2. Questões de Concurso

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O efeito Doppleré um fenômeno ondulatório caracterizado pela modificação aparente da frequência de onda, emitida ou refletida por uma fonte quando ela está em movimento em relação a um observador. Quando uma fonte emite um som enquanto se movimenta em relação a um observador, a frequência aparente que o observador recebe é diferente da frequência emitida pela fonte. Esse fenômeno não é exclusivo das ondas mecânicas, podendo ser encontrado também nas ondas eletromagnéticas, onde o efeito depende apenas das velocidades relativas entre a fonte e o observador. Caso uma fonte sonora esteja se movimentando em relação a um observador em repouso, a frequência aparente observada por este observador será:
Em um dia com pouca umidade relativa do ar, Rodrigo e Caio estavam testando o comportamento de um determinado material X depois de atritado com outros materiais diferentes. Considere que:
• Rodrigo atritou um pedaço de isopor com um pano feito de lã, e depois atritou um objeto composto por um material X a um pedaço de chumbo. Após a eletrização por atrito, ele percebeu que o material X atraía a lã e repelia o pedaço de isopor. • Caio atritou um pedaço de vinil com um pedaço de borracha dura, e depois atritou outro objeto feito do material X a um pedaço de âmbar. Após a eletrização por atrito, ele percebeu que o objeto feito de material X repelia a borracha e atraia o vinil.
Sendo os materiais disponíveis para os experimentos os listados na série triboelétrica a seguir, pode-se concluir que o material X é feito de: Imagem associada para resolução da questão
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:
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