Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 24)

✍️ Dissertativa Um praticante de massa m = 70,0 kg atravessa solo lamacento. Com botas a área de contato é A1 = 0,020 m²; usando uma prancha a área efetiva é A2 = 0,400 m². Calcule as pressões p1 e p2 (p = F/A, com F = m·g e g = 10… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, do ponto de vista da Física, que procedimentos um praticante deve adotar ao cair em trilhas ou sobre solo irregular para reduzir o risco de lesões. Use equações como E = m g h e ?p = F·?t (mudança de momento). Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Durante um rapel em ambiente natural, uma pessoa de massa 72 kg desce com velocidade constante v = 0,60 m/s por uma altura total h = 15 m, controlada por um dispositivo de atrito. Considerando g = 10 m/s², calcule a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um praticante de aventura de massa 65 kg atravessa uma laje inclinada a 25° molhada. Considere coeficiente de atrito estático seco µs_dry = 0,60 e molhado µs_wet = 0,25. Usando g = 10 m/s², calcule se ele escorregará em… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Descreva um procedimento experimental e os cálculos para determinar a difusividade térmica a (m²·s?¹) de um material homogêneo usando aproximação semi-infinita: uma face é submetida subitamente a Ts = 100 °C, o corpo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma equipe eleva um kit de primeiros socorros de massa 12 kg a 4,0 m do chão usando um cabo e um polia fixa. Durante a subida, 15% do trabalho realizado pela equipe é dissipado por atrito na polia. Usar g = 10 m/s²… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um praticante faz rapel a partir de uma borda 8,0 m acima do ponto onde será freado. Massa = 75 kg. Usando g = 10 m/s², calcule: (a) velocidade ao chegar à base se cair livremente; (b) energia dissipada; (c) força média… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Analise, com cálculos, como a redistribuição de carga em um grupo reduz a potência individual e minimiza impactos no solo. Considere três praticantes de 70 kg cada e carga total de equipamentos 30 kg; sobem ?h = 150 m em… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um técnico repara uma fonte de bancada com um capacitor C = 100 µF carregado a V = 400 V. Antes de tocar nos terminais pretende descarregar o capacitor através de um resistor R = 1,0 kO. (a) Calcule a energia armazenada… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare quantitativamente a descida de um praticante de massa m = 65 kg por uma queda de altura h = 20 m feita (a) caminhando por trilha e (b) por uma travessia em cabo ideal (sem atrito). Use g = 10 m/s². Calcule a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Para públicos leigos e especialistas, comunique se um planeta com M = 6,0×10^24 kg, R = 6,4×10^6 m, albedo A = 0,20, em distância d = 1,20×10^11 m de uma estrela com L = 3,0×10^26 W pode manter água líquida e reter uma… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Indução por aquecimento: um fogão por indução usa campo magnético alternado para gerar correntes de Foucault no fundo da panela. Considere B(t)=B0 sin(?t) com B0 = 8,0×10^-3 T e f = 25 kHz; área efetiva da panela A =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em uma cozinha três aparelhos são ligados simultaneamente por uma extensão: fogão elétrico (indução) P1 = 2 000 W, micro-ondas P2 = 1 200 W e torradeira P3 = 800 W. Rede V = 230 V. A extensão possui condutor de cobre com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere uma ponte suspensa leve com frequência natural vertical f0 = 0,60 Hz. Um grupo de N = 8 crianças, cada uma com massa m = 30 kg, atravessa a ponte. Usando o modelo de oscilador forçado linear, explique como… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Analise os riscos físicos e justifique o uso de equipamentos e comportamentos de segurança ao inspecionar um quadro elétrico energizado em tensões industriais (V = 230 V). Considere luvas isolantes de borracha com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um aquecedor portátil P = 2000 W é ligado por uma extensão de cobre de comprimento L = 20 m com seção A = 1,5 mm². Use resistividade do cobre ? = 1,7×10^-8 O·m e tensão V = 230 V. Calcule: (a) resistência do cabo R =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um técnico troca uma lâmpada em uma luminária alimentada por tensão V = 230 V enquanto o interruptor do cômodo está ligado e o piso está molhado. Considere que, se tocar o condutor ativo e o piso ao mesmo tempo, a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma startup propõe um dispositivo vestível de estimulação magnética com B(t)=B0·sin(2pft), B0 = 1,00×10?3 T e f = 2,00×10³ Hz. Estime o campo elétrico induzido máximo E_peak em torno de um circuito circular de raio r =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, do ponto de vista físico, as medidas a adotar ao planejar a travessia de uma rampa inclinada por um grupo (trilha de aventura). Considere um aluno de massa m = 70 kg e inclinação ? = 30°; calcule o coeficiente… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um critério físico para determinar a massa máxima segura em uma atividade de bungee jumping. Considere: comprimento natural da corda L0 = 25 m, constante elástica k = 200 N/m, alongamento máximo permitido x_max =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um release afirma que uma amostra é supercondutora porque a resistência Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Trecho de divulgação: “Fibra óptica com atenuação 0,20 dB/km ao longo de D = 1500 km; amplificadores a cada 80 km; cada amplificador adiciona atraso t_amp = 0,50 ms. Afirma-se que o atraso total dos amplificadores é… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dificuldade 2) Três células Li-ion idênticas, cada uma com fem E_cell = 3,70 V e resistência interna r_cell = 0,25 O, são ligadas em série para alimentar um motor no arranque, cujo envoltório elétrico… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projeto: uma lanterna deve fornecer 12 V e potência média P = 36 W por t = 2,00 h. Usa-se células Li-ion com tensão nominal Vc = 3,70 V, capacidade Q = 2,50 Ah e resistência interna rc = 0,050 O. Determine (a) número de… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um praticante de massa m = 60,0 kg realiza rapel desde uma plataforma a 12,0 m do solo até parar 1,0 m acima do solo (queda vertical h = 11,0 m). O dispositivo de atrito aplica força de frenagem constante F = 800 N ao… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um reservatório libera massa de água m = 2,00×10^5 kg que cai de altura H = 25,0 m passando por turbina-gerador com eficiência ?_tg = 0,82; a energia elétrica gerada carrega uma bateria com eficiência de carga ?_bat =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um motor elétrico afirma ter rendimento ? = 0,85. Em um teste eleva verticalmente massa m = 1500 kg com velocidade constante v = 0,60 m/s. A alimentação é V = 220 V e a corrente medida é I = 90 A. Usar g = 10 m/s². (a)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma bobina com N = 150 espiras, área A = 1,00×10?² m² e imersa em campo magnético B = 0,10 T gira com velocidade angular constante ? = 200 rad/s em torno de um eixo perpendicular a B. A bobina está ligada a uma… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA (dif 3). Um gerador conectado a uma única fase tem N = 200 espiras, área da espira A = 5,00×10?² m² e gira em campo B = 0,80 T a 3000 rpm; a saída alimenta uma carga resistiva R = 8,00 O. Considere… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um automóvel de massa m = 1000 kg acelera do repouso até v = 20,0 m/s em t = 8,0 s subindo uma rampa com inclinação 5% (despreze arrasto). Coeficiente de resistência ao rolamento c_rr = 0,015. Considere g = 10 m/s² e… Ver resposta esperada e explicação