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A taxa metabólica basal de um adulto é, em média, de 120 W. Ou seja, essa é a taxa com que esse adulto, quando em repouso, converte a energia química contida nos alimentos em energia térmica. Por serem animais homeotérmicos, os seres humanos apresentam a capacidade de controlar sua temperatura corpórea, mantendo-a aproximadamente constante. Assim, quando em repouso, devem transferir energia para o ambiente a uma taxa igual à taxa metabólica basal. Considere que uma pessoa de 80 kg esteja dormindo em um local, onde, em 2 h, a temperatura ambiente se eleva de 20 ºC para 23 ºC. Considerando a taxa metabólica basal citada anteriormente, o calor específico médio do corpo dessa pessoa é de

A figura 1 mostra um procedimento bastante comum em que, para recarregar a bateria de um veículo, ela é ligada a outra bateria. O circuito indicado na figura 2 é semelhante ao caso real, onde R1 = R2 = 2 Ω representam os cabos e os conectores utilizados para fazer a ligação

Considerando que, nesse processo, a intensidade da corrente elétrica que circula pelo circuito é de 0,8 A, a força eletromotriz (E) da bateria que está sendo recarregada é de

Considere a hipótese de que vivêssemos em uma época em que pudéssemos viajar em veículos capazes de atingir velocidades grandes e não desprezíveis em relação à velocidade da luz.

Um desses veículos tem as dimensões indicadas na figura e está se movendo em uma trajetória retilínea e horizontal com velocidade v = 0,8 × c, em que c é a velocidade da luz.

Devido aos efeitos relativísticos, um observador colocado fora do veículo e parado em relação à Terra observaria as dimensões A e B como A’ e B’ de tal forma que

Um trem de metrô partiu do repouso de uma estação A e moveu-se, em linha reta, até uma estação B, distante 1 080 m de A. Nesse trajeto, esse trem acelerou a uma taxa constante de 1,2 m/s2 até metade do percurso e, em seguida, desacelerou a uma taxa também constante até parar na estação B. A velocidade escalar média desenvolvida por esse trem, na viagem de A até B, foi de

Em um sistema planetário hipotético, existem dois planetas esféricos, A e B, de massas, respectivamente, M e 4M. Um satélite natural α descreve, em torno de A, uma órbita cujo raio médio tem comprimento R. Um satélite natural β descreve, em torno de B, uma órbita cujo raio médio tem comprimento 2R.

Sendo Tα o período de rotação do satélite α e Tβ o período de rotação do satélite β, pode-se afirmar que o valor da razão TβTα é

Uma mangueira de borracha está conectada a uma torneira como mostra a figura e, por dentro dela, a água escoa com velocidade constante v0. Na extremidade dessa mangueira, existe um bico que reduz o diâmetro do orifício de saída da água para um terço do diâmetro da mangueira e fazendo com que a água saia dela com velocidade horizontal.

Sabendo que o bico da torneira está a uma altura h do solo, considerando a aceleração da gravidade local igual a e desprezando a resistência do ar, a distância x indicada na figura é igual a

Considere que, no futuro, missões tripuladas para o planeta Marte sejam possíveis. Um dos grandes problemas a serem enfrentados pelos astronautas será a radiação cósmica, partículas carregadas com alta energia emitidas pelo Sol, que podem ser letais. Uma forma de proteger os astronautas será colocar grandes esferas eletrizadas acima da região habitada por eles, capazes de produzir um forte campo elétrico suficiente para desviar a radiação cósmica.

Suponha que, para repelir os elétrons provenientes de uma explosão solar, utilize-se um conjunto de esferas de 6 m de diâmetro revestidas com uma camada metálica e eletrizadas de tal forma que cada uma seja capaz de produzir um campo elétrico de intensidade 3 × 106 V/m a uma distância de 12 m de sua superfície. Considerando, para a constante eletrostática, o valor 9 × 109 N · m2/C2, a carga elétrica distribuída na superfície externa de cada esfera deverá ser de

Para substituir um botijão de gás vazio, é necessário desconectar o regulador fazendo-o girar no sentido anti-horário. Para isso, uma pessoa exerce, com suas mãos, duas forças sobre a haste do regulador, conforme a figura 1-a. A figura 1-b mostra detalhes de um regulador de gás.

Considere que a haste de um regulador tenha comprimento L e que nas suas extremidades sejam aplicadas duas forças horizontais de mesma intensidade F, perpendiculares à haste, conforme a figura 2.

Nessa situação, o torque resultante aplicado pela pessoa sobre a haste do regulador tem intensidade

Um bloco de dimensões desprezíveis está apoiado na superfície interna de um funil que gira em torno de um eixo vertical com velocidade angular constante ω. A parede do funil faz um ângulo θ com a direção horizontal e a distância do bloco ao eixo do funil é 4,2 m.

Sabendo que o coeficiente de atrito estático entre o bloco e a superfície do funil é 0,25, que senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e adotando g = 10 m/s2, o mínimo valor de ω para que o bloco não escorregue em relação à superfície do funil é, aproximadamente,

Um bloco, apoiado em um plano horizontal liso, está preso em uma extremidade de uma mola ideal que tem sua outra extremidade fixa em uma haste vertical. O bloco está inicialmente em repouso no ponto O, indicado na figura, com a mola inicialmente relaxada. A seguir, o bloco é levado até o ponto A e lá é abandonado, passando a desenvolver um movimento harmônico simples entre A e B.

Os gráficos das energias cinética, potencial e mecânica desse sistema, em função da posição do bloco (x), estão correta e respectivamente representados em

Uma pequena esfera de massa m e carga q = 3,2 × 10 – 5 C está suspensa por um fio ideal isolante, em equilíbrio, na região entre duas placas muito grandes, paralelas e verticais, conforme a figura. As duas placas estão eletrizadas com cargas de sinais opostos e iguais em módulo, uniformemente distribuídas por suas superfícies.

Adotando g = 10 m/s2 e sabendo que a diferença de potencial entre as placas é de 50 V, a massa da esfera é de

Considere que uma furadeira elétrica apresente, com seu rotor e suas bobinas, uma resistência interna de 4 Ω e esteja sendo utilizada ligada a uma diferença de potencial de 120 V.

Sabendo que, nessa situação, a furadeira recebe uma corrente elétrica de 5 A, a potência mecânica desenvolvida por ela é de

Um telescópio refletor é constituído por dois espelhos esféricos, I e II. O espelho I é convexo e tem raio de curvatura medindo 60 cm. O espelho II é côncavo, tem um orifício em seu centro e raio de curvatura medindo 2 m. Esses espelhos são montados da forma ilustrada na figura, de modo que, quando o telescópio é apontado para determinada estrela, sua imagem é registrada em um sensor colocado a uma distância D do espelho II.

Considerando os dois espelhos gaussianos, a distância D é

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