145 exercícios resolvidos de Física

Verificação do impacto ambiental causado pelas usinas hidrelétricas

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Segundo dados do Balanço Energético Nacional de , do Ministério das Minas e Energia, a matriz energética brasileira é composta por hidrelétrica , termelétrica e eólica . Nas termelétricas, esse percentual é dividido conforme o combustível usado, sendo: gás natural , biomassa , derivados de petróleo , energia nuclear e carvão mineral . Com a geração de eletricidade da biomassa, pode-se considerar que ocorre uma compensação do carbono liberado na queima do material vegetal pela absorção desse elemento no crescimento das plantas. Entretanto, estudos indicam que as emissões de metano das hidrelétricas podem ser comparáveis às emissões de das termelétricas.
MORET, A. S.; FERREIRA, I. A. As hidrelétricas do Rio Madeira e os
impactos socioambientais da eletrificação no Brasil. Revista Ciência Hoje.
V. 45, , 2009 (adaptado).
No Brasil, em termos do impacto das fontes de energia no crescimento do efeito estufa, quanto à emissão de gases, as hidrelétricas seriam consideradas como uma fonte:
A) limpa de energia, contribuindo para minimizar os efeitos deste fenômeno.
B) eficaz de energia, tomando-se o percentual de oferta e os benefícios verificados.
C) limpa de energia, não afetando ou alterando os níveis dos gases do efeito estufa.
D) poluidora, colaborando com níveis altos de gases de efeito estufa em função de seu potencial de oferta.
E) alternativa, tomando-se por referência a grande emissão de gases de efeito estufa das demais fontes geradoras.

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Verificação do novo sistema de descarga que evita desperdício de água

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Um tipo de vaso sanitário que vem substituindo as válvulas de descarga está esquematizado na Figura do Enunciado. Ao acionar a alavanca, toda a água do tanque é escoada e aumenta o nível no vaso, até cobrir o sifão.

De acordo com o Teorema de Stevin, quanto maior a profundidade, maior a pressão. Assim, a água desce levando os rejeitos até o sistema de esgoto. A válvula da caixa de descarga se fecha e ocorre o seu enchimento. Em relação às válvulas de descarga, esse tipo de sistema proporciona maior economia de água.
A característica de funcionamento que garante essa economia é devida:
A) à altura do sifão de água.
B) ao volume do tanque de água.
C) à altura do nível de água no vaso.
D) ao diâmetro do distribuidor de água.
E) à eficiência da válvula de enchimento do tanque.

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Verifcação do deslocamento de uma régua em queda livre

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Para medir o tempo de reação de uma pessoa, pode-se realizar a seguinte experiência:
1) Mantenha uma régua (com cerca de 30cm) suspensa verticalmente, segurando-a pela extremidade superior, de modo que o zero da régua esteja situado na extremidade inferior.
2) A pessoa deve colocar os dedos de sua mão, em forma de pinça, próximos do zero da régua, sem tocá-la.
3) Sem aviso prévio, a pessoa que estiver segurando a régua deve soltá-la. A outra pessoa deve procurar segurá-la o mais rapidamente possível e observar a posição onde conseguiu segurar a régua, isto é, a distância que ela percorre durante a queda.

O quadro na Figura do Enunciado mostra a posição em que três pessoas conseguiram segurar a régua e os respectivos tempos de reação.
A distância percorrida pela régua aumenta mais rapidamente que o tempo de reação porque a:
A) energia mecânica da régua aumenta, o que a faz cair mais rápido.
B) resistência do ar aumenta, o que faz a régua cair com
menor velocidade.
C) aceleração de queda da régua varia, o que provoca um movimento acelerado.
D) força peso da régua tem valor constante, o que gera um movimento acelerado.
E) velocidade da régua é constante, o que provoca uma passagem linear de tempo.

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Verificação da melhor forma para se reproduzir em uma imagem 3D do Titanic, através de reflexão de ondas

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Uma equipe de cientistas lançará uma expedição ao Titanic para criar um detalhado mapa 3D que ''vai tirar, virtualmente, o Titanic do fundo do mar para o público''. A expedição ao local, a 4 quilômetros de profundidade no Oceano Atlântico, está sendo apresentada como a mais
sofisticada expedição científica ao Titanic. Ela utilizará tecnologias de imagem e sonar que nunca tinham sido aplicadas ao navio, para obter o mais completo inventário de
seu conteúdo. Esta complementação é necessária em razão das condições do navio, naufragado há um século.
O Estado de São Paulo. Disponível em: http://www.estadao.com.br.
Acesso em: 27 jul. 2010 (adaptado).
No problema apresentado para gerar imagens através de camadas de sedimentos depositados no navio, o sonar é mais adequado, pois a:
A) propagação da luz na água ocorre a uma velocidade maior que a do som neste meio.
B) absorção da luz ao longo de uma camada de água é facilitada enquanto a absorção do som não.
C) refração da luz a uma grande profundidade acontece com uma intensidade menor que a do som.
D) atenuação da luz nos materiais analisados é distinta da atenuação de som nestes mesmos materiais.
E) reflexão da luz nas camadas de sedimentos é menos intensa do que a reflexão do som neste material.

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Cálculo da densidade da água de um lago

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Em um experimento realizado para determinar a densidade da água de um lago, foram utilizados alguns materiais conforme ilustrado: um dinamômetro D com graduação de 0N a 50N e um cubo maciço e homogêneo de 10cm de aresta e 3kg de massa. Inicialmente, foi conferida a calibração do dinamômetro, constatando-se a leitura de 30N quando o cubo era preso ao dinamômetro e suspenso no ar.
Ao mergulhar o cubo na água do lago, até que metade do seu volume ficasse submersa, foi registrada a leitura de 24N no dinamômetro, conforme a Figura do Enunciado.

Considerando que a aceleração da gravidade local é de , a densidade de água do lago, em , é:
A) 0,6.
B) 1,2.
C) 1,5.
D) 2,4.
E) 4,8.

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Verificação da geração de energia elétrica através de biocombustíveis de segunda geração

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Os biocombustíveis de primeira geração são derivados dasoja, milho e cana-de-açúcar e sua produção ocorre atravésda fermentação. Biocombustíveis derivados de materialcelulósico ou biocombustíveis de segunda geração - coloquialmente chamados de ''gasolina de capim'' - são
aqueles produzidos a partir de resíduos de madeira(serragem, por exemplo), talos de milho, palha de trigo ou capim de crescimento rápido e se apresentam como uma alternativa para os problemas enfrentados pelos de primeira geração, já que as matérias-primas são baratas e abundantes.
DALE, B. E.; HUBER, G. W. Gasolina de capim e outros vegetais.
Scientific American Brasil. Ago. 2009. 87 (adaptado).
O texto mostra um dos pontos de vista a respeito do uso dos biocombustíveis na atualidade, os quais:
A) são matrizes energéticas com menor carga de poluição
para o ambiente e podem propiciar a geração de novos
empregos, entretanto, para serem oferecidos com baixo
custo, a tecnologia da degradação da celulose nos
biocombustíveis de segunda geração deve ser extremamente
eficiente.
B) oferecem múltiplas dificuldades, pois a produção é de
alto custo, sua implantação não gera empregos, e deve-se ter
cuidado com o risco ambiental, pois eles oferecem os
mesmos riscos que o uso de combustíveis fósseis.
C) sendo de segunda geração, são produzidos por uma
tecnologia que acarreta problemas sociais, sobretudo
decorrente ao fato de a matéria-prima ser abundante e
facilmente encontrada, o que impede a geração de novos
empregos.
D) sendo de primeira e segunda geração, são produzidos por
tecnologias que devem passar por uma avaliação criteriosa
quanto ao uso, pois uma enfrenta o problema da falta de
espaço para plantio da matéria-prima e a outra impede a
geração de novas fontes de emprego.
E) podem acarretar sérios problemas econômicos e sociais,
pois a substituição do uso de petróleo afeta negativamente
toda uma cadeia produtiva na medida em que exclui diversas
fontes de emprego nas refinarias, postos de gasolina e no
transporte de petróleo e gasolina.

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Verificação de qual lâmpada acende em algumas instalações elétricas

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Um curioso estudante, empolgado com a aula de circuito
elétrico que assistiu na escola, resolve desmontar sua
lanterna. Utilizando-se da lâmpada e da pilha, retiradas do
equipamento, e de um fio com as extremidades descascadas,
faz as seguintes ligações com a intenção de acender a
lâmpada, conforme a Figura do Enunciado.
Tendo por base os esquemas mostrados, em quais casos a
lâmpada acendeu?
A) .
B) .
C) .
D) .
E) .

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Verifcação do comprimento onda para melhor distinção dos objetos usuais na superfíce da Terra em relação à Reflectância

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O processo de interpretação de imagens capturadas por
sensores instaladas a bordo de satélites que imageiam
determinadas faixas ou bandas do espectro de radiação
eletromagnética (REM) baseia-se na interação dessa
radiação com os objetos presentes sobre a superfície
terrestre. Uma das formas de avaliar essa interação é por
meio da quantidade de energia refletida pelos objetos. A
relação entre a reflectância de um dado objeto e o
comprimento de onda da REM é conhecida como curva de
comportamento espectral ou assinatura espectral do objeto,
como mostrado na Figura do Enunciado, para objetos comuns na superfície
terrestre.
De acordo com as curvas de assinatura espectral
apresentadas na Figura do Enunciado, para que se obtenha a melhor
discriminação dos alvos mostrados, convém selecionar a
banda correspondente a que comprimento de onda em
micrômetros ?
A) 0,4 a 0,5.
B) 0,5 a 0,6.
C) 0,6 a 0,7.
D) 0,7 a 0,8.
E) 0,8 a 0,9.

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Verificação da forma como é perdida a energia em um motor

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Um motor só poderá realizar trabalho se receber uma
quantidade de energia de outro sistema. No caso, a energia
armazenada no combustível é, em parte, liberada durante a
combustão para que o aparelho possa funcionar. Quando o
motor funciona, parte da energia convertida ou transformada
na combustão não pode ser utilizada para a realização de
trabalho. Isso significa dizer que há vazamento da energia
em outra forma.
CARVALHO, A. X. Z. Física Térmica. Belo Horizonte: Pax, 2009 (adaptado).
De acordo com o texto, as transformações de energia que
ocorrem durante o funcionamento do motor são decorrentes
de a:
A) liberação de calor dentro do motor ser impossível.
B) realização de trabalho pelo motor ser incontrolável.
C) conversão integral de calor em trabalho ser impossível.
D) transformação de energia térmica em cinética ser impossível.
E) utilização de energia potencial do combustível ser incontrolável.

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Verificação da cor emitida por um objeto baseado nos comprimentos de onda refletidos

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Para que uma substância seja colorida ela deve absorver luz
na região do visível. Quando uma amostra absorve luz
visível, a cor que percebemos é a soma das cores restantes
que são refletidas ou transmitidas pelo objeto. A Figura do Enunciado 1
mostra o espectro de absorção para uma substância e é
possível observar que há um comprimento de onda em que a
intensidade de absorção é máxima. Um observador pode
prever a cor dessa substância pelo uso da roda de cores
(Figura do Enunciado 2); o comprimento de onda correspondente à cor do
objeto é encontrado no lado oposto ao comprimento de onda
da absorção máxima.
Qual a cor da substância que deu origem ao espectro da
Figura do Enunciado 1?
A) Azul.
B) Verde.
C) Violeta.
D) Laranja.
E) Vermelho.

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