Questões dissertativas de Física — Ensino Médio (p. 33)

✍️ Dissertativa Disserte sobre o princípio de funcionamento de um motor elétrico de corrente contínua simples composto por uma bobina retangular de N = 200 espiras, área A = 4,0×10?³ m², percorrida por corrente I = 2,0 A em campo… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: modelele um dançarino que traduz e gira simultaneamente. Considere massa m = 60 kg com velocidade do CM v_cm = 1,5 m/s, momento de inércia I1 = 2,5 kg·m² e ?1 = 3,0 rad/s. Ao aproximar os braços I2 = 1,0 kg·m²… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma comunidade costeira demanda 200 kWh/dia. Compare, do ponto de vista físico e ambiental, duas soluções: usina de marés (turbinagem de fluxo) e campo fotovoltaico. Considere: para marés use ?=1025 kg/m³ e potência… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Modele o contato de um golpe de pé no chão como uma colisão unidimensional. Um dançarino de m = 65 kg atinge o chão com velocidade v_i = -1,50 m/s (para baixo). O coeficiente de restituição entre sola e piso é e = 0,20 e… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Uma escola necessita E_day = 36,0 kWh/dia e P_peak = 9,0 kW. Recursos locais: rio com vazão Q = 0,10 m³/s e queda útil h = 4,0 m; disponibilidade solar: G = 800 W/m² por t = 5,0 h/dia; painéis ?_panel =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Uma escola rural necessita de E_day = 50,0 kWh/d e pico P_peak = 8,0 kW. Compare tecnicamente duas soluções: A) sistema fotovoltaico com baterias; B) gerador diesel com bateria de suporte. Considere… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma residência montanhosa precisa aquecer diariamente V = 150 L de água (use m ˜ 150 kg) de 15 °C até 60 °C. Compare, com cálculos, duas soluções elétricas: (A) aquecedor resistivo com rendimento 100% (consome toda a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Uma comunidade remota precisa de P = 5,0 kW contínuos (24 h). Compare, com cálculos, duas soluções: A) gerador diesel (?_el = 35%, energia do diesel = 36 MJ/L); B) sistema fotovoltaico com painéis ?_p =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Uma unidade de saúde rural, a 0,50 km da rede, tem demanda média P_avg = 3,00 kW (E_daily = 72,0 kWh) e pico P_pico = 8,00 kW por 4 h/dia. Compare quantitativamente duas soluções: (A) extensão de rede LV (V = 230 V) com… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA (Dif.3). Uma comunidade rural distante 1,0 km da subestação tem demanda média contínua P_avg = 15,0 kW. A resistência total da linha (ida e volta) é R = 1,60 O. Compare quantitativamente duas soluções para… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dif.3) Uma clínica rural tem demanda média 4,0 kW (pico 6,0 kW por 8 h/dia). Avalie quantitativamente duas soluções para suprir energia: (A) ligação à rede com linha de resistência R = 0,30 O; (B) sistema… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: proponha e explique um procedimento experimental simples, com medições e fórmulas, para estimar a energia dissipada por atrito quando um grupo de dançarinos em roda (ciranda) reduz sua velocidade angular de ?_i… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Em uma estação de triagem, partículas de microplástico (massa m = 1,0×10^-12 kg, carga q = -2,0×10^-16 C) fluem com velocidade horizontal v_x = 1,0 m/s entre placas que criam campo elétrico uniforme E =… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Discorra, com fórmulas e exemplos numéricos, como a dilatação do tempo altera a avaliação de benefícios e riscos na produção, transporte e aplicação de materiais radioativos em saúde, indústria e meio ambiente. Indique… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Determine e explique a expressão para o coeficiente de atrito estático mínimo µ_s,min necessário para que dois parceiros não escorreguem ao girar em círculo com velocidade tangencial v em raio r. Em… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um protótipo de caixa térmica para manter 50 L de água a pelo menos 50 °C por 8 h em ambiente a 20 °C. Use c = 4,20×10^3 J·kg^-1·K^-1, k_espuma = 0,03 W·m^-1·K^-1, área da parede A = 0,80 m². Determine a… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Proponha e calcule um projeto de protótipo de tanque térmico com material de mudança de fase (PCM) para reduzir a necessidade diária de aquecimento de V = 100 L de água de 20 °C a 60 °C. Considere c_água = 4,20×10³… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projete um protótipo de armazenamento térmico sustentável para manter uma sala pequena a 22 °C por t = 8 h durante a madrugada (temperatura externa 10 °C). Considere perda térmica média P_loss = 600 W. Use parafina como… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa DISSERTATIVA — Proponha e calcule um protótipo de sistema térmico sustentável para aquecimento noturno de uma sala de aula pequena (volume 60 m³). Considere coletores solares, isolamento e um material de mudança de fase… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Explique, com cálculos e análise, como a conservação de energia e as perdas influenciam a recuperação por frenagem regenerativa em um ônibus elétrico de massa total m = 12 000 kg que reduz sua velocidade de 20,0 m/s para… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (Dissertativa) Um ônibus elétrico de massa m = 1,20×10^4 kg viaja a v_i = 20,0 m/s. Deve ser trazido a repouso por frenagem combinada (mecânica + regenerativa). A equipe exige que a força média de frenagem não exceda… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um guindaste eleva, com aceleração a = 0,80 m/s² para cima, uma plataforma de massa mp = 120 kg que transporta uma caixa de massa mc = 30 kg. Considere g = 10 m/s². Usando F = m·a (F em N, m em kg, a em m/s²), determine… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: usando as Leis de Newton e a conservação do momento, deduza a expressão do impulso de reação (força de empuxo) F = ?·v_e para um foguete que ejeta massa à velocidade v_e. Em seguida, aplique a relação para um… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa (DISSERTATIVA, Dificuldade 3) Em uma sequência de promenade um casal (m1 = 50 kg, m2 = 45 kg) desloca-se: o líder (m1) avança ?x1 = +0,50 m, o seguidor (m2) desloca-se ligeiramente para trás ?x2 = -0,20 m. Considerando… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um carrinho move-se horizontalmente a 4,0 m/s. Do topo do carrinho, a uma altura h = 12,0 m acima do solo, uma esfera é lançada para frente, horizontalmente, com velocidade v_rel = 6,0 m/s em relação ao carrinho… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Um dispositivo no topo de um edifício lança um projétil do mesmo nível do alvo, que está a uma distância horizontal R = 80,0 m do ponto de lançamento. Despreze resistência do ar e use g = 10 m/s². Determine a menor… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Considere um casal de dançarinos (massa total M = 120 kg) cujo centro de massa combinado está a altura h = 1,10 m. A metade da largura da base de apoio lateral (distância do eixo vertical central até a borda da base) é b… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Disserte: um projétil é lançado do solo com v0 = 40,0 m/s a ? = 60,0°. Despreze resistência do ar e use g = 10 m/s². (a) Calcule a altura máxima H, tempo total de voo T e alcance R. (b) Usando conservação de energia… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Projeto: uma máquina eleva repetidamente uma carga de massa m = 50 kg por uma altura h = 2,0 m em cada ciclo. Para reduzir o trabalho entregue pelo motor, propõe-se usar uma mola que armazene parte da energia… Ver resposta esperada e explicação

✍️ Dissertativa Dois dançarinos, m1 = 50 kg a r1 = 0,60 m e m2 = 60 kg a r2 = 1,20 m, giram com ?1 = 1,00 rad/s. Aproximam-se para r1' = 0,30 m e r2' = 0,60 m sem torque externo. Calcule ?2, as energias rotacionais iniciais e finais e… Ver resposta esperada e explicação