Questões dissertativas de Física

✍️ Dissertativa Projeto: descreva o princípio físico e calcule parâmetros de um sensor de corrente por indução (transformador de corrente) para monitorar um motor AC que consome I1 = 30 A (rms) a f = 60 Hz. Considere primário como 1… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Uma plataforma de massa m = 1,20×10^3 kg deve ser mantida suspensa magneticamente a pequena folga por um eletroímã que atua sobre uma placa ferromagnética. Considere área efetiva A = 0,50 m² e distância de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dif 3) Um município precisa alimentar uma bomba P = 1,50 kW distante 5,0 km. Opção A: alimentação direta em 230 V; usar cabo de cobre seção A1 = 25 mm² (ida+volta L=10000 m). Opção B: elevar a tensão a 11… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Em um recipiente isolado, um bloco de metal de massa 2,00 kg a 150,0 °C é colocado em 3,00 kg de água a 20,0 °C. Considere calor específico da água c_w = 4186 J·kg?¹·K?¹ e do metal c_m = 460 J·kg?¹·K?¹… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma barra rígida e homogênea de comprimento L = 1,8 m e massa m = 10 kg está presa por uma dobradiça à parede em sua extremidade esquerda e mantida horizontal por uma corda presa à extremidade direita, que forma 30°… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma viga simplesmente apoiada tem comprimento L = 4,0 m e está sujeita a uma carga distribuída uniforme q = 500 N/m ao longo de todo o vão. Despreze o peso da viga. Calcule as reações de apoio RA e RB (em N) e o momento… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, com base na conservação da energia, como um transformador transfere energia entre enrolamentos e descreva as principais perdas. Em seguida calcule P_out e P_perda se P_in = 50,0 kW e rendimento ? = 0,92. Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma bateria idealizada de tensão E = 12,0 V tem resistência interna r = 0,50 O e alimenta um motor cuja resistência ôhmica equivalente é R = 2,00 O durante t = 2,0 h. a) Calcule a corrente I no circuito e as potências… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um rotor de turbina eólica tem momento de inércia I = 1,2×10^7 kg·m² e gira a ?0 = 2,0 rad/s. Um gerador acoplado tem eficiência ? = 90%. Ao aplicar frenagem elétrica o rotor reduz para ?f = 0,5 rad/s em t = 120 s… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique qualitativa e quantitativamente como um sistema de frenagem regenerativa em um veículo elétrico converte energia durante uma descida de altura h = 50 m. Considere m = 1500 kg, g = 10 m/s², rendimento total ? =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projeto: uma família consome em média E_load = 24 kWh por dia. Deseja-se autonomia de 2 dias (autonomia = 2) com profundidade de descarga máxima DoD = 0,80 e eficiência das baterias ?_bat = 0,95. O sistema usa inversor… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor elétrico acoplado a um gerador opera como segue: tensão de alimentação do motor V = 220 V; torque no eixo do motor T = 6,0 N·m; velocidade angular do eixo ? = 150 rad/s; eficiência elétrica?mecânica do motor… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma clínica remota tem carga média contínua P_avg = 3,0 kW (E_diária = P_avg·24 h). Deseja-se autonomia de 2 dias com banco de baterias em 48 V. Considere profundidade de descarga DOD = 0,50, eficiência do banco ?_batt =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projeto off-grid: uma residência consome E_load = 30 kWh/dia. Propõe-se um arranjo fotovoltaico P_pv = 4,0 kW pico com disponibilidade média de insolação t_s = 5,0 h/dia; inversor com eficiência ?_inv = 0,90; bateria com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA) Um sonar ativo emite pulso ultrassônico f0 = 40,0 kHz na água (c = 1,50×10³ m·s?¹). O retorno apresenta deslocamento de frequência ?f = 240 Hz devido a movimentos da coluna d'água. Supondo reflexão por… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere uma estrela com temperatura superficial T = 9000 K. (a) Calcule o comprimento de onda de máxima emissão ?_max usando a lei de Wien (b = 2,9×10^-3 m·K). (b) Calcule a energia do fóton no pico E_peak = h·f (h =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Discuta como a energia dos fótons (E = h·f) e a dualidade onda-partícula (? = h/p) atuam nos processos de nucleossíntese estelar e nas condições para formação e sobrevivência de discos protoplanetários. Considere… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete e analise um experimento para estimar a aceleração da gravidade g medindo o tempo de queda de um objeto de pequena resistência do ar. Considere altura h = 1,20 m com incerteza u_h = 0,002 m e tempo médio t = 0,50… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dois astros formam um sistema binário com massas M1 = 2,0×10^30 kg e M2 = 1,0×10^30 kg; a distância entre os centros é r = 2,0×10^11 m. Usando G = 6,67×10^-11 N·m²/kg², calcule: (a) a distância do centro de M1 ao… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique como surgem as marés devido ao gradiente do campo gravitacional do Sol e calcule a aceleração tidal aproximada do Sol na superfície da Terra usando a fórmula a_tidal ˜ 2·G·M_sol·R_terra / d^3. Use G =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma bateria tem fem E = 12,0 V e resistência interna r = 0,50 O. Está ligada a um motor que drena I = 10,0 A. (a) Calcule a tensão terminal, a potência entregue ao motor e a potência dissipada na resistência interna. (b)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma comunidade remota precisa de 5,0 kW contínuos (24 h/dia). Compare duas soluções para suprir essa demanda: (A) painéis solares com área total 60 m², eficiência 18%, irradiância média efetiva 800 W/m² por 5 h/dia… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare duas soluções para fornecer 5,0 kW contínuos a uma comunidade remota: (A) painéis solares (irradiância efetiva 800 W/m² por 6 h/dia, eficiência 18%) + armazenamento; (B) gerador a diesel (? = 30%, energia do… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, com fórmulas e um exemplo numérico, como a dilatação do tempo em fluxos relativísticos (jatos) ejetados por supernovas ou hipernovas altera a interpretação observacional da síntese e da distribuição de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Discorra sobre como a dilatação do tempo, prevista pela relatividade restrita, pode alterar a sobrevivência e o transporte de núcleos radioativos gerados em explosões estelares (ex.: ejeções relativísticas) e quais as… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projeto: uma plataforma de massa m = 1,20×10^3 kg deve ser suspensa magneticamente por N = 200 condutores paralelos, cada um com comprimento L = 3,0 m e corrente I = 1,5×10^4 A. a) Calcule o campo magnético B mínimo para… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um gerador de corrente alternada possui uma bobina com N = 120 voltas, área A = 4,0×10?³ m², sujeita a campo magnético uniforme B = 0,20 T. A bobina gira com frequência f = 50 Hz e está conectada a uma carga resistiva R… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma barra condutora de comprimento L = 0,80 m desliza sem atrito sobre trilhos retilíneos formando um circuito com resistência R = 5,0 O. A barra move-se com velocidade v = 4,0 m/s perpendicular a um campo magnético… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete quantitativamente como obter Vrms ˜ 12 V em um gerador onde inicialmente N = 50 voltas, A = 2,0×10?² m², B = 4,0×10?² T e ? = 20p rad/s. A fem RMS é Vrms = (N·A·B·?)/v2. Proponha alterações em N, B ou ? e mostre… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Analise, com fórmulas, como a dilatação do tempo afeta a sincronização internacional de relógios atômicos usados em navegação e telecomunicações. Explique quais correções relativísticas (SR) devem ser aplicadas e… Ver resposta esperada e explicação

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