Um pesquisador está estudando o crescimento de uma colônia de bactérias em um meio de cultura. Ele iniciou o experimento às 8 horas da manhã e contou o número total de bactérias na colônia no decorrer do dia: 10 bactérias às 9 horas, 25 bactérias às 11 horas e 60 bactérias às 14 horas, quando encerrou o experimento. Considerando que o crescimento das bactérias é aproximadamente linear durante esses intervalos de tempo, qual é a velocidade média de crescimento das bactérias nesse experimento?

Dados: !$ \pi !$ = 3, g = 10 m/s² , 1 atm = 10⁵ Pa, calor específico do ar = 1 J/g°C, densidade do ar = 1,2 kg/m³.

Todo equipamento eletrônico real apresenta uma resistência interna diferente de zero. Isso se aplica também a instrumentos de medida como o voltímetro e o amperímetro. Assim, ao se utilizar um desses instrumentos para medir a diferença de potencial aplicada ou corrente elétrica que passa por algum elemento de um circuito elétrico, o instrumento de medida perturbará o sistema e alterará a grandeza medida. Para influenciar o mínimo possível nas medidas realizadas, como devem ser, respectivamente, a resistência interna de um voltímetro e de um amperímetro?

Alternativas:

As marés oceânicas são o resultado da ação gravitacional de corpos celestes sobre a massa de água que cobre a superfície do planeta Terra. Normalmente elas são atribuídas à ação gravitacional da Lua, mas na verdade uma fração considerável da força das marés é devida à ação do Sol. Quantas vezes a atração gravitacional do Sol na superfície da Terra é maior que a da Lua?

Dados: MSol = 2 x 10³⁰ kg, MLua = 7 x 10²² kg, distância Terra-Lua = 3,8 x 10⁵ km, distância Terra-Sol = 1,5 x 10⁸ km.

Alternativas:

Um recipiente de vidro com volume igual a 200 cm³ a 20 C está cheio de um líquido até a borda. Quando a temperatura do sistema é elevada a 100ºC, o líquido transborda 2,7 cm³ . Qual é, aproximadamente, o coeficiente de dilatação volumétrica do líquido?

Dados: !$ \pi !$ = 3; 1 atm = 10⁵ Pa; coeficiente de dilatação linear do vidro a = 0,40^-5 x 10^-1 K .

Alternativas:

Dois espelhos planos estão posicionados de maneira que suas superfícies refletivas formem um ângulo de 90 graus entre elas. Um raio de luz incide sobre um dos espelhos (espelho 1) formando um ângulo de 60 graus com a normal à superfície do espelho. O raio de luz refletido incide sobre o outro espelho (espelho 2) e é novamente refletido. Qual é a característica principal do raio de luz refletido no espelho 2?

Dados: !$ \pi !$ = 3; 1 atm = 10⁵ Pa; coeficiente de dilatação linear do vidro a = 0,40 x 10^-5 K .

Alternativas:

Um cilindro de ar comprimido apresenta um dispositivo de segurança que deve disparar quando a pressão interna atingir 16 atmosferas. Esse dispositivo é composto por uma pequena abertura com 1 cm de diâmetro que é vedada por uma válvula em contato com uma mola em sua posição de equilíbrio. Conforme a pressão interna aumenta a válvula é empurrada pressionando a mola. Se o deslocamento for igual ou superior a 5 mm a válvula se abre, aliviando a pressão interna do cilindro, e só retorna à posição inicial por meio de reestabelecimento manual realizado por um operador humano. Para que o dispositivo descrito acima funcione adequadamente, qual deve ser a constante k da mola?

Dados: !$ \pi !$ = 3; 1 atm = 10⁵ Pa; coeficiente de dilatação linear do vidro a = 0,40 x 10-5 K^-1.

Alternativas:

Uma concessionária é responsável por um trecho de 480 quilômetros de uma rodovia. Nesse trecho, foram construídas 10 praças de pedágio, onde funcionários recebem os pagamentos nas cabines de cobrança. Também existe o serviço automático, em que os veículos providos de um dispositivo passam por uma cancela, que se abre automaticamente, evitando filas e diminuindo o tempo de viagem. Segundo a concessionária, o tempo médio para efetuar a passagem em uma cabine é de 3 minutos, e as velocidades máximas permitidas na rodovia são 100 km/h, para veículos leves, e 80 km/h, para veículos de grande porte.

Considere um carro e um caminhão viajando, ambos com velocidades constantes e iguais às máximas permitidas, e que somente o caminhão tenha o serviço automático de cobrança.

Comparado ao caminhão, quantos minutos a menos o carro leva para percorrer toda a rodovia?

Os raios cósmicos são fontes de radiação ionizante potencialmente perigosas para o organismo humano. Para quantificar a dose de radiação recebida, utiliza-se o sievert (Sv), definido como a unidade de energia recebida por unidade de massa. A exposição à radiação proveniente de raios cósmicos aumenta com a altitude, o que pode representar um problema para as tripulações de aeronaves. Recentemente, foram realizadas medições acuradas das doses de radiação ionizante para voos entre Rio de Janeiro e Roma. Os resultados têm indicado que a dose média de radiação recebida na fase de cruzeiro (que geralmente representa 80% do tempo total de voo) desse trecho intercontinental é 2 μSv/h. As normas internacionais da aviação civil limitam em 1 000 horas por ano o tempo de trabalho para as tripulações que atuem em voos intercontinentais. Considere que a dose de radiação ionizante para uma radiografia torácica é estimada em 0,2 mSv.

RUAS, A. C. O tripulante de aeronaves e a radiação ionizante. São Paulo: Edição do Autor, 2019 (adaptado).

A quantas radiografias torácicas corresponde a dose de radiação ionizante à qual um tripulante que atue no trecho Rio de Janeiro−Roma é exposto ao longo de um ano?

Uma equipe de segurança do transporte de uma empresa avalia o comportamento das tensões que aparecem em duas cordas, 1 e 2, usadas para prender uma carga de massa M = 200 kg na carroceria, conforme a ilustração. Quando o caminhão parte do repouso, sua aceleração é constante e igual a 3 m/s² e, quando ele é freado bruscamente, sua frenagem é constante e igual a 5 m/s². Em ambas as situações, a carga encontra-se na iminência de movimento, e o sentido do movimento do caminhão está indicado na figura. O coeficiente de atrito estático entre a caixa e o assoalho da carroceria é igual a 0,2. Considere a aceleração da gravidade igual a 10 m/s², as tensões iniciais nas cordas iguais a zero e as duas cordas ideais.

Nas situações de aceleração e frenagem do caminhão, as tensões nas cordas 1 e 2, em newton, serão

O manual de um automóvel alerta sobre os cuidados em relação à pressão do ar no interior dos pneus. Recomenda-se que a pressão seja verificada com os pneus frios (à temperatura ambiente). Um motorista, desatento a essa informação, realizou uma viagem longa sobre o asfalto quente e, em seguida, verificou que a pressão P₀ no interior dos pneus não era a recomendada pelo fabricante. Na ocasião, a temperatura dos pneus era T₀. Após um longo período em repouso, os pneus do carro atingiram a temperatura ambiente T. Durante o resfriamento, não há alteração no volume dos pneus e na quantidade de ar no seu interior. Considere o ar dos pneus um gás perfeito (também denominado gás ideal).

Durante o processo de resfriamento, os valores de pressão em relação à temperatura (P × T) são representados pelo gráfico: