O Autorama ou Automodelismo de Fenda é um tipo
de modelismo profissional ou amador em que carros
movidos a eletricidade ou a pilha competem em pistas
especialmente fabricadas para o esporte ou o
entretenimento. Em uma competição hipotética, dois
carrinhos NP e AS irão competir em pistas circulares
concêntricas. O carrinho NP encontra-se na pista de raio R e
desenvolve uma velocidade linear de módulo V constante,
ao passo que o carrinho AS, na pista de raio 1,5R,
desenvolve uma velocidade linear de módulo 2V constante.
Os carrinhos iniciam a corrida alinhados e voltam a se
alinhar pela primeira vez após 2s do início da corrida. Por
alinhado, entenda-se que o raio vetor com origem em O e
extremidade em NP e o raio vetor com origem em O e
extremidade em AS têm mesmas direção e sentido. O
instante, em segundos, em que os carrinhos voltam a se
encontrar pela terceira vez é
O balão de ar quente foi o primeiro veículo aéreo de sucesso construído pelo homem. O primeiro voo tripulado em um balão de ar quente foi realizado em 1783. Os franceses Jean François e François Laurent realizaram esse feito num balão criado pelos irmãos Montgolfier. Em um balão, o compartimento que mantém o ar quente em seu interior é denominado envelope. Suspenso e fixado a este, encontra-se o cesto do balão. Um balão de massa total M (Envelope + Cesto) desce verticalmente com uma aceleração A (A<G), onde G representa a aceleração da gravidade local. Para que o balão possa ascender com uma aceleração de mesmo módulo A, é necessário eliminar uma certar massa m do cesto do balão. Suponha que a força de sustentação que atua no balão em virtude da diferença de temperatura entre o interior e o exterior do Envelope não sofre mudanças em virtude da variação em sua massa. Ao desprezar todos os efeitos resistivos que porventura possam atuar no balão durante o processo, a massa m a ser eliminada é dada por
Uma certa quantidade de água contida em um
recipiente é aquecida a partir da chama de um fogão
a gás liquefeito de petróleo (GLP), popularmente
conhecido como gás de cozinha. Quando queimado
em fogo baixo, em um fogão convencional, esse gás
apresenta um consumo de 0,2 kg por hora, com
uma capacidade de transferência de 11.000 Kcal/Kg.
Considerando o calor específico da água igual a 1
cal/g ºC e que 80% da energia da chama é
transferida para esse líquido, a massa de água
aquecida em 50 ºC, após 30 min de exposição à
chama, corresponde, em kg, a
Uma partícula de massa m e carga q move-se
com velocidade de módulo v através do espaço.
Quando sujeita a um campo magnético B transverso
a v, essa partícula passa a descrever uma trajetória
circular de raio R. Nessas condições, o trabalho
realizado pela força magnética sobre a partícula
após uma volta completa será
Um hobbista em eletrônica monta um circuito
elétrico com resistores e uma fonte de bancada digital
dotada de visor indicativo de tensão e corrente. Quando
associa, em série, dois resistores e conecta o conjunto à
fonte de bancada ajustada em 12 V, surge, no visor, uma
indicação de corrente de 300 mA. Quando os mesmos
resistores são associados em paralelos, e o conjunto,
conectado à mesma fonte, a indicação no visor é 6 V para a
tensão e 800 mA para a corrente. Diante desses dados, a
razão entre o menor e o maior valor das resistências
utilizadas pelo hobbista é
A garrafa térmica foi inventada por Sir James Dewar
em 1892 e tornou-se uma ferramenta de uso fundamental
em laboratório. Após seu aprimoramento pelos fabricantes
de vidro alemães Reinhold Burger e Albert Aschenbrenner,
seu uso doméstico se tornou essencial na manutenção de
bebidas quentes ou frias. Um cozinheiro tem à sua
disposição duas garrafas térmicas idênticas de capacidade
térmica desconhecida e mantidas a uma temperatura
ambiente de 20°C. Uma das garrafas térmicas recebe 180g
de água a uma temperatura de 60°C. Antes do preparo de
um chá com água dessa garrafa, o cozinheiro verifica que a
água está a 56°C, temperatura de equilíbrio. A segunda
garrafa recebe 180g de água a 2°C, que será utilizada no
preparo de um suco. Após equilíbrio térmico, a água na
segunda garrafa estará a uma temperatura, em °C, de
Em um laboratório industrial, existe um recipiente de
vidro que está completamente cheio com um volume V de
mercúrio a 20°C. Determine, aproximadamente, o
percentual do volume de mercúrio que extravasa, em
função de V, quando o conjunto é aquecido a 140°C.
Dados: Coeficiente de dilatação linear do mercúrio = 61,0 x 10-6°C-1 Coeficiente de dilatação linear do vidro = 9,0 x 10-6°C-1
Dados: Coeficiente de dilatação linear do mercúrio = 61,0 x 10-6°C-1 Coeficiente de dilatação linear do vidro = 9,0 x 10-6°C-1
Sobre a superfície da Terra, ao nível do mar, a
aceleração da gravidade é de, aproximadamente, 9,8m/s2,
sabe-se, ainda, que esse valor diminui com o aumento da
altitude. Para uma altitude de 12.940 km em relação ao
centro da Terra, o valor da aceleração da gravidade diminui
para 2,45 m/s2. A esse respeito, analise as afirmações a
seguir
I. A variação do módulo da aceleração da gravidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre o centro da Terra e um ponto de altitude de 12.940 km, como mencionado no enunciado anterior. II. Uma haste cilíndrica homogênea de massa M e raio R, grande o suficiente para ir da superfície da Terra até a altitude de 12.940 km, possui o centro de massa, situado em seu centro geométrico. III. Desprezando a resistência do ar, um objeto abandonado de uma altitude de 12.940 km descreve um movimento uniformemente variado.
Com base na análise das assertivas, pode-se afirmar que
I. A variação do módulo da aceleração da gravidade é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre o centro da Terra e um ponto de altitude de 12.940 km, como mencionado no enunciado anterior. II. Uma haste cilíndrica homogênea de massa M e raio R, grande o suficiente para ir da superfície da Terra até a altitude de 12.940 km, possui o centro de massa, situado em seu centro geométrico. III. Desprezando a resistência do ar, um objeto abandonado de uma altitude de 12.940 km descreve um movimento uniformemente variado.
Com base na análise das assertivas, pode-se afirmar que
Uma partícula de massa M, presa à extremidade deuma mola ideal, executa um movimento harmônico simplesde amplitude A, ao longo do eixo das abscissas Ox, comcentro das oscilações em O, origem de Ox. Sabe-se que, apartir da equação de movimento, é possível obter umarelação funcional entre a posição X da partícula, medida apartir de O, e o tempo t. De modo alternativo e porconsiderações de energia, é possível obter uma relaçãofuncional entre a velocidade V da partícula e sua posição X,medida a partir de O. Para uma amplitude A de 1m e umafrequência de oscilação de 0,5Hz, a relação procurada paraV², em termos de X, é dada por
Uma pessoa, ao realizar um serviço na
fachada de uma casa, fica apoiada pelos dois pés no
topo de uma escada. Suponha que a escada perde o
equilíbrio e tomba para trás, sem deslizar o ponto
de apoio com o solo. Suponha também que a escada
é indeformável, e que a trajetória do ponto de
contato da pessoa com a escada seja um arco de
círculo. Considere que a escada exerce sobre o
usuário uma força de reação que tem direção radial
nesse arco de círculo. Sobre o trabalho realizado
pela força de reação da escada sobre os pés do
usuário durante a queda, é correto afirmar que
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 enfeite para festas natalinas foi construído
com 100 lâmpadas LED (light emitting diode)
dispostas ao longo de uma linha, com as lâmpadas
eletricamente associadas. Apesar de o fabricante
afirmar que as lâmpadas têm 100% de garantia de
não apresentarem defeito, uma delas veio, de
fábrica, com seus circuitos internos interrompidos.
Dessa forma, é correto afirmar que
Resistências circulares são empregadas em
carrinhos térmicos de restaurantes e churrascarias
de modo a manter os alimentos aquecidos. Uma
resistência circular típica é construída a partir de um
fio de material condutor homogêneo de
comprimento L e área de seção transversal A
constante cuja resistência vale 32 Ω. Devido ao
desgaste, essa resistência partiu-se em dois
pedaços, de comprimentos L/4 e 3L/4,
respectivamente. Na impossibilidade de restabelecer
a resistência original, as partes foram ligadas em
paralelo e conectadas à mesma fonte de
alimentação. A nova resistência passou a apresentar
um valor de
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
Um objeto em queda livre percorre uma
distância X durante o primeiro segundo de queda.
Desprezando as forças resistivas e considerando a
aceleração da gravidade constante ao longo de todo
o percurso, a distância percorrida por esse objeto
durante o quarto segundo da queda corresponde a
Um pescador encontra-se em seu barco nas águas
tranquilas (sem ondas) de um lago em um dia de sol.
Exatamente ao meio-dia, ele observa a imagem do sol
através da superfície do lago. Sabendo que o raio da Terra é
R e considerando a superfície do lago como sendo uma
superfície refletora esférica em relação ao sol, pode-se
afirmar que a imagem do sol em relação ao centro da Terra
encontra-se à distância
O motor de um carro elétrico tem seu eixo
acoplado a uma polia de raio r. Esta polia é
acoplada mecanicamente a outra maior, de raio R,
por uma correia inextensível e que não desliza nas
polias. Considerando apenas os pontos de contato
entre as polias e a correia, é correto afirmar que a
velocidade
Para afinar seu instrumento musical, um
músico poderá recorrer a um diapasão, que é um
dispositivo metálico capaz de vibrar em uma
frequência bem definida, 440 Hz por exemplo.
Enquanto o diapasão emite o som, o músico começa
a tocar a corda de seu instrumento
simultaneamente. Ao ajustar a tensão da corda,
este altera a afinação de seu instrumento com o
intuito de tentar aproximar as duas frequências.
Durante o processo inicial de afinação, a diferençaverificada entre as frequências está associada ao
fenômeno de
Para fazer o transporte de peixes de um
açude, um caminhão transporta um depósito cúbico
de aresta A com água até sua metade em uma
estrada plana horizontal ao longo de um
comprimento de 10 km. A velocidade do caminhão é
constante. O desnível θ da superfície da água no
depósito em relação à superfície da estrada é tal que
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