A molécula de Nitrogênio (N2) constitui cerca de 78%do ar atmosférico nas condições normais de temperatura e pressão, e possui massa molar M =0,028kg/mol. Considerando que R = 8,31J/(molK) e a constante dos gases ideais, a velocidade quadrática media Vrms das moléculas de N2 do ar na temperatura ambiente To = 20° C ≈ 300 K e dada aproximadamente por:
Dois fios condutores com comprimentos iguais a L = 1,0m estão separados pela distância d = 5mm e transportam correntes elétricas iguais a i = 5,0A e paralelas entre si. Considere o valor da permeabilidade magnética do vácuo como sendo μ0 = 4π . 10-7 T.m/A. A força magnética que surge em cada fio sera:
Um feixe de luz de um laser vermelho de Helio-Neönio (He-Ne) tem comprimento de onda λ = 633nm.Considere que a constante de Planck vale h = 6,63 ·10-34 J-s. A energia e o momento linear dos fötons que constituem o feixe de luz säo, respectivamente:
Um feixe de laser verde tem comprimento de onda λ =532nm e incide sobre um alvo feito do elementoquímico césio, cuja função trabalho vale ⌽ = 2,1 eV. Os fótons do feixe de laser arrancam alguns fotoelétrons da superfície do alvo de césio, resultando no aparecimento de uma corrente elétrica, devido ao efeito fotoelétrico. A energia cinética maxima Kmax desses fotoelétrons ejetados da superfície do alvo deve ser, aproximadamente:
Um observador está próximo de um tanque de largura X = 1,00m e altura Y = 1,73m, inicialmente vazio. O observador consegue visualizar o canto inferior esquerdo do tanque, conforme indica a figura abaixo. Quando o tanque esta cheio de um líquido com índice de refração n, o observador enxerga um ralo (fechado) localizado na posição central do tanque. Assumindo que sen(220) ≈ 0,38, o índice de refração n do líquido e dado aproximadamente por:
Uma onda eletromagnética linearmente polarizada tem comprimento de onda λ = 600nm e propaga-se no vácuo com a velocidade da luz c = 3 · 108 m/s no sentido positivo do eixo-x horizontal, conforme indica a figura abaixo. O campo elétrico da onda eletromagnética tem módulo E0 = 2 N/C e oscila ao longo do eixo-y vertical. Os vetores unitários dos três eixos cartesianos x, y, z säo, respectivamente: A equação que melhor descreve no sistema SI o campo elétrico desta onda é dada por:
O circuito da figura abaixo e formado por uma bateria ideal de tensão contínua com força eletromotriz ε=12V e cinco resistores cerâmicos semelhantes: Ri = R2 = R3 = R4 = R5 = 100 Ω. Um amperímetro ideal e colocado na salda da fonte de tensão para medir a corrente elétrica fornecida ao circuito. A leitura do amperímetro indicou um valor de corrente elétrica igual a:
Uma pequena esfera não condutora carregada com carga q = + 10-8 C e massa m = 10-6 kg esta suspensa por um fio isolante que faz um ângulo ⊖ = 45º com a vertical onde existe uma placa não condutora uniformemente carregada (plano carregado com cargas positivas) com densidade superficial de carga o, conforme indica a figura abaixo. Considere que a aceleração da gravidade no local vale ε0 = 10m/s2 e que £0 = 8,8510-12 C2.N.m2 e a permissividade elétrica do vácuo. O valor aproximado da densidade superficial de carga o do plano de cargas para manter a esfera em equilíbrio sera:
Uma maquina térmica executa um ciclo termodinâmico, operando entre um reservatário quente a uma temperatura TH = 100ºC e um reservatário frio a uma temperatura TC = 20ºC A maquina térmica retira num ciclo QH = 8000 Joules de calor do reservatário quente, realiza um trabalho W e libera uma quantidade de calor Qc para o reservatório frio, conforme a figura abaixo. Supondo que a maquina térmica tenha um rendimento igual a uma maquina de Carnot, o trabalho realizado pela maquina num ciclo sera igual a: