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Das muitas verificações experimentais da relatividade especial de Einstein está a detecção de múons presentes nos raios cósmicos na superfície terrestre. O tempo de vida desses múons não seria suficiente para que chegassem à superfície após cruzar a atmosfera. O tempo de vida dos múons é de cerca de 2 x 10-6 s.
Considere que os múons estão se deslocando à velocidade de 0,9999c. c = 3 x 108 m/s, o fator de lorentz neste caso é de:
!$ { \Large { 1 \over \sqrt{1 - { \large v^2 \over c^2}}}} \approx 71 !$
Considerando a distância percorrida dada pela estimativa clássica de velocidade vezes tempo, as distâncias percorridas pelo múon considerando: I) o tempo de vida e; II) o tempo de vida dilatado temporalmente no referencial do múon em relação à Terra, são, respectiva e aproximadamente:
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Em uma atividade pedagógica o docente de física leva um multímetro e uma pilha AA. A medição da tensão de circuito aberto da pilha é de 1,4V. Ao colocar a pilha em curto circuito usando o amperímetro, mediu o valor de 1,0A de corrente, utilizando esse resultado experimental para trazer o conceito de resistência interna. Assinale a alternativa que apresenta uma abordagem correta.
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Um docente mostra uma “pilha de limão” em sala (feita espetando dois eletrodos, um de cobre e um de zinco em um limão ) consegue produzir 1,42V de tensão elétrica medida em um multímetro.
Fonte: BBC - Lemon battery breaks Guinness World Record - Royal Institution Christmas Lectures 2016 – BBC Four - https://www.youtube.com/watch?v=6fDail5bvss&ab_channel=BBC
Sobre o exposto, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F):
( ) Essa é praticamente a tensão de circuito aberto, visto que o multímetro na função de medição de tensão tem resistência interna muito alta, e, assim, o limão não está produzindo corrente elétrica significativa.
( ) Como a resistência elétrica interna do limão é alta, a tensão permanecerá máxima e esse valor, caso seja posta em funcionamento, produzirá uma resistência elétrica muito baixa.
( ) A pilha de limão funcionaria normalmente como as pilhas comerciais AA de 1,5V quando estão um pouco gastas e também exibem essa tensão.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.
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A entropia é uma quantidade fundamental para a descrição de fenômenos térmicos. Para além de sua interpretação estatística a partir de modelos microscópicos para descrever os fenômenos termodinâmicos, que ficou bastante popular, é bastante simples seu emprego para descrever fenômenos simples macroscópicos usando sua definição macroscópica: dada em termos do calor trocado entre o sistema e o meio, a temperatura do sistema e a temperatura do meio - argumentando pelo significado fundamental dessa quantidade, e que determina a irreversibilidade e a ocorrência (espontaneidade) dos fenômenos termodinâmicos. Considere: 273 g de gelo que derrete completamente, que o processo é realizado com o gelo a 0 ºC, que o calor latente do gelo é de 80 cal/g, e que 1 cal = 4,2 J. Nessa situação, com o meio externo à temperatura fixa em 27ºC (chamada também de entropia do universo) temos que a variação da entropia do meio é de aproximadamente -306J/K. Assinale a alternativa correta com respeito à variação da entropia total (sistema + meio).
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O resfriamento de um corpo depende da taxa de transferência de calor entre o corpo e as imediações que pode ser modelada como proporcional à diferença de temperatura entre o corpo e o meio - o que corresponde à chamada Lei de Newton do resfriamento.
Admita que o ambiente está à temperatura fixa e que o corpo, que está inicialmente mais quente que o meio, é muito menor que o meio exterior. Com respeito à dinâmica da temperatura do corpo, assinale a alternativa correta.
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O ciclo de Carnot consiste de uma elaboração fundamental à Termodinâmica que possibilitou identificar o papel da irreversibilidade dos processos térmicos e a natureza do calor. Um inventor alega ter construído uma máquina térmica que, operando em ciclos, entre 27 oC (temperatura ambiente) e com uma fonte de calor à temperatura de cerca de 327 ºC tem rendimento aproximado de 90%. Sobre o julgamento técnico desta máquina, que respeita a Termodinâmica, assinale a alternativa correta.
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Um professor de física quer demonstrar aos seus estudantes como medir o calor latente do gelo de maneira simples, sem dispor de uma balança. Congela um volume de 1 copo americano de água. O gelo formado pelo volume do copo americano, ele pica e espera ver iniciar o derretimento para colocar na garrafa térmica. Coloca então, imediatamente, 3 volumes de copo americano de água quente, cuja temperatura pouco antes de despejar na garrafa era de 80,5 ºC. Então, sela rapidamente a garrafa térmica com papel alumínio, papel de pão e espeta o termômetro (conforme a imagem abaixo), observando o equilíbrio térmico da mistura se estabelecer em 39,7 ºC.
Se o calor específico da água é de 1 cal /goC, a admitindo que a fusão do gelo ocorre a 0 ºC. Assinale a alternativa que apresenta o valor que identifica corretamente o valor do calor latente do gelo obtido pelo experimento do professor.
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A Amazônia é fundamental para o regime de chuvas, de ventos e do clima no Brasil. Não apenas a produção agrícola do país é dependente da água das chuvas, como também o sistema elétrico nacional é fortemente dependente da hidreletricidade. Portanto, a preservação da Amazônia é fundamental ao Brasil. Isso se deve muito em virtude do fenômeno dos “rios aéreos”, estudado por pesquisadores brasileiros como Antônio Nobre - que observa:
"Na Amazônia, temos 5,5 milhões de quilômetros quadrados ocupados por florestas nativas, com aproximadamente 400 bilhões de árvores dos mais variados tamanhos. (...) Nós fizemos a conta, que também foi verificada de forma independente, e surgiu o incrível número de 20 bilhões de toneladas (ou 20 bilhões de litros) de água que são produzidos todos os dias pelas árvores da Bacia Amazônica".
Fonte: https://www.bbc.com/portuguese/brasil-41118902
Em caráter de estimativa, vamos avaliar o efeito da umidade em termos calorimétricos. Suponha o experimento de calorimetria onde dois aquários vedados são utilizados. Em um deles (A) há ar seco e no outro (B) o ar é úmido em 80%. O ar seco tem calor específico de 1,005 kJ/kg K, ao passo que o ar úmido a 80% tem aumento de 2% em seu calor específico.
Considere iguais as massas de ar que trocam calor em ambos aquários, e que ambos sistemas são aquecidos por uma fonte de 100W de calor ligada por 1h. Considere, ainda, que o calor dado ao interior do aquário não escapa para o meio externo. Despreze a capacidade térmica dos aquários. Assinale a alternativa que apresenta uma expectativa correta.
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As câmeras fotográficas digitais são muito populares com a relevância das redes sociais atualmente, e entender seu funcionamento torna a ótica geométrica bastante atrativa didaticamente. O desenvolvimento das câmeras fotográficas remete ao aperfeiçoamento tecnológico realizado a partir das câmeras escuras de orifício, que fazem parte da cultura humana desde tempos anteriores à escrita. A figura representa o comportamento do facho de luz que parte de um único ponto de cada objeto e atinge o anteparo após cruzar um orifício de tamanho finito. O objeto B está mais distante da câmera de orifício do que o objeto A.
Elementos relevantes para a formação de uma imagem projetada é a sua nitidez e luminosidade. A condição ideal para formação de uma imagem perfeitamente nítida é a correspondência de um ponto do objeto a um ponto no fundo projetado na superfície oposta à abertura e a luminosidade está relacionada à quantidade de luz que incide no anteparo.
Levando em consideração o exposto acima, analise as afirmativas abaixo.
I. As dimensões finitas do orifício implicam em nunca se obter uma imagem perfeitamente nítida.
II. A vantagem de aumentar o tamanho do orifício é o ganho em luminosidade.
III. A desvantagem de aumentar o tamanho do orifício é a perda de nitidez.
IV. Numa câmera de orifício real os objetos mais próximos ficam menos nítidos do que objetos mais distantes.
Estão corretas as afirmativas:
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É possível ferver água à temperatura ambiente utilizando uma mangueira com água? Uma pessoa sugere que sim: se deve ter uma coluna vertical de água suficientemente alta feita com uma mangueira. A mangueira está aberta na extremidade mantida em um balde com água na base da coluna, e a outra extremidade é fechada e elevada verticalmente. A mangueira está inicialmente completamente preenchida por água.
Considerando que a pressão local é de 105 Pa e g = 10 m/s2 e a densidade da água de 1kg/litro, analise as afirmativas abaixo e dê valores Verdadeiro (V) ou Falso (F):
( ) A coluna deve ter pouco mais de 10 m de altura para iniciar a fervura (produção de vapor a partir do líquido com a formação de bolhas) no interior da mangueira, então a coluna desce um pouco e fica estável a uma altura menor e a fervura para.
( ) A coluna deve ter cerca de 10m de altura, mas não há fervura e toda a água irá escorrer pelo tubo até que a mangueira esteja completamente vazia.
( ) Não é possível ferver água à temperatura ambiente, na medida em que não há energia térmica o suficiente transferida pela gravidade para água.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta de cima para baixo.
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