O motor de combustão interna, utilizado no transporte
de pessoas e cargas, é uma máquina térmica cujo ciclo
consiste em quatro etapas: admissão, compressão,
explosão/expansão e escape. Essas etapas estão
representadas no diagrama da pressão em função do
volume. Nos motores a gasolina, a mistura ar/combustível
entra em combustão por uma centelha elétrica.
Para o motor descrito, em qual ponto do ciclo é produzida
a centelha elétrica?
O quadro apresenta o consumo médio urbano
de veículos do mesmo porte que utilizam diferentes
combustíveis e seus respectivos preços. No caso do
carro elétrico, o consumo está especificado em termos da
distância percorrida em função da quantidade de energia
elétrica gasta para carregar suas baterias.
Considerando somente as informações contidas no
quadro, o combustível que apresenta o maior custo por
quilômetro rodado é o( a)
A usina de Itaipu é uma das maiores hidrelétricas do mundo em geração de energia. Com 20 unidades geradoras e 14 000 MW de potência total
instalada, apresenta uma queda de 118,4 m e vazão nominal de 690 m³/s por unidade geradora. O cálculo da potência teórica leva em conta a
altura da massa de água represada pela barragem, a gravidade local (10 m/s²) e a densidade da água (1 000 kg/m³). A diferença entre a potência
teórica e a instalada é a potência não aproveitada.
Disponível em: www.itaipu.gov.br. Acesso em: 11 maio 2013 (adaptado).
Qual é a potência, em MW, não aproveitada em cada unidade geradora de Itaipu?
Por apresentar significativa resistividade elétrica, o
grafite pode ser utilizado para simular resistores elétricos
em circuitos desenhados no papel, com o uso de lápis e
lapiseiras. Dependendo da espessura e do comprimento
das linhas desenhadas, é possível determinar a resistência
elétrica de cada traçado produzido. No esquema foram
utilizados três tipos de lápis diferentes (2H, HB e 6B) para
efetuar três traçados distintos.
Munido dessas informações, um estudante pegou
uma folha de papel e fez o desenho de um sorvete de
casquinha utilizando-se desses traçados. Os valores
encontrados nesse experimento, para as resistências
elétricas (R), medidas com o auxílio de um ohmímetro
ligado nas extremidades das resistências, são mostrados
na figura. Verificou-se que os resistores obedeciam à
Lei de Ohm.
Na sequência, conectou o ohmímetro nos terminais
A e B do desenho e, em seguida, conectou-o nos terminais
B e C, anotando as leituras R AB e RBC, respectivamente.
Ao estabelecer a razão
, qual resultado o estudante
obteve?
Para reciclar um motor de potência elétrica igual a 200 W, um estudante construiu um elevador e verificou que ele foi capaz de erguer uma massa de 80 kg a uma altura de 3 metros durante 1 minuto. Considere a aceleração da gravidade 10,0 m/s2
Qual a eficiência aproximada do sistema para realizar tal tarefa?
Em 26 de dezembro de 2004, um tsunami devastador, originado a partir de um terremoto na costa da Indonésia, atingiu diversos países da Ásia, matando quase 300 mil pessoas. O grau de devastação deveu-se, em boa parte, ao fato de as ondas de um tsunami serem extremamente longas, com comprimento de onda de cerca de 200 km. Isto é muito maior que a espessura da lâmina de líquido, d, típica do Oceano índico, que é de cerca de 4 km. Nessas condições, com boa aproximação, a sua velocidade de propagação torna-se dependente de d, obedecendo à relação v = √gd. Nessa expressão, 9 é a aceleração da gravidade, que pode ser tomada como 10 m/s2.
SILVEIRA, F. L.; VARRIALE, M. C. Propagação das ondas marítimas e dos tsunami. Caderno Brasileiro de Ensino de Física, n, 2, 2005 (adaptado)
Sabendo-se que o tsunami consiste em uma série de ondas sucessivas, qual é o valor mais próximo do intervalo de tempo entre duas ondas consecutivas?
Para um salto no Grand Canyon usando motos, dois
paraquedistas vão utilizar uma moto cada, sendo que uma
delas possui massa três vezes maior. Foram construídas
duas pistas idênticas até a beira do precipício, de forma
que no momento do salto as motos deixem a pista
horizontalmente e ao mesmo tempo. No instante em que
saltam, os paraquedistas abandonam suas motos e elas
caem praticamente sem resistência do ar.
As motos atingem o solo simultaneamente porque
Para lavar e refrescar o ambiente, que estava a 40 °C,
uma pessoa resolveu jogar água sobre um piso de granito.
Ela observou que o líquido se concentrou em algumas
regiões, molhando parcialmente a superfície. Ao adicionar
detergente sobre essa água, a pessoa verificou que o
líquido se espalhou e deixou o piso totalmente molhado.
A molhabilidade da superfície foi melhorada em função da
Dois veículos que trafegam com velocidade
constante em uma estrada, na mesma direção e
sentido, devem manter entre si uma distância mínima.
Isso porque o movimento de um veículo, até que ele
pare totalmente, ocorre em duas etapas, a partir do
momento em que o motorista detecta um problema que
exige uma freada brusca. A primeira etapa é associada
à distância que o veículo percorre entre o intervalo de
tempo da detecção do problema e o acionamento dos
freios. Já a segunda se relaciona com a distância que
o automóvel percorre enquanto os freios agem com
desaceleração constante.
Considerando a situação descrita, qual esboço gráfico
representa a velocidade do automóvel em relação à
distância percorrida até parar totalmente?
O trilho de ar é um dispositivo utilizado em laboratórios de física para analisar movimentos em que corpos de prova (carrinhos) podem se
mover com atrito desprezível. A figura ilustra um trilho horizontal com dois carrinhos (1 e 2)em que se realiza um experimento para obter a
massa do carrinho 2. No instante em que o carrinho 1, de massa 150,0 g, passa a se mover com velocidade escalar constante, o carrinho 2 está
em repouso. No momento em que o carrinho 1 se choca com o carrinho 2, ambos passam a se movimentar juntos com velocidade escalar constante. Os
sensores eletrônicos distribuídos ao longo do trilho determinam as posições e registram os instantes associados à passagem de cada carrinho,
gerando os dados do quadro.
Com base nos dados experimentais, o valor da massa do carrinho 2 é igual a
O número mínimo de polias móveis usadas, nessa situação, por Arquimedes foi
Para a instalação de um aparelho de ar-condicionado,
é sugerido que ele seja colocado na parte superior da
parede do cômodo, pois a maioria dos fluidos(líquidos
e gases), quando aquecidos, sofrem expansão, tendo
sua densidade diminuída e sofrendo um deslocamento
ascendente. Por sua vez, quando são resfriados,
tornam-se mais densos e sofrem um deslocamento
descendente.
A sugestão apresentada no texto minimiza o consumo de
energia, porque
Até 1824 acreditava-se que as máquinas térmicas,
cujos exemplos são as máquinas a vapor e os atuais
motores a combustão, poderiam ter um funcionamento
ideal. Sadi Carnot demonstrou a impossibilidade de
uma máquina térmica, funcionando em ciclos entre
duas fontes térmicas (uma quente e outra fria), obter
100% de rendimento.
Tal limitação ocorre porque essas máquinas
Uma lâmpada LED (diodo emissor de luz), que
funciona com 12 V e corrente contínua de 0,45 A,
produz a mesma quantidade de luz que uma lâmpada
incandescente de 60 W de potência.
Qual é o valor da redução da potência consumida ao se
substituir a lâmpada incandescente pela de LED?
Durante a formação de uma tempestade, são observadas várias descargas elétricas, os raios, que podem ocorrer: das nuvens para o solo (descarga descendente), do solo para as nuvens (descarga ascendente) ou entre uma nuvem e outra. As descargas ascendentes e descendentes podem ocorrer por causa do acúmulo de cargas elétricas positivas ou negativas, que induz uma polarização oposta no solo.
Essas descargas elétricas ocorrem devido ao aumento da intensidade do(a)
