domingo, 27 de outubro de 2013

ENEM 2013

Resolução da Prova Amarela

Questão 48:
Para realizar um experimento com uma garrafa PET cheia d'água, perfurou-se a lateral da garrafa em três posições a diferentes alturas. Com a garrafa tampada, a água não vazou por nenhum dos orifícios, e, com a garrafa destampada, observou-se o escoamento da água conforme ilustrado na figura.



Como a pressão atmosférica interfere no escoamento da água, nas situações com a garrafa tampada e destampada, respectivamente?

a) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.
b) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
c) Impede a entrada de ar, por ser menor que a pressão interna; altera a velocidade de escoamento, que é proporcional à pressão atmosférica na altura do furo.
d) Impede a saída de água, por ser maior que a pressão interna; regula a velocidade de escoamento, que só depende da pressão atmosférica.
e) Impede a saída de água, por ser menor que a pressão interna; não muda a velocidade de escoamento, que só depende da pressão da coluna de água.

Resolução:

Com a garrafa tampada a pressão atmosférica (externa) é maior do que a pressão interna em cada furo, que é a pressão da coluna líquida. Deste modo, com a garrafa tampada, a água não vaza por nenhum dos orifícios.

Com a garrafa destampada a pressão atmosférica é menor do que a pressão interna em cada furo, que é a soma da pressão atmosférica com a pressão da coluna líquida, de acordo com a lei de Stevin. Deste modo, com a garrafa destampada, a água vaza pelos orifícios, devido à pressão da coluna de água. 

Resposta: a

Questão 53:
Uma manifestação comum das torcidas em estádios de futebol é a ola mexicana. Os espectadores de uma linha, sem sair do lugar e sem se deslocarem lateralmente, ficam de pé e se sentam, sincronizados com os da linha adjacente. O efeito coletivo se propaga pelos espectadores do estádio, formando uma onda progressiva, conforme ilustração.



Calcula-se que a velocidade de propagação dessa “onda humana” é 45 km/h e que cada período de oscilação contém 16 pessoas, que se levantam e sentam organizadamente distanciadas entre si por 80 cm.
Disponível em: www.ufsm.br. Acesso em 7 dez. 2012 (adaptado)

Nessa ola mexicana, a frequência da onda, em hertz, é um valor mais próximo de

a) 0,3.      b) 0,5.      c) 1,0.      d) 1,9.      e) 3,7.

Resolução:

Como cada período de oscilação contém 16 pessoas, concluímos que existem 15 espaços entre elas. Deste modo, o comprimento de onda é
  
λ = 15.80cm = 1200cm = 12 m.

Velocidade de propagação dessa "onda humana"

v = 45 km/h = (45/3,6)m/s = 12,5 m/s

Cálculo da frequência da onda:

v = λ.f => 12,5 = 12.f => f  1,0 Hz

Resposta: c

Questão 55:
Em viagens de avião, é solicitado aos passageiros o desligamento de todos os aparelhos cujo funcionamento envolva a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas-. O procedimento é utilizado para eliminar fontes de radiação que possam interferir nas comunicações via rádio dos pilotos com a torre de controle.
A propriedade das ondas emitidas que justifica o procedimento adotado é o fato de

a) terem fases opostas.
b) serem ambas audíveis.
c) terem intensidades inversas.
d) serem de mesma amplitude.
e) terem frequências próximas.

Resolução:

Os pilotos dos aviões se comunicam com a torre de controle por meio de ondas de rádio. A utilização, por parte dos passageiros, de aparelhos como os telefones celulares, cujo funcionamento envolve a emissão ou a recepção de ondas eletromagnéticas, pode interferir nessa comunicação. A utilização de frequência próximas acentua o fenômeno da interferência de ondas.

Resposta: e

Questão 60:
Em um experimento, foram utilizadas duas garrafas PET, uma pintada de branco e a outra de preto, acopladas cada uma a um termômetro. No ponto médio da distância entre as garrafas, foi mantida acesa, durante alguns minutos, uma lâmpada incandescente. Em seguida, a lâmpada foi desligada. Durante o experimento, foram monitoradas as temperaturas das garrafas: a) enquanto a lâmpada permaneceu acesa e b) após a lâmpada ser desligada e atingirem equilíbrio térmico com o ambiente.



A taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, durante todo experimento, foi

a) igual no aquecimento e igual no resfriamento
b) maior no aquecimento e igual no resfriamento.
c) menor no aquecimento e igual no resfriamento.
d) maior no aquecimento e menor no resfriamento.
e) maior no aquecimento e maior no resfriamento.

Resolução:

Enquanto a lâmpada permaneceu acesa a garrafa preta absorveu mais rapidamente energia radiante do que a garrafa branca. Portanto, a taxa de variação da temperatura da garrafa preta, em comparação à da branca, foi maior no aquecimento.
Após a lâmpada ser desligada, ambas resfriaram até  atingirem equilíbrio térmico com o ambiente. Mas todo bom absorvedor de energia radiante é também um bom emissor. Logo, a garrafa preta apresenta maior taxa de variação de temperatura no resfriamento.

Resposta: e

Questão 65:
Para oferecer acessibilidade aos portadores de dificuldades de locomoção, é utilizado, em ônibus e automóveis, o elevador hidráulico. Nesse dispositivo é usada uma bomba elétrica, para forçar um fluido a passar de uma tubulação estreita para outra mais larga, e dessa forma acionar um pistão que movimenta a plataforma.
Considere um elevador hidráulico cuja área da cabeça do pistão seja cinco vezes maior do que a área da tubulação que sai da bomba. Desprezando o atrito e considerando uma aceleração gravitacional de 10 m/s2, deseja-se elevar uma pessoa de 65 kg em uma cadeira de rodas de 15 kg sobre a plataforma de 20 kg.
Qual deve ser a força exercida pelo motor da bomba sobre o fluido, para que o cadeirante seja elevado com velocidade constante?

a) 20 N      b) 100 N      c) 200 N      d) 1000 N      e) 5000 N

Resolução:

Para o elevador hidráulico, de acordo com a Lei de Pascal, podemos escrever:

F2/A2 = F1/A1

Mas F2 = Peso total = massa total x g =(65+15+20).10 => F2 = 1000 N

Sendo A2 = 5.A1, vem:

1000/(5.A1) = F1/A1 => F1 = 200 N



Resposta: c

Questão 66:
Um eletricista analisa o diagrama de uma instalação elétrica residencial para planejar medições de tensão e corrente em uma cozinha. Nesse ambiente existem uma geladeira (G), uma tomada (T) e uma lâmpada (L), conforme a figura. O eletricista deseja medir a tensão elétrica aplicada à geladeira, a corrente total e a corrente na lâmpada. Para isso, ele dispõe de um voltímetro (V) e dois amperímetros (A).



Para realizar essas medidas, o esquema da ligação dessas instrumentos está representado em:



Resolução:

Para medir a tensão elétrica aplicada à geladeira deve-se ligar o voltímetro “em paralelo” com a geladeira, isto é, entre os fios fase e neutro.  A intensidade da corrente total é medida inserindo-se um amperímetro no fio fase ou no fio neutro, de modo a ficar "em série" com todos os aparelhos do circuito. A intensidade da corrente na lâmpada é obtida inserindo-se o outro amperímetro "em serie" com a lâmpada. Toda situação descrita encontra-se na alternativa e).

Resposta: e

Questão 67:
Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6 A percorra uma barra condutora de comprimento L = 5 cm, cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica k = 5 x 10-2 N/cm. O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição do equilíbrio a uma velocidade média de 5 m/s e atingirá a catraca em 6 milisegundos, abrindo a porta.



A intensidade do campo magnético, para que o dispositivo funcione corretamente, é de

a) 5 x 10-1 T.    b) 5 x 10-2 T.    c) 5 x 101 T.    d) 2 x 10-2 T.    e) 2 x 100 T.

Resolução:

Pela regra da mão direita determinamos o sentido da força magnética que age na barra. Na figura representamos também a força exercida pela mola na barra (força elástica):

Embora não esteja explicito no enunciado, vamos impor que ao atingir a catraca a força magnética seja equilibrada pela força elástica. Entre suas intensidades temos:

Fmag = Fel => Bil = kx => Bil = k.vm.Δt => 
B.6.5.10-2 = 5.5.6.10-3 => 
B = 5.10-1 T

Resposta: a

Questão 69:
Para serrar os ossos e carnes congeladas, um açougueiro utiliza uma serra de fita que possui três polias e um motor. O equipamento pode ser montado de duas formas diferentes, P e Q. Por questão de segurança, é necessário que a serra possua menor velocidade linear.



Por qual montagem o açougueiro deve optar e qual a justificativa desta opção?

a) Q, pois as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.
b) Q, pois as polias 1 e 3 giram com frequência iguais e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.
c) P, pois as polias 2 e 3 giram com frequências diferentes e a que tiver maior raio terá menor velocidade linear em um ponto periférico.
d) P, pois as polias 1 e 2 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver menor raio terá maior frequência.
e) Q, pois as polias 2 e 3 giram com diferentes velocidades lineares em pontos periféricos e a que tiver maior raio terá menor frequência.

Resolução:

Por uma questão de segurança, a serra de fita deve possuir a menor velocidade linear. De v = ω.R, concluímos que menor valor de v implica no menor valor de R e menor valor de ω
O menor valor de R ocorre para a serra de fita sendo movimentada pela polia 2.

Por outro lado, o menor valor de ω ocorre na transmissão do movimento circular da polia 1 (do motor) para a polia 3 (que é a de maior raio). Este fato é demonstrado considerando que as polias 1 e 3 giram com velocidades lineares iguais em pontos periféricos:

v1 = v3 => ωmotor.Rpolia1 ω.Rpolia3 (R maior => ω menor).

Note que a velocidade angular da polia 3 é a mesma que a da polia 2 (mesmo eixo).
Por último, de ω = 2.π.f concluímos que a polia 3, por ter o menor valor de ω  terá menor frequência. Portanto:
Polia do motor ligada à polia 3 e serra de fita movimentada pela polia 1 é a situação indicada pela montagem Q.

Resposta: a

Questão 76:
Aquecedores solares usados em residências têm o objetivo de elevar a temperatura da água até 70°C. No entanto, a temperatura ideal da água para um banho é de 30°C. Por isso, deve-se misturar a água aquecida com a água à temperatura ambiente de um outro reservatório, que se encontra a 25°C.
Qual a razão entre a massa de água quente e a massa de água fria na mistura para um banho à temperatura ideal?

a) 0,111.      b) 0,125.      c) 0,357.      d) 0,428.      e) 0,833.

Resolução:

No reservatório A, que contem água a 70 ºC temos:
massa de água: mA
temperatura inicial: 70 ºC
temperatura final: 30 ºC

No reservatório B, que contém água a 25 ºC, temos:
massa de água: mB
temperatura inicial: 25 ºC
temperatura final: 30 ºC

Ao misturarmos o conteúdo dos recipientes A e B, haverá troca de calor e a somatória dos calores envolvidos será nula. Assim:

QA + QB = 0
mA.c.(30-70) + mB.c.(30-25) = 0
mA.40 = mB.5
mA/mB = 5/40 => mA/mB = 0,125

Resposta: b

Questão 79:
Em um dia sem vento, ao saltar de um avião, um paraquedista cai verticalmente até atingir a velocidade limite. No instante em que o paraquedas é aberto (instante TA), ocorre a diminuição de sua velocidade de queda. Algum tempo após a abertura do paraquedas, ele passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança. Que gráfico representa a força resultante sobre o paraquedista, durante o seu movimento de queda?



Resolução:

No início do movimento a forças que agem no paraquedista são o peso e a força de resistência do ar. 
Assim, a força resultante sobre o paraquedista tem direção vertical e orientação para baixo. Mas a medida que a velocidade aumenta a intensidade da força de resistência do ar aumenta, reduzindo a intensidade da forca resultante. Essa se anula no momento em que o paraquedista atinge a velocidade limite.
No instante TA, o paraquedas se abre. A forca resultante passa a ter uma intensidade elevada, mas agora orientada para cima. A velocidade diminui, até que a força resultante se anule e o paraquedista passa a ter velocidade de queda constante, que possibilita sua aterrissagem em segurança. 
Considerando-se a força resultante para baixo de valor algébrico positivo e para cima, negativo, a alternativa é a b)

Resposta: b

Questão 81:
O chuveiro elétrico é um dispositivo capaz de transformar energia elétrica em energia térmica, o que possibilita a elevação da temperatura da água. Um chuveiro projetado para funcionar em 110 V pode ser adaptado para funcionar em 220 V, de modo a manter inalterada sua potência.
Uma das maneiras de fazer essa adaptação é trocar a resistência do chuveiro por outra, de mesmo material e com o(a)

a) dobro do comprimento do fio.
b) metade do comprimento do fio.
c) metade da área da seção reta do fio.
d) quádruplo da área da seção reta do fio.
e) quarta parte da área da seção reta do fio.

Resolução:

Seja R1 a resistência elétrica do chuveiro projetado para funcionar sob tensão U1 = 110 V e R2 sua resistência elétrica sob tensão U2 = 220 V. Mantendo inalterada a potência, podemos escrever:

(U1)2/R1 = (U2)2/R2 => (110)2/R1 = (220)2/R2 = R2/R1 = (220/110)2 =>
R2 = 4.R1

A nova resistência elétrica do chuveiro deve ser quatro vezes maior. Da segunda lei de Ohm: R = ρL/A, concluímos que para o mesmo material (mesmo ρ), podemos quadruplicar a resistência elétrica quadruplicando o comprimento L do fio ou reduzindo de quatro vezes a área da seção reta do fio

Resposta: e

Questão 82:
Uma pessoa necessita da força de atrito em seus pés para se deslocar sobre uma superfície. Logo, uma pessoa que sobe uma rampa em linha reta será auxiliada pela força de atrito exercida pelo chão em seus pés. Em relação ao movimento dessa pessoa, quais são a direção e o sentido da força de atrito mencionada no texto?

a) Perpendicular ao plano e no mesmo sentido do movimento.
b) Paralelo ao plano e no sentido contrário ao movimento.
c) Paralelo ao plano e no mesmo sentido do movimento.
d) Horizontal e no mesmo sentido do movimento.
e) Vertical e sentido para cima.

Resolução:

A pessoa ao subir a rampa exerce no chão uma força de atrito para trás (-Fat). Pelo princípio da ação e reação o chão exerce na pessoa outra força de sentido contrário (Fat) e portanto para frente, isto é, no sentido do movimento. A direção da força é paralela ao plano de apoio da pessoa:



Resposta: c

Questão 84:
Medir temperatura é fundamental em muitas aplicações, e apresentar a leitura em mostradores digitais é bastante prático. O seu funcionamento é baseado na correspondência entre valores de temperatura e diferença de potencial elétrico. Por exemplo, podemos usar o circuito elétrico apresentado, no qual o elemento sensor de temperatura ocupa um dos braços do circuito (RS) e a dependência da resistência com a temperatura é conhecida.



Para um valor de temperatura em que RS = 100 Ω, a leitura apresentada pelo voltímetro será de

a) + 6,2 V.     b) + 1,7 V.     c) + 0,3 V.     d) – 0,3 V.     e) – 6,2 V

Resolução:

Vamos supor o voltímetro ideal e calcular as intensidades das correntes i1 e i2.


i1 = 10/(470+100) => i1 = 1/57 A
i2 = 10/(470+120) => i2 = 1/59 A

VB - VC = 100.(1/57) = 100/57 => VB - VC  1,75 V (1)
VD - VC = 120.(1/59) = 120/59 => VD - VC  2,03 V (2)

Subtraindo membro a membro (1) e (2) obtemos VVD que é a leitura do voltímetro:

VB - VD  1,75 - 2,03 => VB - VD  -0,28 V => VB - VD  -0,3 V

Resposta: d

Questão 87:
Um circuito em série é formado por uma pilha, uma lâmpada incandescente e uma chave interruptora. Ao se ligar a chave, a lâmpada acende quase instantaneamente, irradiando calor e luz. Popularmente, associa-se o fenômeno da irradiação de energia a um desgaste da corrente elétrica, ao atravessar o filamento da lâmpada, e à rapidez com que a lâmpada começa a brilhar. Essa explicação está em desacordo com o modelo clássico de corrente.
De acordo com o modelo mencionado, o fato de a lâmpada acender quase instantaneamente está relacionado à rapidez com que

a) o fluido elétrico se desloca no circuito.
b) as cargas negativas móveis atravessam o circuito.
c) a bateria libera cargas móveis para o filamento da lâmpada.
d) o campo elétrico se estabelece em todos os pontos do circuito.
e) as cargas positivas e negativas se chocam no filamento da lâmpada.

Resolução:

Ao se fechar o circuito as cargas elétricas que constituem a corrente elétrica entram em movimento praticamente no mesmo instante, ao longo de todo circuito. Isso ocorre pois o campo elétrico se estabelece quase instantaneamente em todos os pontos do circuito.

Resposta: d

Questão 90:
Em um piano, o Dó central e a próxima nota Dó (Dó maior) apresentam sons parecidos, mas não idênticos. É possível utilizar programas computacionais para expressar o formato dessas ondas sonoras em cada uma das situações como apresentado nas figuras, em que estão indicados intervalos de tempo idênticos (T).



A razão entre as frequências do Dó central e do Dó maior é de:

a) 1/2     b) 2     c) 1     d)     e) 4

Resolução:

Para o Dó central, o intervalo de tempo T corresponde a um período: 
T = 1.TDC 
Mas para o Dó maior o intervalo de tempo T corresponde a dois períodos: 
T = 2.TDM
Portanto: TDC = 2.TDM => 1/fDC = 2.(1/fDM) => 
1/fDC = 2/fDM => fDC/fDM = 1/2

Resposta: a

domingo, 20 de outubro de 2013

Arte do Blog

Grand Canyon V

Thomas Moran

Thomas Moran nasceu em 1837, em Bolton, Lancashire, sendo seus pais tecelões artesanais. A rápida industrialização da Inglaterra do século XIX mecanizou o processo de tecelagem e obrigou os pais de Thomas Moran a mudar de país. A família cruzou o Atlântico, indo foi para os Estados Unidos e estabelecendo-se em Kensington, Philadelphia.

Shoshone Falls - Idaho

Na tenra idade de dezesseis anos Thomas Moran tornou-se um aprendiz de uma empresa de gravura em madeira a Philadelphia, Scattergood & Telfer. Nesse trabalho ele começou a pintar e desenhar, desenvolvendo habilidades como aquarelista e ilustrador. No processo de amadurecimento como artista Moran teve a ajuda e o apoio de seu irmão Edward, que trabalhava com o pintor James Hamilton, especializado em marinhas.

View of East Hampton

No início dos anos da década de 1860 Moran viajou para o Lago Superior, onde pintou e desenhou paisagens da região dos Grandes Lagos. De volta à Philadelphia vendeu litografias dos Grandes Lagos antes de sair para outra viagem, desta vez para Londres, onde tomou contato com as famosas paisagens britânicas e as marinhas do pintor Turner.

View of Venice

Em 1871 Thomas Moran foi contratado, junto com o fotógrafo William Henry Jackson, pela Geological Survey Expedition Ferdinand V. Hayden para documentar a paisagem da região do Parque Nacional de Yellowstone. Os talentos combinados de Moran e Jackson em documentar os gêiseres, as fontes termais, os cânions e as falésias do "Território Pedra Amarela" foram peça fundamental para persuadir o Congresso a definir a região como um Parque Nacional. Na idade madura Thomas Moran estabeleceu-se em Santa Bárbara, CA e viajou para Acoma e Laguna para pintar a paisagem e o modo de vida dos povos indígenas. Ele morreu em 1926 de causas naturais.

Ulysses and the Sirens - 1

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sábado, 19 de outubro de 2013

Preparando-se para o ENEM

Refração da luz e refração do som

Ao passar do ar para água a velocidade de propagação da luz diminui e, para incidência oblíqua, a luz se aproxima da normal (figura a). Já o som, ao passar do ar para a água, tem a velocidade de propagação aumentada e, para incidência oblíqua, afasta-se da normal (figura b).



Com base no texto acima e com seus conhecimentos relativos ao estudo de Ondas analise a questão seguinte:


Questão 1:

Um alto falante emite ondas sonoras com frequência constante, que incidem na superfície da água tranquila de um lago. A figura mostra o raio incidente e dois possíveis raios refratados na água. A velocidade de propagação do som no ar é 340xm/s e na água 1500 m/s.


Pode-se afirmar que:

I) O raio 1 pode representar o raio refratado.
II) O raio 2 pode representar o raio refratado
III) A frequência da onda sonora que se propaga na água é maior do que a frequência da onda sonora que se propaga no ar.
IV) O comprimento de onda do som que se propaga no ar é menor do que o comprimento de onda do som que se propaga na água.


São corretas: as afirmações:


a) Apenas a afirmação I)
b) Apenas as afirmações II) e III)
c) Apenas as afirmações II) e IV)
d) Apenas as afirmações II), III) e IV)
e) Todas as afirmações são corretas.


Resolução:


I) Incorreta.

II) Correta.
O som, ao passar do ar para a água, tem a velocidade de propagação aumentada e, para incidência oblíqua, afasta-se da normal.
III) Incorreta.

A  frequência da onda é a frequência da fonte que a emite. Portanto, a frequência não varia.
IV) Correta.


var = λar.f e vágua = λágua.f
Sendo var < vágua, vem: λar < λágua
 

Resposta: c

Questão 2:

Sobre a velocidade de propagação do som no ar podemos afirmar que:

a) A temperatura do ar não influi na velocidade de propagação do som.
b) Quanto mais quente estiver o ar maior é a velocidade de propagação do som pois aumenta o número de colisões das partículas dos gases que constituem o ar.
c) O grau de umidade do ar não influi na velocidade de propagação do som
d) Quanto maior o grau de umidade do ar maior é a concentração de moléculas de água o que dificulta a transmissão do estado de vibração das partículas do meio.
e) A velocidade do vento não interfere na velocidade de propagação do som no ar.

Resolução:


Quanto mais quente estiver o ar maior é o número de colisões das partículas dos gases que constituem o ar e portanto, maior é a velocidade de propagação da onda sonora.
Quanto maior o grau de umidade do ar maior é o número de partículas presentes, o que facilita a transmissão da energia de vibração e, consequentemente, da velocidade de propagação do som.
A velocidade do vento interfere na velocidade de propagação do som por mudar a concentração de partículas numa dada região.

Resposta : b

Questão 3:

Assinale as afirmações corretas:

I) Num dia de calor o ar próximo ao solo está mais quente do que o ar de camadas superiores. O som emitido por uma fonte próxima ao solo se refrata gradativamente, de modo que as ondas sonoras curvam para cima. Num local aberto, diminui a sensação auditiva de uma pessoa situada a certa distância da fonte emissora.
II) Num dia de baixas temperaturas o ar próximo ao solo está mais frio do que o ar de camadas superiores. O som produzido se refrata gradativamente, de modo que as ondas sonoras curvam para baixo. Num local aberto aumenta a sensação auditiva de uma pessoa situada a certa distância da fonte emissora.
III) A velocidade de propagação do som no ar independe da temperatura do ar.
IV) A velocidade de propagação do som no ar quente é menor do que no ar frio.
 

São corretas: as afirmações:
 

a) Apenas a afirmação I)
b) Apenas as afirmações I) e II)
c) Apenas as afirmações III) e IV)
d) Apenas as afirmações II), III) e IV)
e) Todas as afirmações são corretas.
 

Resolução:
 

I) Correta.
Num dia de calor o ar próximo ao solo está mais quente do que o ar de camadas superiores. A velocidade de propagação do som no ar quente é maior do que no ar frio.
O som produzido se refrata gradativamente, de modo que as ondas sonoras curvam para cima. Num local aberto, diminui a sensação auditiva de uma pessoa situada a certa distância da fonte emissora.





II) Correta.
Num dia de baixas temperaturas o ar próximo ao solo está mais frio do que o ar de camadas superiores. A velocidade de propagação do som no ar quente é maior do que no ar frio. O som produzido se refrata gradativamente, de modo que as ondas sonoras curvam para baixo. Num local aberto aumenta a sensação auditiva de uma pessoa situada a certa distância da fonte emissora.



III) e IV) Incorretas.
 

Resposta: b
 

Questão 4:
Quando inteiramente imersos na água de uma piscina, temos dificuldade em ouvir o que uma outra pessoa, fora da água, está falando. Isso ocorre por que:

a) o som não se propaga na água
b) a velocidade do som na água é maior do que a velocidade do som no ar
c) A refração do som ao passar do ar para a água não é o fenômeno predominante.
d) Ao incidir na superfície da água a onda sonora sempre reflete totalmente.
e) Ao passar do ar para a água a frequência da onda sonora aumenta  tornando-se inaudível para o ouvido humano.


Resolução:


Quando uma onda se propaga num meio e incide na superfície de separação com outro meio, ocorrem simultaneamente, com a maior ou menor intensidade, os fenômenos: reflexão regular, reflexão difusa, refração regular, refração difusa absorção. A refração do som ao passar do ar para a água não é o fenômeno predominante.
Quando o som se propaga no ar e incide na superfície da água, pode ocorrer reflexão total. Vamos determinar o ângulo limite L. Para isso, utilizamos os valores das velocidades fornecidos no exercício 1:


sen L = var/vágua = 340/1500 ≅ 0,227

Por meio de uma calculadora científica ou de uma tabela temos para o ângulo L:

L ≅ 13,

Portanto, quando o ângulo de incidência supera 13,1° temos reflexão total. Note que o ângulo limite é relativamente pequeno. Se a fonte sonora no ar estiver mais próxima da vertical em que se encontra a pessoa dentro da água não teremos reflexão total.
 

Resposta: c

Questão 5:

(UFMG)
A figura mostra um feixe de luz que passa do vidro para a água.


Com relação a essa situação, é correto afirmar que:


a) a frequência da luz é maior no vidro do que na água.
b) a velocidade da luz no vidro é maior do que na água.
c) o comprimento de onda da luz no vidro é menor do que na água.
d) o índice de refração do vidro é menor do que o índice de refração da água.


Resolução:


a) Incorreta.

A frequência da onda é a frequência da fonte que a emite. Portanto, a frequência não varia.
b) Incorreta.

O raio de luz no vidro está mais próximo da normal. Portanto, o índice de refração do vidro é maior do que o da água e portanto menor é a velocidade de propagação da luz no vidro.
c) Correta.


vvidro = λvidro.f e vágua = λágua.f
Sendo vvdro < vágua, vem: λvidro < λágua 

d) Incorreta.

Resposta: c

domingo, 13 de outubro de 2013

Arte do Blog

Shipyard

Ogden Pleissner

Ogden Pleissner foi um pintor norte americano nascido em New York, em 1905, no Brooklyn, bairro onde cresceu. Aos dezesseis anos fez sua primeira viagem a Wyoming. A paisagem o agradou tanto que ele passou dois verões no Yellowstone Park, observando e registrando. Num terceiro verão ele se instalou em um rancho e transformou em desenhos suas impressões.


World War II B-25 Aircraft, near Marks Hall, England, 1944

Na década de 1920 Pleissner estudou com Frank DuMond na Art Students League, em Nova York. Em 1930, ele se tornou professor de pintura no Pratt Institute, onde lecionou por vários anos.


Setting Up On Horseshoe Pond

Pleissner foi recrutado no início da II Guerra Mundial e estacionado na Ilhas Aleutas como artista de guerra, ocupando o posto de capitão da Força Aérea dos EUA. O tempo úmido exigiu que ele trabalhasse em aguarela por que seca mais rápido do que tinta a óleo. Após a guerra Pleissner continuou a viajar pela Europa e por Wyoming, pintando cenas de cidades, paisagens e temas esportivos.


St. George's Harbour

Ogden Pleissner morreu em 1983, em Londres, Inglaterra. Nos anos posteriores à sua morte seus trabalhos ganharam popularidade entre os colecionadores de arte esportiva americana. As obras de Pleissner em óleo e aquarela são muito valorizadas e alcançam preços respeitáveis em leilões. Em 2010 o quadro a óleo The Rapids, de 1938, foi vendido por 345.000 dólares, superando a marca anterior de 220.000 dólares alcançada num leilão em 1996.


Old Mill, Winchendon, Massachusetts, c. 1960

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sábado, 12 de outubro de 2013

Especial de Sábado

Premio Nobel de Física

Borges e Nicolau
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2013
Os vencedores foram os físicos Peter Higgs e François Englert pela descoberta teórica de um mecanismo que contribui para a compreensão da origem da massa das partículas subatômicas, e cuja existência foi recentemente confirmada através da descoberta da partícula fundamental prevista, pelas experiências ATLAS e CMS do LHC do CERN.

Peter Higgs (1929), físico do Reino Unido e  François Englert (1932), físico belga


Prêmio Nobel de Física de 2013
 

O belga François Englert e o britânico Peter Higgs são os ganhadores do Prêmio Nobel de Física de 2013 por seus trabalhos teóricos sobre o chamado "bóson de Higgs" - que, segundo a teoria, é responsável por dar massa a tudo o que existe no Universo.

Englert, de 80 anos, e Higgs, de 84, desenvolveram na década de 1960, de forma independente um do outro, uma teoria que é "parte central do modelo padrão da física de partículas", declarou a Real Academia de Ciências Sueca, em Estocolmo. A existência do "bóson de Higgs" foi comprovada, com grande margem de probabilidade, quase cinco décadas depois.


A Real Academia de Ciências Sueca, que concede o prêmio, explicou que escolheu os físicos pela "descoberta teórica de um mecanismo que contribui para a compreensão da origem da massa das partículas subatômicas".


A existência do mecanismo foi apontada pelos teóricos em 1964 e confirmada no ano passado, através da descoberta das partículas fundamentais, em experiências nos detectores Atlas e CMS, do Centro Europeu de Pesquisas Nucleares (Cern), situado na Suíça.

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quinta-feira, 10 de outubro de 2013

Caiu no vestibular


Transferindo carga elétrica

(UFAL)
Uma pequena esfera condutora E possui inicialmente carga Q. Tal esfera é posta em contato com outra esfera idêntica a ela, porém inicialmente neutra.
Quando o equilíbrio eletrostático é atingido, as esferas são separadas. Esse processo ocorre N vezes em sequência, sempre colocando a esfera E em contato com uma outra esfera idêntica a ela, porém neutra, e afastando-as após o equilíbrio eletrostático ser atingido. Todo o processo ocorre no vácuo. No final, a esfera E possui carga Q/128. O valor de N é:

A) 5
B) 7
C) 32
D) 64
E) 128

Resolução:

Quando a esfera condutora E é colocada em contato com outra esfera idêntica a ela e neutra, sua carga é dividida por 2. Se esse  processo ocorre N vezes, a carga elétrica final de E será: Q/2N.
Fazendo Q/2N = Q/128, vem: Q/2N = Q/27, portanto: N = 7.

Resposta: B