145 exercícios resolvidos de Física

Verificação da melhor forma de se obter energia elétrica numa região plana, chuvosa e com ventos constantes

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Suponha que você seja um consultor e foi contratado para assessorar a implantação de uma matriz energética em um pequeno país com as seguintes características:
região plana, chuvosa e com ventos constantes, dispondo de poucos recursos hídricos e sem reservatórios de combustíveis fósseis.

De acordo com as características desse país, a matriz energética de menor impacto e risco ambientais é a baseada na energia:
A) dos biocombustíveis, pois tem menor impacto ambiental e maior disponibilidade.
B) solar, pelo seu baixo custo e pelas características do país favoráveis à sua implantação.
C) nuclear, por ter menor risco ambiental e ser adequada a locais com menor extensão territorial.
D) hidráulica, devido ao relevo, à extensão territorial do país e aos recursos naturais disponíveis.
E) eólica, pelas características do país e por não gerar gases do efeito estufa nem resíduos de operação.

Cálculo do tempo mínimo para o caminhão de uma empresa entregar um produto baseado na velocidade máxima das estradas

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Uma empresa de transportes precisa efetuar a entrega de uma encomenda o mais breve possível. Para tanto, a equipe de logística analisa o trajeto desde a empresa até o local da entrega. Ela verifica que o trajeto apresenta dois trechos de distâncias diferentes e
velocidades máximas permitidas diferentes. No primeiro trecho, a velocidade máxima permitida é de 80km/h e a distância a ser percorrida é de 80km/h. No segundo trecho, cujo comprimento vale 60km/h, a velocidade máxima permitida é 120km/h.
Supondo que as condições de trânsito sejam favoráveis para que o veículo da empresa ande continuamente na velocidade máxima permitida, qual será o tempo necessário, em horas, para a realização da entrega?
A) 0,7.
B) 1,4.
C) 1,5.
D) 2,0.
E) 3,0.

Verificação da forma como funcionam os freios do tipo ABS

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Os freios ABS são uma importante medida de segurança no trânsito, os quais funcionam para impedir o travamento das rodas do carro quando o sistema de freios é acionado, liberando as rodas quando estão no limiar do deslizamento. Quando as rodas travam, a força de frenagem é governada pelo atrito cinético.
As representações esquemáticas da força de atrito entre os pneus e a pista, em função da pressão aplicada no pedal de freio, para carros sem ABS e com ABS, respectivamente, são:
As alternativas de resposta estão nas Figuras de Resposta.

Verificação da forma como um músculo artificial funciona

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Músculos artificiais são dispositivos feitos com plásticos inteligentes que respondem a uma corrente elétrica com um movimento mecânico. A oxidação e redução de um polímero condutor criam cargas positivas e/ou negativas no material, que são compensadas com a inserção ou expulsão de cátions ou ânions.
Por exemplo, na Figura do Enunciado os filmes escuros são de polipirrol e o filme branco é de um eletrólito polimérico contendo um sal inorgânico.
Quando o polipirrol sofre oxidação, há a inserção de ânions para compensar a carga positiva no polímero e o filme se expande. Na outra face do dispositivo o filme de polipirrol sofre redução, expulsando ânions, e o filme se contrai.
Pela montagem, em sanduíche, o sistema todo se movimenta de forma harmônica, conforme mostrado na Figura do Enunciado.

A camada central de eletrólito polimérico é importante porque:
A) absorve a irradiação de partículas carregadas, emitidas pelo aquecimento elétrico dos filmes de polipirrol.
B) permite a difusão dos íons promovida pela aplicação de diferença de potencial, fechando o circuito elétrico.
C) mantém um gradiente térmico no material para promover a dilatação/contração térmica de cada filme de polipirrol.
D) permite a condução de elétrons livres, promovida pela aplicação de diferença de potencial, gerando corrente elétrica.
E) promove a polarização das moléculas poliméricas, o que resulta no movimento gerado pela aplicação de diferença de potencial.

Verificação de como o calor específico influi no aquecimento e resfriamento de uma garrafa preta em comparação a uma garrafa branca

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Em um experimento foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida a lâmpada foi desligada, conforme a Figura do Enunciado.

Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas:
1) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e
2) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.
A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em
comparação à da branca, durante todo experimento, foi:
A) igual no aquecimento e igual no resfriamento.
B) maior no aquecimento e igual no resfriamento.
C) menor no aquecimento e igual no resfriamento.
D) maior no aquecimento e menor no resfriamento.
E) maior no aquecimento e maior no resfriamento.

Verificação do motivo de se desligar os aparelhos eletrônicos em viagens de avião

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Em viagens de avião, é solicitado aos passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo
funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas. O procedimento é utilizado para eliminar fontes de radiação que possam interferir nas comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.
A propriedade das ondas emitidas que justifica o procedimento adotado é o fato de:
A) terem fases opostas.
B) serem ambas audíveis.
C) terem intensidades inversas.
D) serem de mesma amplitude.
E) terem frequências próximas.

Verificação da influência da pressão atmosférica na saída de água de uma garrafa tampada e destampada

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Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d´água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na Figura do Enunciado.

Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?
A) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
B) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
C) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
D) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.
E) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

Cálculo da força que uma bomba hidráulica deve exercer para movimentar um elevador

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Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma. Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba.
Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de , deseja-se elevar uma pessoa de 65kg em uma cadeira de rodas de 15kg sobre a plataforma de 20kg.
Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?
A) 20N.
B) 100N.
C) 200N.
D) 1000N.
E) 5000N.

Cálculo da frequência de uma onda formada por uma torcida

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Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ‘ola’ mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme a Figura do Enunciado.

Calcula-se que a velocidade de propagação dessa ''onda humana'' é , e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente e distanciadas entre si por 80cm.
Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em: 7 dez. 2012 (adaptado).
Nessa ‘ola’ mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de:
A) 0,3.
B) 0,5.
C) 1,0.
D) 1,9.
E) 3,7.

Verificação da montagem de um amperímetro e de um voltímetro para verificar a corrente e a voltagem de um circuito formado por uma geladeira e uma lâmpada

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Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a Figura do Enunciado 1 e 2. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).


As Alternativas de Resposta estão nas Figuras de Resposta.
Para realizar essas medidas, o esquema da ligação desses instrumentos está representado em:

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