USP 2009 Física - Questões

Um caminhão, parado em um semáforo, teve sua traseira atingida por um carro. Logo após o choque, ambos foram lançados juntos para frente (colisão inelástica), com uma velocidade estimada em $5\ \text{m/s}\ (18\ \text{km/h})$, na mesma direção em que o carro vinha. Sabendo- se que a massa do caminhão era cerca de três vezes a massa do carro, foi possível concluir que o carro, no momento da colisão, trafegava a uma velocidade aproximada de

Em um “freezer”, muitas vezes, é difícil repetir a abertura da porta, pouco tempo após ter sido fechado, devido à diminuição da pressão interna. Essa diminuição ocorre porque o ar que entra, à temperatura ambiente, é rapidamente resfriado até a temperatura de operação, em torno de -$18\ ^\circ\ \text{C}$. Considerando um “freezer” doméstico, de $280\ \text{L}$, bem vedado, em um ambiente $27\ ^\circ\ \text{C}$ e pressão atmosférica $P_0$, a pressão interna poderia atingir o valor mínimo de

Considere que todo o ar no interior do “freezer”, no instante em que a porta é fechada, está à temperatura do ambiente.

O que consome mais energia ao longo de um mês, uma residência ou um carro? Suponha que o consumo mensal de energia elétrica residencial de uma família, $E_R$, seja $300\ \text{kWh}\ (300\ \text{quilowatts} \cdot \text{hora})$ e que, nesse período, o carro da família tenha consumido uma energia $E_C$, fornecida por $180$ litros de gasolina. Assim, a razão $\frac{E_C}{E_R}$ será, aproximadamente,

Dados:

*Calor de combustão da gasolina $\approx 30\ 000\ \text{kJ/litro}$

*$1\ \text{kJ} = 1\ 000\ \text{J}$

Na maior parte das residências que dispõem de sistemas de $TV$ a cabo, o aparelho que decodifica o sinal permanece ligado sem interrupção, operando com uma potência aproximada de $6\ W$, mesmo quando a $TV$ não está ligada. O consumo de energia do decodificador, durante um mês $(30$ dias$)$, seria equivalente ao de uma lâmpada de $60\ W$ que permanecesse ligada, sem interrupção, durante

Em uma experiência, um longo fio de cobre foi enrolado, formando dois conjuntos de espiras, $E_1$ e $E_2$, ligados entre si e mantidos muito distantes um do outro. Em um dos conjuntos, $E_2$, foi colocada uma bússola, com a agulha apontando para o Norte, na direção perpendicular ao eixo das espiras.

A experiência consistiu em investigar possíveis efeitos sobre essa bússola, causados por um ímã, que é movimentado ao longo do eixo do conjunto de espiras $E_1$.

Foram analisadas três situações:

1. I. Enquanto o ímã é empurrado para o centro do conjunto das espiras $E_1$
   

2. II. Quando o ímã é mantido parado no centro do conjunto das espiras $E_1$.
   

3. III. Enquanto o ímã é puxado, do centro das espiras $E_1$, retornando a sua posição inicial.
   

Um possível resultado a ser observado, quanto à posição da agulha da bússola, nas três situações dessa experiência, poderia ser representado por