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SEED-PR - 2022 - SEED-PR - 2022 - Professor - Edital n° 30
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A balança é um dispositivo capaz de aferir a massa de um corpo com base no equilíbrio das forças atuando sobre ele, relacionando os valores da força normal ou da força elástica com a massa do objeto. A força elétrica, em alguns casos, também poderia ser utilizada para a construção de balanças para medir a massa de objetos carregados. Considere que um cientista deseja construir um dispositivo para ser utilizado como uma balança. Para isso, esse dispositivo deve ser capaz de criar um campo elétrico uniforme vertical de modo que o usuário possa alterar o módulo e o sentido desse vetor campo elétrico. Dessa maneira, através de uma posição de equilíbrio, é possível relacionar o campo elétrico criado pelo aparelho com a massa e a quantidade de carga de um corpo que ali estiver inserido. A relação para o campo elétrico que permite, através desse dispositivo, determinar o valor da massa de um corpo carregado é:
A teoria da relatividade de Einstein permite entender o comportamento de grandezas como o tempo e o espaço quando são adotados referenciais se movendo com velocidades constantes próximas à velocidade da luz. Caso uma nave de 50 metros de comprimento, medida em repouso em relação à Terra, viaje com uma velocidade equivalente a 80% da velocidade da luz, o comprimento da nave, medido por um observador que está parado em uma estação espacial que se encontra em repouso em relação à Terra, será:
Um atleta treinando para a corrida de 400 metros divide seu percurso em dois trechos, um de 100 metros e outro de 300 metros. Ele percorre os primeiros 100 metros do trajeto com uma velocidade média de 5 m/s e o restante do percurso com uma velocidade média de 10 m/s. Se o atleta modificar seu treino, percorrendo o segundo trecho do percurso com uma velocidade de 8 m/s, a velocidade que ele deve percorrer os primeiros 100 metros, de modo a manter a mesma velocidade média total deverá ser de:
Pedro quer substituir o fio de alimentação de um eletrodoméstico, pois o considera muito pequeno. O fio do eletrodoméstico tem 1,2 m de comprimento e 2 mm de diâmetro de secção transversal. Se Pedro deseja substituir o fio por outro de mesmo material, com 10,8 metros de comprimento, de modo que a resistência elétrica se mantenha a mesma, o diâmetro da secção transversal deste fio deverá ser de:
Um experimento, realizado na altitude do mar, busca determinar a potência elétrica dissipada por um condutor; para isso ligase esse condutor aos polos de uma fonte de tensão de 100 V. Colocando-o dentro de um recipiente com 0,5 kg de água inicialmente a 20° C, o condutor libera calor, por conta do efeito joule, e a água começa a esquentar atingindo o ponto de ebulição após 8 minutos. Dado o calor específico da água igual a 4 J/g° C, desconsiderando-se as trocas de calor com o ambiente externo, a potência dissipada pelo condutor é de, aproximadamente:
