Em 1807, Fourier (1768-1830) apresentou um artigo para a Academia de Ciências da França que revolucionou a matemática na época. Ele descreveu o problema da propagação do calor em barras, chapas e sólidos metálicos. Mais tarde, William Thomson (1824-1927), mais conhecido como Lord Kelvin, ou simplesmente Kelvin, também se interessou pelo problema dando grandes contribuições, e chegou a afirmar que sua carreira como físico-matemático fora influenciada por Fourier. A frase mais famosa atribuída a Fourier é: "O estudo profundo da natureza é a fonte mais rica de descobertas matemáticas".

Revista Brasileira de Ensino de Física, vol. 41, no 3, e20180245 (2019) www.scielo.br/rbef DOI: http://dx.doi.org/10.1590/1806-9126-RBEF-2018-0245 (Adaptado)

No laboratório de Física foi testado o aparato experimental para analisar o comportamento térmico de uma barra metálica. A situação do aparato experimental é descrita da seguinte forma: Considere uma barra metálica, com coeficiente de condutividade térmica k, e área de seção transversal A, a barra encontra-se envolvida com material que não permite a propagação do calor para o meio externo. Os dois reservatórios encontram-se com temperaturas T2 e T1 respectivamente, com T2 > T1. Algumas analises foram realizadas considerando o regime estacionário, das quais destacam-se três:

I- O fluxo de calor na barra é no sentido do reservatório Q (Temperatura T2), para o reservatório F (Temperatura T1).

II- A temperatura no ponto P, ponto próximo à extremidade do reservatório da fonte quente Q é !$ T_ p = \dfrac{T_2 e_2 - T_ 1 e_1}{e_2 + e_1}. !$

III- A temperatura no ponto P, ponto próximo à extremidade do reservatório da fonte quente Q é !$ T_ p = \dfrac{T_2 e_2 + T_ 1 e_1}{e_2 + e_1}. !$

É VERDADEIRO o que se afirma apenas em

Desde o início do século XIX, a temperatura é reconhecida como um dos pontos-chaves do ensino básico de Física, dada sua importância na caracterização e determinação de inúmeros fenômenos físicos, químicos e biológicos [Pires, 2006, p. 105]. A temperatura é uma das grandezas físicas mais conhecidas e citadas que está inserida no cotidiano das pessoas por meio dos jornais, rádios, televisão, previsões meteorológicas, equipamentos eletrodomésticos etc. Pode-se percebê-la de várias maneiras, por exemplo, para saber quão quente ou frio está um determinado corpo em relação a outro corpo de referência, ou ainda como indicadora do sentido da troca de energia na forma de calor entre o corpo e sua vizinhança [Marques, 2009].

VI Congresso Brasileiro de Informática na Educação (CBIE 2017) Anais do XXIII Workshop de Informática na Escola (WIE 2017) (Adaptado)

Em um laboratório de Física deseja-se realizar um experimento utilizando uma relação matemática entre o comprimento de uma coluna de mercúrio e a relação com os pontos fixos de fusão e ebulição da água à pressão normal. A relação destaca-se da seguinte forma: o comprimento da coluna de mercúrio registra 8,0 cmHg, quando imerso em um banho de (água+ gelo) (0ºC), e 42,0 cmHg, quando imerso em água fervendo à (100ºC). Após a realização do experimento, deseja-se obter duas informações:

I- h O valor registrado na escala Fahrenheit (ºF), quando a coluna de mercúrio registrar T = 24, 0 cmHg;

II- F h O coeficiente angular da reta (m) correspondente à função T = mT + n. Dentre as alternativas abaixo, assinale aquelas que tem os valores respectivamente correspondidos:

É muito comum em parque de diversões o brinquedo da montanha russa, que permite sensações diversas em trechos em que o corpo é submetido a ações de forças, como também trechos de grandes acelerações e desacelerações. Em um problema hipotético, considere um carrinho de massa 0,5 kg que desliza por um trilho curvo a partir do repouso no ponto A, de acordo com a figura abaixo (desconsidere qualquer efeito de rolamento). O trecho de A para B não tem atrito e o trecho de B a C tem atrito. Agora considere que toda energia mecânica dissipada no trecho B a C, considerando que a esfera chega em C em repouso, fosse convertida (módulo) em forma de calor para aquecer 100 g de água. Qual o valor aproximadamente para a variação de temperatura registrada para o aquecimento da água?

Dados: 1 cal = 4,2 J; calor específico da água: 1cal/gºC; g = 10m/s²

A chita é um dos mamíferos terrestres mais rápidos do mundo; habita nas savanas africanas, podendo correr a uma velocidade de cerca de 120 km/h por um período talvez de 20 s. Outro animal terrestre que também atinge grandes velocidades é um antílope, natural da América do Norte e tem a capacidade de fugir dos seus predadores a altas velocidades, podendo atingir 88 km/h por um intervalo de tempo bem maior. Apesar de ser mais lento que a chita, este animal tem a capacidade de correr a altas velocidades, devido aos seus grandes pulmões e coração. Suponha que uma chita está perseguindo um antílope e ambos estão correndo em alta velocidade, mantendo a mesma constante. Se o antílope tem uma vantagem de 40 m, quanto tempo a chita levará para alcançá-lo e qual a vantagem máxima (aproximadamente) que o antílope pode ter, se a chita quiser pegá-lo dentro de 20 segundos? Para a segunda parte do problema, considere os dois animais partindo de um mesmo ponto.