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Questão
Músculos artificiais feitos de nanotubos de carbono embebidos em cera de parafina podem suportar até duzentas vezes mais peso que um músculo natural do mesmo tamanho. Considere uma fibra de músculo artificial de 1 mm de comprimento, suspensa verticalmente por uma de suas extremidades e com uma massa de 50 gramas pendurada, em repouso, em sua outra extremidade. O trabalho realizado pela fibra sobre a massa, ao se contrair 10%, erguendo a massa até uma nova posição de repouso, é
a) $$5\cdot 10^{-3}\, J$$.
b) $$5\cdot 10^{-4}\, J$$.
c) $$5\cdot 10^{-5}\, J$$.
d) $$5\cdot 10^{-6}\, J$$.
Se necessário, utilize $$g = 10\, m/s^{2}$$.
Solução:
Aqui vamos considerar a situação inicial como o referencial de energia potencial gravitacional. Como o músculo ergue a massa 10% de seu comprimento, basta calcular a energia potencial gravitacional dessa ação: \[E_{p} = m\cdot g\cdot h \longrightarrow E_{p} = 0,5\cdot 10\cdot 0,1\cdot 1\cdot 10^{-3} \longrightarrow E_{p} = 5\cdot 10^{-5}\, J\] Resposta: letra C.
Questão
O Teatro de Luz Negra, típico da República Tcheca, é um tipo de representação cênica caracterizada pelo uso do cenário escuro com uma iluminação estratégica dos objetos exibidos. No entanto, o termo Luz Negra é fisicamente incoerente, pois a coloração negra é justamente a ausência de luz. A luz branca é a composição de luz com vários comprimentos de onda e a cor de um corpo é dada pelo comprimento de onda da luz que ele predominantemente reflete. Assim, um quadro que apresente as cores azul e branca quando iluminado pela luz solar, ao ser iluminado por uma luz monocromática de comprimento de onda correspondente à cor amarela, apresentará, respectivamente, uma coloração
a) amarela e branca.
b) negra e amarela.
c) azul e negra.
d) totalmente negra.
Solução:
Na parte do quadro que é branca, significa que todos os comprimentos de onda são refletidos. Ao ser iluminado apenas pela luz amarela, essa parte do quadro será amarela. Na parte azul, a única onda que é refletida é a azul, as demais são absorvidas. Como o quadro está sendo iluminado por luz amarela, a parte azul irá absorver esse comprimento de onda e ficará negra.
Resposta: letra B.
Questão
Tempestades solares são causadas por um fluxo intenso de partículas de altas energias ejetadas pelo Sol durante erupções solares. Esses jatos de partículas podem transportar bilhões de toneladas de gás eletrizado em altas velocidades, que podem trazer riscos de danos aos satélites em torno da Terra. Considere que, em uma erupção solar em particular, um conjunto de partículas de massa total $$m_{p} = 5\, kg$$, deslocando-se com velocidade de módulo $$v_{p} = 2\cdot 10^{5}\, m/s$$, choca-se com um satélite de massa $$M_{s} = 95\, kg$$ que se desloca com velocidade de módulo igual a $$V_{s} = 4\cdot 10^{3}\, m/s$$ na mesma direção e em sentido contrário ao das partículas. Se a massa de partículas adere ao satélite após a colisão, o módulo da velocidade final do conjunto será de
a) 102.000 m/s.
b) 14.000 m/s.
c) 6.200 m/s.
d) 3.900 m/s.
Solução:
Aqui vamos utilizar a quantidade de movimento, que será igual no início e no fim: $$Q_{i} = Q_{f} \longrightarrow m_{p}\cdot v_{p} + M_{s}\cdot V_{s} = m_{total}\cdot v_{total}$$. Vamos considerar a velocidade do jato positiva e a do satélite negativa, já que está em sentido contrário. A massa final $$m_{total}$$ será a soma das duas massas iniciais, pois diz que as partículas do jato aderem ao satélite. \[5\cdot 2\cdot 10^{5} + 95\cdot 4\cdot 10^{3} = (5 + 95)\cdot v_{total} \longrightarrow v_{total} = 6.200\, m/s\] Resposta: letra C.
