Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 23)

✍️ Dissertativa Uma fornalha queima pellets de biomassa com poder calorífico L = 2,50×10^7 J/kg. Um pellet de massa m_p = 0,0200 kg é queimado e uma máquina térmica converte a energia liberada em trabalho com eficiência ? = 20%… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Para um trecho de escalada natural de até h = 3,00 m destinado ao 4.º ano, identifique riscos físicos principais, proponha estratégias de mitigação e calcule, com m média = 30,0 kg e g = 10 m/s², a força máxima esperada… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um espelho esférico côncavo tem raio de curvatura R = 0,60 m (portanto f = R/2). Um objeto de altura h = 0,040 m está a po = 0,15 m do vértice. Usando 1/f = 1/po + 1/pi e A = -pi/po = hi/ho, determine posição pi, altura… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projeto: um fogão solar é construído com três espelhos planos idênticos, cada um com área A = 0,24 m² (0,60 m × 0,40 m). A irradiância solar é I = 1000 W/m² e cada espelho tem refletividade R = 0,90. Os três espelhos são… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA) Uma viga simplesmente apoiada tem comprimento L = 6,0 m. Sobre ela atua uma carga distribuída triangular que varia linearmente de w(0)=0 N/m no apoio esquerdo até w(L)=600 N/m no apoio direito. Determine… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dois carrinhos colidem e ficam presos. Carrinho 1: m1 = 2,00 kg, v1i = +8,00 m/s (leste). Carrinho 2: m2 = 5,00 kg, v2i = +3,00 m/s (norte). Colisão totalmente inelástica. Use p = m·v e conservação do momento vetorial… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte e calcule: Um bonde elétrico de massa m1 = 1,50×10^4 kg desloca-se a v_i = 12,0 m/s e atinge um tampão móvel de massa m2 = 5,00×10^3 kg em repouso. O bonde e o tampão permanecem juntos após o impacto. Em… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Situação produtiva: Em uma pequena instalação de reciclagem, um contêiner de massa m = 30 kg desliza sem velocidade inicial desde uma altura h = 1,5 m e atinge a base onde comprime uma mola de constante k = 2000 N/m. Na… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dif.3) (Situação produtiva sustentavel) Um contêiner de massa m = 40 kg desliza descendo por um plano inclinado de comprimento L = 3,0 m e ângulo ? = 30° até atingir uma mola de constante k = 1200 N/m fixa… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: com base nas três Leis de Newton, explique por que a força de tração que as rodas de um carro transmitem ao solo produz a aceleração do veículo. Em seguida, para um carro de massa m = 1,500 kg com força de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Descreva um procedimento quantitativo de frenagem segura para uma tirolesa improvisada onde um aluno (m = 50,0 kg) chega ao final com velocidade v = 5,00 m/s. Use g = 10 m/s². Indique força média, distância mínima de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: Um projétil é lançado de altura y0 = 10,0 m com v0 = 36,0 m/s a ? = 53,13° (cos?=0,6; sin?=0,8). Adote g = 10 m/s². Calcule (a) tempo de voo até o impacto no solo, (b) alcance horizontal, (c) velocidade e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Elabore um plano de segurança quantitativo para uma travessia sobre tronco com inclinação ? = 30°, alunos com massa máxima m = 45,0 kg. Calcule o coeficiente mínimo de atrito estático µ_s necessário para evitar… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um automóvel realiza três etapas: (1) parte do repouso e acelera uniformemente a1 = 2,00 m/s² durante t1 = 5,00 s; (2) segue com velocidade constante por t2 = 20,0 s; (3) freia com desaceleração uniforme até parar em t3… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um projétil é lançado do topo de um penhasco de altura h = 28,0 m com velocidade inicial v0 = 24,0 m/s formando ? = 35,0° acima da horizontal. Despreze resistência do ar e adote g = 10 m/s². Determine: a) tempo de queda… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dif.2) Um objeto é lançado horizontalmente do topo de uma torre de altura h = 60,0 m com velocidade inicial v_x = 25,0 m/s. Despreze resistência do ar e use g = 10 m/s². Determinar: (a) tempo de queda t… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em um experimento do efeito fotoelétrico mediram-se a frequência f (Hz) da luz incidente e a respectiva tensão de parada V0 (V): (6,00×10^14, 0,28), (6,50×10^14, 0,49), (7,50×10^14, 0,90), (9,00×10^14, 1,53). Use a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um estudante faz um experimento de movimento circular horizontal com um pequeno corpo (m = 0,100 kg) preso a um fio e descrevendo um círculo de raio r = 0,50 m ± 0,002 m. Mediu-se o período médio T = 0,80 s ± 0,01 s. Use… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um progenitor massivo com M = 15·M_? (M_? = 1,98×10³° kg) explode como supernova ejectando 80% de sua massa. Suponha que 2% da massa ejetada sejam elementos pesados (Z>26). (a) Calcule a massa de elementos pesados… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma nuvem protostelar de massa M_cloud = 4,0×10^30 kg fragmenta-se em duas estrelas: M1 = 2,0 M_sun (M_sun = 1,98×10^30 kg) e M2 = 0,5 M_sun. (a) Calcule a duração aproximada na sequência principal de cada estrela usando… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Para montar um abrigo na trilha, duas cordas idênticas são fixadas em árvores à mesma altura e formam entre si um ângulo de 60°. No ponto médio pendura-se uma mochila de massa m = 12,0 kg. Considerando g = 10 m/s²… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere uma estrela massiva com temperatura efetiva T = 3,00×10^4 K que ilumina um disco protoplanetário. Grãos têm função trabalho f = 5,00 eV e moléculas H2 exigem E_diss = 4,50 eV para dissociação. Usando h =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere a Terra com massa M_E = 5,97×10^24 kg e raio R_E = 6,37×10^6 m, e a Lua com massa M_L = 7,35×10^22 kg. A distância entre os centros é d = 3,84×10^8 m. Determine a posição do baricentro do sistema Terra–Lua… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere um sistema binário com M1 = 2,00×10^30 kg e M2 = 6,00×10^24 kg separados por a = 1,50×10^11 m. (a) Determine a posição do centro de massa medida a partir do centro de M1. (b) Calcule o período orbital T e as… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma criança de massa m = 30,0 kg desce em rapel vertical de altura h = 5,00 m a partir do repouso. O dispositivo de frenagem exerce força de atrito média F_at = 120 N constante. Use g = 10 m/s². Calcule: (a) trabalho da… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um sistema de frenagem para o final de uma tirolesa para crianças (massa máxima m = 40,0 kg) que chegam ao contraforte com velocidade v = 6,0 m/s e têm espaço útil de frenagem d = 2,0 m. Calcule a força média… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um conversor boost ideal que converta Vin = 5,00 V para Vout = 12,0 V, com corrente de saída Iout = 0,500 A, frequência de chaveamento f = 100 kHz, ripple de corrente no indutor ?I = 0,200 A e Cout = 220 µF… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em uma ponte pênsil escolar, dois alunos (cada um com massa m = 40 kg) ficam parados no centro. Cada cabo de sustentação forma um ângulo ? = 15° com a horizontal quando carregada. Considerando equilíbrio estático e g =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um aluno mede a tensão terminal Vt de uma fonte DC ao conectar cargas R_L. Resultados: R_L (O): 2,0 ? Vt = 5,00 V; 4,0 ? 7,00 V; 8,0 ? 9,00 V; 16,0 ? 10,50 V. a) Determine a fem E e a resistência interna r usando Vt = E… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um astrônomo mede o fluxo bolométrico recebido de uma estrela F_obs = 2,0×10^-8 W·m^-2 e a sua angular diâmetro aparente f = 0,50 mas (mili-arcosegundo). Usando a lei de Stefan-Boltzmann (s = 5,67×10^-8 W·m^-2·K^-4) e a… Ver resposta esperada e explicação