Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 25)

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dif.3) Um motor aciona uma correia transportadora que eleva areia com vazão de massa 500 kg/min desde o solo até um plano 8,0 m acima, em regime estacionário. A eficiência do motor e transmissão é ? =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Uma bobina fixa com N2 = 100 espiras e área A2 = p·(0,04 m)² está coaxial com um solenoide longo cuja intensidade de campo axial cresce linearmente B(t)=k·t com k = 0,020 T/s. A bobina tem resistência R =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete a bobina de um motor CC de uma única bobina retangular (N voltas, área A = 4,0×10^-4 m²) alimentado por fonte V = 12,0 V, cujo rotor tem momento de inércia I_rot = 5,0×10^-2 kg·m². A bobina gira em campo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma bobina retangular com N = 200 voltas e lados a = 0,10 m e b = 0,08 m gira com frequência f = 50 Hz em campo magnético uniforme B = 0,25 T. Determine: (a) expressão temporal da fem induzida e(t); (b) amplitude e valor… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete e analise um solenóide de núcleo de ar (N = 500 voltas, comprimento l = 0,10 m, raio r = 0,015 m) ligado a uma fonte DC V = 12 V através de resistor R = 2,0 O. Calcule: a) corrente em regime estacionário; b)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete e analise um gerador de corrente alternada formado por uma única bobina retangular com N = 150 voltas e lados a = 0,08 m e b = 0,05 m (A = a·b), girando em campo magnético uniforme B = 0,12 T a 1200 rpm. A bobina… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete e calcule os parâmetros físicos de uma handline improvisada para atravessar um vão urbano de largura d = 3,0 m. Considere pessoa de massa m = 70 kg pendurada no meio da corda que apresenta flecha vertical y =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um transformador ideal (sem perdas) cuja bobina primária tem Np = 2000 voltas e está conectada à rede Vp = 230 V (rms) em frequência f = 50 Hz. Deseja-se obter no secundário Vs = 12,0 V (rms) e fornecer corrente… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete uma bobina de um motor CC que gere torque suficiente para levantar uma massa m = 2,0 kg por meio de um tambor de raio r = 0,05 m. Dados: campo magnético uniforme B = 0,25 T no entreferro, área de cada espira A =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um banco de baterias para alimentar um motor CC que entrega P_mec = 2,50 kW a 3000 rpm com rendimento ? = 80% e tensão nominal V = 48,0 V. Calcule: (a) corrente em regime I = P_in/V (A); (b) corrente de arranque… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma tirolesa urbana liga dois postes: distância horizontal 12,0 m e queda vertical 1,50 m; massa do praticante m = 70 kg. A resistência na polia é constante F_res = 40 N ao longo do cabo. Considere g = 10 m/s². Calcule… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um gerador CC tem fem E = 120 V e resistência interna r = 0,50 O. a) Descreva qualitativamente como varia a tensão terminal V_term com a corrente de carga I (relacione V_term e I). b) Para uma carga R = 10,0 O calcule I… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um praticante de parkour de massa m = 60 kg salta de um degrau urbano de altura h = 0,80 m e aterrissa flexionando os joelhos, reduzindo a frenagem em distância d = 0,40 m. Considerando g = 10 m/s², determine: (a) a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA - Dif.3) Um transformador ideal monofásico tem primário ligado à rede V1 = 480 V (eficaz) e secundário fornece V2 = 120 V (eficaz). No secundário são conectadas duas cargas em paralelo: um aquecedor… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Um gerador contínuo fornece fem E = 48,0 V e tem resistência interna r = 0,50 O. Quando ligado a uma carga produz uma tensão terminal V_t = 45,0 V. Faça previsões quantitativas: calcule a corrente I, a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dif 3, Dissertativa) Derive a expressão para a potência elétrica entregue por um motor térmico reversível (Carnot) acoplado a um gerador, a partir do fluxo de calor Q?_h fornecido ao motor, e calcule numericamente para… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um gás ideal monoatômico (n = 1,0 mol, C_v = 3/2·R, C_p = 5/2·R, R = 8,31 J·mol^-1·K^-1) realiza o ciclo com quatro passos: A?B isobárico a P1 = 1,0×10^5 Pa de V1 = 2,5×10^-2 m^3 para V2 = 5,0×10^-2 m^3; B?C isocórico… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere 1,0 mol de gás diatômico (C_v = 5/2·R, R = 8,31 J·mol?¹·K?¹) que realiza o ciclo a seguir: (1) aquecimento isobárico a P = 1,0×10^5 Pa de T1 = 300 K até T2 = 600 K; (2) expansão isotérmica a T2 dobrando o… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em um cilindro com êmbolo livre ligado a um gerador, contém n = 1,0 mol de gás ideal monoatômico (C_p = 5/2·R, C_v = 3/2·R, R = 8,31 J·mol?¹·K?¹). O gás está inicialmente a T1 = 300 K e P = 1,00×10^5 Pa. Um resistor… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma comunidade remota tem carga contínua P_load = 120 kW. Avalie energeticamente duas opções para suprir essa carga: (A) extensão de rede em V = 11,0 kV com resistência total ida+volta R = 5,00 O; (B) gerador diesel… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, com base em leis físicas e cálculos, como planejar uma travessia em área sensível para minimizar impacto e garantir segurança: escolha de rota, distribuição de carga (área de contato) e materiais. Use m = 70… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Comunidade remota consome E_day = 300 kWh/dia com pico P_peak = 50 kW. Disponibilidades locais: irradiância média G_day = 5,0 kWh/m²/dia, área útil disponível A_max = 1000 m²; rio com vazão Q = 0,20 m³/s e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Durante uma parada em área natural sensível, um grupo de estudantes usa lonas retangulares para sentar sem compactar o solo. Cada estudante tem massa m = 60 kg; cada lona tem dimensões 0,80 m × 1,20 m. Considere g = 10… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Compare os efeitos da tensão de transmissão sobre perdas para P = 100 kW transmitidos por uma linha com resistência R = 0,50 O (50 km). Calcule corrente I e perda P_loss para (a) V1 = 11,0 kV e (b) V2 = 110 kV usando I =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, dif.3) Uma comunidade rural precisa de P_load = 75,0 kW contínuos a d = 15,0 km da subestação. A linha em cada condutor tem resistência ? = 0,015 O/km. Considere linha de ida e volta; R_total = 2·?·d… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dissertativa — Em um depósito de solventes, a mão enluvada do operador pode ser aproximada por uma esfera condutora de raio R = 0,10 m carregada até V = 2,5×10^4 V. O ar tem campo de ruptura E_bd = 3,0×10^6 V/m. Estime… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em uma estação de reciclagem, uma correia isolante carrega-se com densidade superficial efetiva s = 1,0×10^-7 C/m². Considere uma peça metálica aterrada a d = 0,02 m da correia. Avalie os riscos de centelhamento (compare… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um aluno de massa m = 60 kg apoia-se sobre o solo. Compare a pressão no solo se ele ficar sobre uma tábua pequena de área A1 = 0,02 m² e se estiver sobre uma passarela composta por 6 tábuas com área total de contato A2 =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA) Planejem uma balsa inflável para travessia escolar em rio calmo: quatro crianças de 40 kg cada e a balsa de 10 kg. Usando ?água = 1000 kg/m³, calcule o volume mínimo deslocado que garanta flutuação com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma correia transportadora longa, aproximada por linha de carga com densidade linear ? = +1,5×10^-6 C/m, está a 0,02 m da superfície da correia e a 0,50 m da estrutura metálica aterrada que a envolve. Usando k = 9,0×10^9… Ver resposta esperada e explicação