Questões de Física

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Listagem de Questões de Física

#Questão 922101 - Física, Gravitação Universal, IBFC, 2023, SEC-BA, Professor da Educação Básica - Física

A Estação Espacial Internacional (ISS) está a cerca de 400 km de altura, e são populares os vídeos que mostram o cotidiano dos astronautas em gravidade zero. O raio da terra é de cerca de 6400 km.
Assinale a alternativa que apresenta a expressão correta para o valor do campo gravitacional terrestre a uma altura igual a da ISS (g’) em relação ao valor da gravidade na superfície do planeta (g). 

#Questão 922102 - Física, Gravitação Universal, IBFC, 2023, SEC-BA, Professor da Educação Básica - Física

A imagem abaixo foi elaborada por Isaac Newton em sua obra Principia onde registra-se o movimento orbital ao redor de um planeta, costumeiramente ligada à representação pictórica da frase “um corpo em órbita é um corpo em queda permanente”. 


Imagem associada para resolução da questão



Considere um ponto bem elevado do planeta como o Aconcágua, em Mendoza na Argentina, com aproximadamente 7 km de altitude, que será lançado em movimento orbital. Utilize, se necessário, os valores aproximados de 6,67 x 10-11 N.m2 /kg2 para a constante da gravitação universal, de 6.1024 kg para a massa da Terra, 6.400 km para o raio da Terra e ?10 = 3,2.


Para fins de cálculo, considere a aproximação: 6,67 = 20/3.

No contexto dessa analogia, analise as afirmações desprezando-se todos os efeitos dissipativos possíveis:


I. Seria possível lançar um objeto horizontalmente de maneira a realizar uma volta completa ao redor de um planeta.

II. Um objeto de 1kg lançado do topo do Aconcágua com velocidade de aproximadamente 1 km/s não conseguiria realizar uma volta completa ao redor da Terra.

III. Considerando as órbitas mais elevadas (distantes da superfície). Nestas condições, a velocidade da órbita é dependente da massa do planeta, da massa do objeto e da distância entre seus centros de massa.


Estão corretas as afirmativas:

#Questão 922103 - Física, Dinâmica, IBFC, 2023, SEC-BA, Professor da Educação Básica - Física

Na torre de Fallturm Bremen, laboratório do Centro de Tecnologia Espacial Aplicada e Microgravidade (ZARM), a catapulta que pode lançar cápsulas de 300 a 500 kg para simular microgravidade. A cápsula deve sair à velocidade de 48 m/s, e a aceleração ocorre em cerca de 0,3s sendo realizado por um sistema pneumático. Considere g=10 m/s2 


Imagem associada para resolução da questão

A depender do peso do experimento levado pela cápsula, o esforço sobre o sistema pneumático é distinto para garantir as mesmas condições de lançamento. Considerando uma massa de 500 kg e supondo que a aceleração de lançamento seja uniforme, procura-se determinar:
I. A aceleração a que a cápsula é submetida durante o lançamento (em unidades de g: aceleração da gravidade) é de ______. II. A força resultante sobre a cápsula durante o lançamento é de ______. III. O trabalho realizado pelo sistema pneumático é de ______.


Assinale a alternativa que apresenta os valores mais consistentes para as lacunas.

#Questão 922104 - Física, Cinemática, IBFC, 2023, SEC-BA, Professor da Educação Básica - Física

Considere a descrição abaixo do experimento do barco do Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, cientista russo que viveu entre 1857 e 1935 considerado um dos fundadores da cosmonáutica:


“Uma pessoa se encontra sem remos em um barco longe da costa. Ele quer chegar a esta costa. Ele percebe que o barco está carregado com uma certa quantidade de pedras e tem a ideia de atirar, uma a uma e o mais rápido possível, essas pedras na direção oposta à margem.” 


Imagem associada para resolução da questão

Considerando um barco com 10 pedras de 10kg, o barco tem 50kg e a pessoa 60kg. O marinheiro, que se mantém parado em relação ao barco, deseja que o barco se desloque de 2 m/s, ao parar pelo atrito com a água uma nova pedra é arremessada e assim por diante (despreze os efeitos do atrito durante o impulso).

Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, os valores corretos para a velocidade necessária de lançamento da pedra no primeiro e no n-ésimo lançamento.

#Questão 922105 - Física, Oscilação e Ondas, IBFC, 2023, SEC-BA, Professor da Educação Básica - Física

A energia presente no processo de expansão de um gás é dada pelo trabalho na sua definição termodinâmica W = p·?V.
Um caminho que aproxima a estimativa de Fermi para a energia liberada na explosão da primeira bomba nuclear, teste Trinity de 1945, durante a passagem da onda de choque por ele que acompanhava o teste, consiste em se notar que os papeizinhos que foram arrastados pela onda de choque servem como estimativa da espessura de 2,5m da casca esférica de ar comprimido que compõe a onda de choque com volume ?V. O centro da onda está no local onde explodiu a bomba a 10 milhas (16 km) de Fermi.
A pressão de uma onda de compressão pode ser modelada por:
p = w·vsom·dar·?Spapel ? 1100 N/m2

Onde foram substituídos os valores w = 1s-1 (ondas de choque), dar = 1,3 kg/m3 , vsom= 340 m/s. e ?Spapel = 2,5m, vindo do deslocamento dos papeizinhos arrastados pela passagem da onda de choque.
Considere ? = 3. Assinale a alternativa que indica a ordem de grandeza da estimativa em joules da energia carregada pela onda de choque utilizando esse raciocínio. 

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