer para realizar a tarefa?
Note e adote:
Despreze efeitos de atrito.
Aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
.
Um densímetro de massa igual a 42g
flutua, em equilíbrio estático, em um líquido
cuja densidade é de 1,2g/cm3 a 20ºC. Nessas
condições, o volume submerso do densímetro
é V1. Quando este densímetro flutua no mesmo
líquido a 30ºC, o volume submerso do
densímetro torna-se V2. O valor de V1 e a sua
comparação com V2 são, respectivamente:
Em uma etapa do ciclo executado por um
gás ideal em um aparelho de ar-condicionado a
pressão do gás é aumentada mantendo o seu
volume constante. Nessa etapa do ciclo, o
trabalho W realizado pelo gás, a quantidade de
calor Q absorvida por ele e a variação ΔT da
sua temperatura são, respectivamente:
Para medir a corrente elétrica que passa
por um trecho de um circuito, utiliza-se um
amperímetro, cuja resistência interna é
simbolizada por RA. A resistência efetiva desse
trecho é Re.
Em relação à natureza da ligação do
amperímetro (se deve ser em série ou em
paralelo com o trecho do circuito) e à
comparação de RA com Re para que o
amperímetro se comporte como um
amperímetro ideal, a ligação dever ser
Para medir a corrente elétrica que passa por um trecho de um circuito, utiliza-se um amperímetro, cuja resistência interna é simbolizada por RA. A resistência efetiva desse trecho é Re.
Em relação à natureza da ligação do amperímetro (se deve ser em série ou em paralelo com o trecho do circuito) e à comparação de RA com Re para que o amperímetro se comporte como um amperímetro ideal, a ligação dever ser