A lei de Faraday discursa sobre o surgimento de uma corrente elétrica devido à variação do fluxo de um campo magnético através de uma espira condutora. Esse fenômeno foi chamado de indução magnética e são os fundamentos contidos nela que nos permitem entender a transformação de energia mecânica em elétrica e fabricar geradores elétricos. Matematicamente, ela é expressa por Ε= -em que ΔΦ _B é a variação do fluxo magnético, Δt, o intervalo de tempo e Ε, a força eletromotriz induzida.

Donald Arthur Glaser (1926 - 2013), físico norte-americano, ganhou o Nobel de Física em 1960 pela invenção da câmara de bolhas, feita em 1952. Ela é constituída por um recipiente preenchido por um líquido, geralmente hidrogênio ou uma mistura de hidrogênio e neon. As partículas são injetadas na câmara e seu movimento é detectado pelo rastro de bolhas de sua trajetória, porque essas partículas interagem com os átomos do líquido ao longo da sua trajetória, acabando por ionizá-los. A câmara de bolhas foi fundamental na descoberta de partículas cuja existência ajudou a criar o modelo de quarks.

A figura abaixo é um esboço de uma imagem obtida por uma câmara de bolhas. Nessa região há um campo magnético uniforme, orientada perpendicularmente ao plano da figura e apontada para o leitor. As linhas curvas representam as trajetórias de um par de partículas pósitron-elétron, criados no ponto P durante um fenômeno no qual a carga elétrica total é conservada.

Considerando as informações dadas e a figura, assinale a alternativa correta:

No período de alto verão brasileiro temos o chamado “horário de verão”, que é a prática de se adiantar o relógio em uma hora, com o intuito de diminuir o consumo de energia elétrica devido à iluminação. Há muitas controvérsias sobre se essa prática realmente contribui para um menor consumo, mas em relação à economia elétrica em termos de iluminação, atualmente, temos à nossa disposição as lâmpadas de LED (sigla em inglês para Light Emitting Diode). Segundo Isac Roizenblatt, diretor técnico da Abilux, Associação Brasileira da Indústria de Iluminação Brasileira, o LED já supera os demais modelos de lâmpadas no mercado, pois consome 90% menos de energia elétrica se comparado com uma lâmpada incandescente normal.

Se numa casa ficam acesas, em média, 8 lâmpadas incandescentes (100 W) por 10 horas ao dia, quanto seria a diferença no consumo mensal de energia elétrica dessa casa, em Wh, apenas devido à iluminação, se as lâmpadas incandescentes fossem substituídas por lâmpadas de LED? (Considere um mês composto de 30 dias.)

Uma partícula de massa m é lançada com velocidade inicial v₀ numa região com campo elétrico uniforme, de intensidade E, conforme a figura a seguir. Se a carga da partícula é positiva e possui intensidade igual a q, a velocidade que essa partícula atingirá em t segundos depois de ter sido lançada será:

(Suponha que a partícula esteja submetida apenas ao campo elétrico).

Charles Augustin de Coulomb (1736 - 1806) nasceu na cidade de Angoulême, no sudoeste da França. Iniciou seus estudos em Paris e recebeu a melhor formação da época em Matemática, Astronomia, Química e Botânica. Contribuiu de diversas formas para o desenvolvimento da física e uma das equações mais usadas em eletrostática leva o seu nome. A lei de Coulomb diz respeito à intensidade das forças de atração e repulsão que aparecem entre duas cargas elétricas puntiformes, isto é, entre as cargas de dois corpos eletrizados cujas dimensões podem ser desprezadas em relação às distâncias que os separam.

Suponha um tubo de vidro, disposto verticalmente, contendo duas esferas idênticas, A e B, de mesma massa m. A esfera A é presa ao fundo do tubo, enquanto B está livre para descer ou subir dentro do tubo, acima de A. As esferas são carregadas com uma carga q, assim a esfera B permanece suspensa, em equilíbrio, acima de A, a uma altura h. Desprezando o atrito com as paredes do tubo e a atração gravitacional entre as esferas, o valor de h será: (Dados: g - aceleração da gravidade local, k - constante eletrostática do meio.)

O processo de eletrização por atrito é mais comum do que se pode imaginar. Vestir uma blusa de lã ou sintética, andar sobre o carpete ou mesmo pentear os cabelos com uma escova são processos que levam ao aparecimento de cargas elétricas nos corpos carregados. Geralmente, grande parte delas se dissipa nas partículas de água em suspensão na atmosfera, mas no inverno, quando observamos a baixa umidade do ar, as cargas se acumulam nos corpos e se dissipam rapidamente quando entramos em contato com outros corpos. Um exemplo comum desse fenômeno são os choques que tomamos quando saímos de um carro que estava em movimento. A intensidade do choque varia de acordo com as características físicas e com os fatores externos. Segundo a Associação Brasileira de Medicina e Acidentes no Tráfego (Abramet), pessoas que transpiram muito ficam mais expostas às descargas, pois há mais sais minerais (condutores de eletricidade) na pele. Para diminuir a intensidade do choque, antes de sair do carro podemos segurar alguma parte da lataria e só tirar a mão dali quando o pé estiver no chão.

Em relação ao processo de eletrização por atrito, podemos afirmar que:

Um relógio de pêndulo foi construído por um grupo de estudantes de física que pretendem ajustá-lo para que as medidas de tempo com esse relógio sejam as mais precisas possíveis. Para o relógio funcionar corretamente, o ponteiro dos segundos deve avançar de 1s a cada oscilação completa do pêndulo. Ao medir o período de oscilação do pêndulo com um cronômetro, os estudantes concluíram que ele demora 2s para completar uma oscilação. Que ajustes deveriam fazer os estudantes para que o período de oscilação do pêndulo e a passagem do ponteiro dos segundos do mostrador do relógio ficassem sincronizados em 1s?

Um dos fenômenos físicos que possibilitaram a construção de placas solares foi o chamado Efeito Fotoelétrico, observado nos anos finais do século XIX e explicado principalmente por Albert Einstein, o que lhe rendeu o prêmio Nobel de Física no ano de 1921. Esse fenômeno ocorre naturalmente na natureza e diz respeito à produção de corrente elétrica em um circuito a partir da incidência de luz em uma placa ligada ao circuito. Em resumo, o que foi observado nesse fenômeno é que a luz, ao incidir sobre uma placa metálica, ocasionava o aparecimento de uma corrente elétrica antes inexistente no circuito. Segundo seus conhecimentos, essa corrente aparece porque:

As placas solares mais eficientes do mercado apresentam uma eficiência de produção de energia em torno dos 18%. Sabendo que a incidência solar média do Brasil é de cerca de 5,4 kWh/m², uma placa de 1 m², das mais eficientes existentes no mercado, pode gerar, em média, quantos quilowatt-hora de energia elétrica estando sob 10 horas de exposição à radiação em um dia de incidência solar máxima?

Em uma competição de capacidades de uma equipe, uma das tarefas a serem cumpridas é a de manter um conjunto de pesos em equilíbrio utilizando o peso do corpo de três dos participantes escolhidos pela equipe. Há 5 participantes em cada equipe. João, que tem massa de 74 kg; Márcia, de 62 kg; Joyce, com 45 kg; Arthur, que tem massa de 95 kg e Breno, com 72 kg. Do lado esquerdo da gangorra são colocadas 4 caixas, que totalizam um peso de 4620 N. Quais os membros da equipe devem ser escolhidos para ficarem em pé na extremidade direita da gangorra a fim de manter o conjunto em equilíbrio?