Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 17)

✍️ Dissertativa Proponha e justifique, com cálculos, uma adaptação para reduzir pela metade a aceleração média de impacto na aterrissagem em uma brincadeira de salto. Considere uma criança de massa m = 30 kg que cai de altura h = 0,80… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Calcule a irradiância (energia por unidade de área, em W·m?²) recebida no topo da atmosfera terrestre proveniente da Lua em (a) Lua cheia e (b) quarto crescente, adotando o modelo de esfera difusora (lambertiana). Use a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, quantitativamente, como as diferentes fases da Lua (alinhamento Sol–Terra–Lua) alteram a amplitude das marés. Use a fórmula da aceleração de maré a_t ˜ 2G M R / d³ (com G = 6,67×10?¹¹ N·m²/kg², M Lua =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA (dif 3): Duas cargas pontuais estão no eixo x no vácuo: +q = +2,0 µC em x = -0,25 m e -q = -2,0 µC em x = +0,25 m. a) Calcule o campo elétrico resultante no ponto x = 0 (use k = 9,0×10? N·m²/C²). b)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em uma gangorra, criança A de massa mA = 30,0 kg senta a dA = 1,20 m do apoio; criança B tem massa mB = 25,0 kg e senta do outro lado a distância dB desconhecida. Use g = 10 m/s². Determine dB para que a gangorra fique… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Proponha um procedimento experimental, executável em pátio, para determinar o coeficiente de resistência ao rolamento µ_r de um aro tradicional (aro de madeira ou bambu) usado em brincadeiras. Descreva equipamentos… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA — Dif. 3) Proponha um procedimento experimental, executável em pátio, para determinar a velocidade tangencial v e a força centrípeta Fc de uma boleadeira (conjunto de massas presas por cordão) girada em… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA — Proponha um procedimento experimental, executável em pátio ou parquinho, para determinar localmente a aceleração gravitacional g usando um balanço (assumido como pêndulo simples). Descreva aparelhos… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em atividade tradicional de arco e flecha (origem indígena), um arqueiro lança uma flecha com velocidade inicial v0 = 15,0 m/s do mesmo nível do alvo. Qual(is) ângulo(s) de lançamento ? (em relação à horizontal) permitem… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA — Dif. 3) Proponha um experimento de sala para determinar o coeficiente de restituição e calcule-o usando os dados: uma bolinha é solta do repouso de altura h = 0,80 m sobre um piso rígido e, após… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: explique o princípio físico do aquecimento por indução em uma placa condutora colocada em um campo magnético alternado; modele a placa como uma única espira com área A = 1,5×10^-3 m² e resistência R = 0,20 O… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: projetar e analisar um transformador ideal para elevar Vp(rms)=230 V (50 Hz) com Np = 500 espiras a Vs(rms)=11,0 kV para transmissão. Calcule Ns, o fluxo magnético máximo F_max no núcleo de seção A = 2,0×10^-3… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Elabore um experimento em sala para medir a potência média desenvolvida por uma criança ao subir um degrau de altura h durante uma brincadeira de obstáculos. Descreva materiais, procedimento, grandezas a medir, fórmulas… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA | dificuldade 3) Projete um sensor indutivo para detectar latas de aço num transportador industrial. Especifique: N (voltas), raio da bobina r, corrente máxima I0 e frequência f da excitação; apresente… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um solenóide que gere força magnética para sustentar verticalmente uma placa ferromagnética de massa m = 3,0 kg. Dados: N = 500 voltas, comprimento l = 0,10 m, área A = 1,0×10^-4 m², núcleo com µr = 500. Use µ0 =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um sensor indutivo para detectar fragmentos ferrosos numa linha de filtração de água. Especifique: (a) um solenóide com N e l que gere B˜5,0×10^-3 T no volume de detecção segundo B˜µ0·N·I / l; (b) corrente I e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA | dificuldade 3) Projete um sensor indutivo simples para detecção de peças metálicas num transportador: bobina solenoidal com N = 300 voltas, comprimento l = 0,05 m, raio r = 0,02 m; corrente de excitação I… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma prefeitura pretende usar medição de condutividade da pele para negar acesso a grupos. Sensor mede resistência R = d/(sA) com d = 1,00×10?³ m e A = 1,00×10?4 m². Calcule R para s_A = 0,250 S·m?¹ e s_B = 0,275 S·m?¹… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Considere uma bobina de estimulação transcraniana (TMS) com raio R = 0,050 m que produz corrente cujo declive é dI/dt = 1,0×10^8 A·s^-1. Estime o campo elétrico tangencial induzido E em uma região cortical… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um gerador de imãs permanentes consiste em uma bobina retangular de N = 200 espiras e área A = 0,0100 m² que gira com velocidade constante de 1 200 rpm (rot/min) em campo magnético uniforme B = 0,0800 T, com o eixo de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Bateria E = 48,0 V com resistência interna r = 0,50 O alimenta motor CC com Ra = 1,50 O e Ke = Kt = 0,080 V·s·rad?¹. Em regime a corrente de armadura é I = 10,0 A. Determine: (a) tensão no motor V_m, (b) velocidade… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma bomba de irrigação exige P_mec = 3,00 kW contínuos a 1500 rpm. O motor tem rendimento ?_motor = 0,88. Compare duas soluções para fornecer energia por 6,0 h de autonomia: A) banco de baterias composto por células de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor de corrente contínua é alimentado por V = 48,0 V; a resistência de armadura é r_a = 0,80 O; as constantes elétrica e de torque são k_e = k_t = 0,050 (V·s)/rad = 0,050 N·m/A. Em regime permanente, E = k_e·? e t =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um transformador ideal tem N1 = 200 espiras no primário ligado a V1 = 230 V (f = 50 Hz) e N2 = 1000 espiras no secundário. No secundário alimenta-se um motor que entrega P_mec = 4,00 kW com rendimento ? = 85% e fator de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA (Dif 3): Uma bateria tem fem e = 12,0 V e resistência interna r = 0,50 O; alimenta um motor com resistência externa R = 2,00 O. Determine (a) a corrente I do circuito, (b) a tensão terminal Vterm, (c)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISERTATIVA — Considere um filtro passa-altas simples formado por um capacitor C em série com um resistor R ligado ao terra; a entrada é um sinal senoidal de amplitude V_in,peak = 5,00 V. Tome R = 1,00 kO e C = 0,100 µF… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor CC é alimentado por U = 48,0 V, tem resistência do enrolamento R = 1,20 O, constante de torque k_t = 0,080 N·m/A e constante de força contra-eletromotriz k_e = 0,080 V·s/rad. O eixo suporta carga T_load = 2,00… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Circuito serie RL: ao t=0 uma fonte E = 24,0 V é conectada a um resistor R = 6,00 O em série com uma bobina de indutância L = 0,500 H. Determine: (a) constante de tempo t = L/R (s), (b) expressão i(t) para t=0 e valor de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte para a comunidade explicando, com cálculo, por que ao puxar os braços para dentro ao girar num disco (ou em uma roda) a velocidade angular aumenta. Forneça um exemplo numérico que use conservação do momento… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISERTATIVA — Um motor exige P_load = 1,20 kW à tensão U_load = 24,0 V (I_load = P_load/U_load). Dispõe-se de células E = 3,00 V com resistência interna r_cell = 0,10 O cada. Projete uma configuração série/paralela (N_s… Ver resposta esperada e explicação