Questões dissertativas de Física

✍️ Dissertativa Disserte um projeto de protótipo de aquecedor solar de água com armazenamento térmico (até 100 L) que mantenha =50 °C por 12 h em ambiente Ta = 15 °C. Inclua cálculos de perda térmica, seleção de isolamento (k… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa No topo de um penhasco de altura h = 45,0 m, um lançador dispara uma esfera com velocidade inicial v0 = 28,0 m/s formando ? = 35,0° acima da horizontal. Despreze resistência do ar e use g = 10,0 m/s². Calcule: (a) tempo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Um drone voa horizontalmente a 20,0 m/s e, a uma altitude h = 50,0 m, libera um pacote que possui velocidade relativa ao drone v_rel = 10,0 m/s, direcionada 20,0° abaixo da horizontal. Despreze resistência… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um procedimento experimental para determinar a aceleração da gravidade g usando um pêndulo simples de comprimento L = 1,00 m. O estudante mede o tempo de 10 oscilações cinco vezes, obtendo: 20,1 s; 20,3 s; 19,9… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Proponha um procedimento experimental para determinar o coeficiente de restituição e entre duas esferas (masses conhecidas). Descreva medidas a obter, como calcular e considerar incertezas. Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, com base na física quântica (inclua E = h·f e ? = h/p), como os conceitos de fóton quantizado e dualidade onda-partícula ajudam a entender a síntese de elementos em estrelas e a distribuição de átomos em nuvens… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um hidrofone foi calibrado e detecta vocalizações de um peixe com probabilidade p = 0,60 ± 0,05 por evento. Em T = 1000 h de monitoramento foram registrados n_obs = 300 vocalizações. Estime a taxa real de eventos por… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere uma estrela compacta com massa M = 2,00×10^30 kg e raio R = 1,20×10^4 m. (a) Calcule a aceleração gravitacional g na superfície usando g = GM/R^2 (m/s²). (b) Calcule a velocidade de escape v_e = v(2GM/R) em m/s… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Na linha que liga o Sol à Terra (distância a = 1,50×10^11 m), determine aproximadamente a distância x do centro da Terra para o ponto em que as atrações gravitacionais do Sol e da Terra sobre uma massa testem m têm igual… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motociclista tem massa da cabeça m_h = 5,0 kg. Em uma colisão frontal com velocidade v = 12 m/s o capacete absorve o impacto comprimindo ?s = 0,040 m. Usando v² = 2 a s e g = 10 m/s², calcule: (a) a aceleração média a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Numa oficina com ferramentas pneumáticas e peças cortadas, identifique os principais riscos físicos (vibração, ruído, fragmentos projetados, pressão dos recipientes) e proponha medidas de engenharia… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dif 3, Dissertativa) Um reservatório contém ar ideal comprimido: V = 0,020 m³, P1 = 3,0×10^6 Pa e T0 = 300 K. O ar é liberado reversivelmente e isotermicamente até P2 = 1,0×10^5 Pa. Calcule (a) o número de mols n no… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Considere 1,0 mol de gás ideal monoatômico (C_v = 3/2·R, C_p = 5/2·R) que realiza o ciclo em três passos: (1) aquecimento isócorico de T1 = 300 K até T2 = 600 K em V1 = 2,0×10?² m³; (2) expansão isotérmica… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Uma bomba elétricas exige P_load = 2,40 kW por t = 3,00 h. Sistema com inversor de eficiência ?_inv = 0,90 e baterias comerciais de 12,0 V, 100 Ah. Projeto pede banco nominal V_banco = 48 V e profundidade… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, qualitativa e quantitativamente, como a resistência interna r de uma fonte eletromotriz E afeta a potência entregue a uma carga R (mostre expressão P(R), determine a condição para potência máxima e calcule um… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, dif.3) Explique por que um transformador ideal não transfere potência útil quando alimentado por corrente contínua. Em seguida, considere um enrolamento primário com resistência R = 5,0 O e indutância L =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um trem de passageiros tem massa m = 2,0×105 kg e aproximação de velocidade v = 72 km/h (20 m/s). Em cada parada o sistema de frenagem regenerativa recupera ? = 80% da energia cinética do trem. O trem realiza 20 paradas… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma comunidade remota consome E = 500 kWh/dia. Duas opções propostas: (A) sistema fotovoltaico com rendimento do painel ?_p = 0,18 e rendimento do sistema ?_s = 0,85; insolação média G = 5,0 kWh/m²·dia; (B) gerador a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma fábrica consome P = 40 kW entre 18:00 e 22:00 (t = 4,0 h). Durante o dia há excedente E_sur = 200 kWh. Compare três soluções de armazenamento para suprir a demanda noturna: bateria Li-ion (? = 0,90; energia… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte propondo e comparando soluções de armazenamento para suprir um pico noturno de P_pico = 100 kW por t = 2,0 h numa comunidade rural. Dados: energia requerida E_req = P_pico·t; considerar (a) banco de baterias… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma comunidade consome E_day = 120 kWh/dia com pico P_peak = 25 kW. Recursos locais: rio com Q = 0,80 m³/s e queda h = 4,00 m; área para PV A = 400 m²; irradiância média G = 5,00 kWh/m²·dia; painéis com eficiência ?_PV =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Uma clínica rural requer E_day = 12,0 kWh/dia e pico P_peak = 3,0 kW. Recursos locais: rio com vazão Q = 0,08 m³/s e queda h = 8,0 m (?água = 1000 kg/m³, g = 10 m/s², rendimento hidro ?_h = 60%)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um bloco de massa m = 1,50 kg encostado contra uma mola horizontal de constante k = 400 N/m repousa sobre uma superfície com coeficientes de atrito µ_s = 0,30 e µ_k = 0,25. A mola é comprimida em x0 e então liberada… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um sistema usa uma mola (k = 400 N/m) comprimida x = 0,10 m para lançar um bloco de massa m = 0,80 kg ao longo de um plano inclinado de comprimento L = 1,0 m e ? = 20°. Coeficiente de atrito cinético µ_k = 0,15… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um observador tem ponto próximo s_np = 0,50 m. Ele deseja usar uma lupa cujo aumento angular seja M = 4 com o olho relaxado (imagem virtual no infinito). a) Calcule a distância focal f da lupa (em m). b) Calcule a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um microscópio simples refrator: objetiva f_obj = 0,01 m, ocular f_oc = 0,025 m. O objeto está a 0,012 m da objetiva. a) Determine a posição da imagem intermediária formada pela objetiva (di_obj). b) Indique onde… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dois vagões ferroviários colidem frontalmente. Vagão A tem massa m1 = 4,0×10³ kg e velocidade v1 = 2,5 m/s; vagão B tem massa m2 = 6,0×10³ kg e está inicialmente em repouso. Após a colisão eles se engatam. (a) Determine… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma estrela pulsante (ex.: cefeida) tem período próprio t0 = 5,00 dias. A estrela afasta-se da Terra com v1 = 0,200c e outro exemplar com v2 = 0,500c (c = 3,00×10^8 m/s). 1) Calcule os períodos observados t1 e t2… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Discorra sobre como a dilatação do tempo em jatos relativísticos (velocidades próximas de c) pode alterar as taxas observadas de decaimento radioativo e as implicações para a distribuição de elementos químicos e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Caso: num sistema de automação industrial, um condutor primário transporta corrente que varia linearmente de 0 A a 80 A em ?t = 0,05 s. Uma bobina sensor acoplada por mutua indutância M = 3,0×10?³ H está ligada a uma… Ver resposta esperada e explicação

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