USP 2000 Física - Questões

Uma onda eletromagnética propaga-se no ar com velocidade praticamente igual à da luz no vácuo ($c=3\times 10^8\ m/s$, enquanto o som propaga-se no ar com velocidade aproximada de $330\ m/s$. Deseja-se produzir uma onda audível que se propague no ar com o mesmo comprimento de onda daquelas utilizadas para transmissões de rádio em frequência modulada (FM) de $100\ MHz \ (100\times 10^6 \ Hz )$. A frequência da onda audível deverá ser aproximadamente de:

No Sistema Solar, o planeta Saturno tem massa cerca de $100$ vezes maior do que a da Terra e descreve uma órbita, em torno do Sol, a uma distância média $10$ vezes maior do que a distância média da Terra ao Sol (valores aproximados). A razão $(F_{sat}/F_T )$ entre a força gravitacional com que o Sol atrai Saturno e a força gravitacional com que o Sol atrai a Terra é de aproximadamente:

Em um copo grande, termicamente isolado, contendo água à temperatura ambiente ($25\ ^\circ \text{C}$), são colocados 2 cubos de gelo a $0\ ^\circ \text{C}$. A temperatura da água passa a ser, aproximadamente, de $1\ ^\circ \text{C}$. Nas mesmas condições se, em vez de 2, fossem colocados 4 cubos de gelo iguais aos anteriores, ao ser atingido o equilíbrio, haveria no copo

Um bujão de gás de cozinha contém $13\ kg$ de gás liquefeito, à alta pressão. Um mol desse gás tem massa de, aproximadamente, $52\ g$. Se todo o conteúdo do bujão fosse utilizado para encher um balão, à pressão atmosférica e à temperatura de $300\ K$, o volume final do balão seria aproximadamente de:

Dados:

Constante dos gases $R$:

$R=8,3\ J/(mol\cdot K)$

$R=0,82\ atm\cdot \ell /(mol\cdot K)$

$p_{\text{atmosférica}}=1\ atm \approx 1\times 10^5\ Pa$

$(1\ Pa=1\ N/m^2)$

$1\ m^3=1000\ \ell$

Um motorista para em um posto e pede ao frentista para regular a pressão dos pneus de seu carro em 25 "libras" (abreviação da unidade "libra força por polegada quadrada" ou "psi"). Essa unidade corresponde à pressão exercida por uma força igual ao peso da massa de 1 libra, distribuída sobre uma área de 1 polegada quadrada. Uma libra corresponde a $0,5\ \text{kg}$ e $1$ polegada a $25\cdot 10^{-3}$, aproximadamente. Como $1$ atm corresponde a cerca de $1\cdot 10^5$ no $SI$ (e $1\ Pa=1\ N/m^2$), aquelas 25 "libras" pedidas pelo motorista equivalem aproximadamente a