Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 26)

✍️ Dissertativa Disserte: uma linha industrial libera microplásticos esféricos (r = 1,0×10^-6 m, ? = 1,2×10^3 kg/m^3) que adquirem carga q = +2,0×10^-15 C. Em um precipitador eletrostático com campo E = 1,0×10^4 N/C e distância até a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um hospital avalia usar radiografia de tórax (fótons médios 70 keV, dose por exame D_R = 0,20 mSv) ou tomografia computadorizada (TC) de tórax (fótons médios 100 keV, dose por exame D_TC = 7,0 mSv) para rastreamento… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um grão plástico com m = 1,2×10^-11 kg e q = -3,0×10^-15 C está a y = 0,02 m; uma placa metálica carregada Q = +5,0×10^-8 C está a y = 0,10 m (eixo vertical). Trate ambas como cargas pontuais. Determine a aceleração… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um hospital usa: radiografia com fótons médios de 100 keV (dose por exame ˜ 0,20 mSv), lâmpadas UV-C para esterilização com irradiância I = 2,0 W/m² a 1 m, e aquecedores industriais por micro-ondas P = 3,0 kW. Avalie… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma lâmpada germicida emite principalmente radiação UV-C com ? = 254 nm e potência óptica útil P = 15 W. A 1,0 m de distância a irradiância medida sobre superfícies é I = 2,0 mW·cm?². Se o sistema for usado por t = 5 min… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um tronco horizontal de 4,0 m é apoiado nas duas extremidades. Uma pessoa de massa m = 80 kg fica a 1,60 m da extremidade esquerda. Considere g = 10 m/s² e que cada apoio pode suportar até 500 N. Determine as reações nos… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA — Analise os benefícios e riscos de um exame radiográfico de tórax que utiliza fótons médios de energia 70 keV. Calcule: (a) a energia por fóton em joules; (b) a fração de intensidade transmitida por um… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Em uma trilha inclinada usada para prática de aventura na natureza, proponha um procedimento quantitativo em campo para verificar se a superfície do terreno oferece atrito estático suficiente para que um(a) aluno(a) com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Discuta, com base em princípios físicos, benefícios e riscos do uso de radiações ionizantes na agricultura e na medicina (ex.: esterilização, traçadores, radioterapia). Indique medidas físicas de mitigação (blindagem… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Avalie, do ponto de vista físico, os benefícios e riscos do uso de irradiação gama (por exemplo fonte de Co-60) para esterilização de alimentos e equipamentos agrícolas. Inclua cálculo exemplificativo de dose requerida e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA — Em campo, proponha um procedimento quantitativo para verificar se um conjunto arnés + mosquetão suporta as forças previstas em um balanço controlado (tipo 'Tarzan') antes do uso com estudantes. Inclua… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma sonda leva um contêiner com A0 = 1,00×10^12 Bq de um resíduo cuja meia-vida própria é T1/2,0 = 5,00×10^2 anos. A sonda viaja a v = 0,800c até L = 5,00 ly (1 ly = 9,46×10^15 m). Avalie benefícios e riscos do… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma amostra de 18F (T1/2,0 = 1,83×10^4 s) usada em diagnóstico é transportada a bordo de uma nave que viaja com v = 0,980c. No referencial da nave a preparação e administração ao paciente ocorre após t0 = 3,60×10^4 s do… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Projete um sistema de aquecimento solar sustentável para aquecer m = 100,0 kg de água de 20,0 °C a 55,0 °C diariamente. Dados: irradiância média G = 600 W·m?², eficiência do coletor ? = 0,60, horas… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma viga rígida e homogênea de comprimento L = 2,00 m e massa m_b = 12,0 kg está articulada em A (extremidade esquerda). Uma carga P = 60,0 N (para baixo) atua a 1,40 m de A. No extremo direito (x = L) uma corda sustenta… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA — Dif.3) Uma viga composta por dois segmentos em linha: segmento de madeira com massa m_1 = 8,0 kg e comprimento L_1 = 1,20 m, ligado a um segmento metálico com massa m_2 = 6,0 kg e comprimento L_2 = 0,80 m… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dois pucks de hóquei em gelo sem atrito colidem. m1 = 0.20 kg, v1i = 10.0 m/s (leste). m2 = 0.30 kg, v2i = 6.00 m/s (norte). Após a colisão, m1 tem v1f = 8.00 m/s a 30° ao norte do leste. Determine: (a) a velocidade… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete a frenagem segura de uma tirolesa: determine a distância mínima de parada s e a força média de frenagem F para limitar a desaceleração a = a_max. Dados: m = 70 kg, v = 12 m/s, a_max = 6 m/s². Use v² = 2 a s e F =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um bloco de massa m = 2,0 kg parte do repouso a uma distância L = 1,5 m ao longo de um plano inclinado com ? = 30° em relação à horizontal. No fim do trecho há uma mola de constante k = 800 N/m, cujo extremo o bloco… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um(a) estudante de 65 kg sobe uma elevação com ganho de altura de 150 m a ritmo constante. (a) Calcule o trabalho W realizado contra a gravidade usando W = m g h com g = 10 m/s². (b) Explique como esse trabalho… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere um espelho esférico côncavo com distância focal f = 0,20 m. Um objeto de altura h = 0,050 m é colocado sucessivamente em p = 8, p = 0,40 m, p = 0,30 m e p = 0,10 m. Usando 1/f = 1/p + 1/p' e m = -p'/p = h'/h… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projeto prático: um pequeno comércio deseja monitorar visualmente corredor de 6,0 m de comprimento usando um único espelho esférico convexo montado numa parede a 2,0 m do início do corredor. Proponha um raio de curvatura… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere um espelho esférico côncavo com raio de curvatura R = 0,80 m (f = R/2). Um objeto de altura h = 0,100 m é colocado a p = 1,20 m do vértice. (a) Calcule a posição da imagem q (m) e sua altura h' (m) usando 1/f =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique o processo de formação da imagem em um espelho convexo e calcule posição e altura da imagem para um objeto de altura 0,50 m a do = 2,00 m diante de um espelho convexo com raio R = 1,20 m. Use f = R/2, 1/f = 1/do… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um laço retangular de dimensões 0,10 m × 0,20 m, com N = 200 voltas, gira em campo magnético uniforme B = 0,50 T à velocidade 1200 rpm. O laço está ligado a um resistor R = 8,0 O. A fem induzida é e(t) = -N dF/dt, com F… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um bote de massa total inicial M0 = 1200 kg está parado e eje´ta instantaneamente uma porção de água de massa m = 100,0 kg para trás com velocidade relativa u = 15,0 m·s?¹ (relativa ao bote). Assumindo ausência de forças… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique os processos físicos que sintetizam elementos mais pesados que o ferro em explosões de supernova e calcule a energia gravitacional liberada no colapso de um núcleo com massa M = 1,4 M_sun (M_sun = 1,98×10^30 kg)… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Durante uma trilha de aventura, um aluno de 70 kg com mochila de 10 kg sobe um trecho de 400 m de comprimento cuja elevação vertical é 60 m. Calcule: a) trabalho realizado contra a gravidade; b) potência média se o… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Analise como a dilatação do tempo altera a interpretação das idades e abundâncias de elementos radioativos em grãos ejetados por supernovas que se movem a velocidades relativísticas. Na derivação, use que a meia-vida… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um praticante de 65 kg percorre uma tirolesa (zipline) de comprimento L = 60 m com desnível vertical h = 18 m; a força resistiva constante do equipamento é Ff = 40 N. Usando g = 10 m/s², determine: (a) a aceleração ao… Ver resposta esperada e explicação