Busca de Exercícios - UNICAMP - Física Aprenda a usar!

Grandes construções representam desafios à engenharia e demonstram a capacidade de realização humana. Pontes com estruturas de sustentação sofisticadas são exemplos dessas obras que coroam a mecânica de Newton. a) A ponte pênsil de São Vicente (SP) foi construída em 1914. O sistema de suspensão de uma ponte pênsil é composto por dois cabos principais. Desses cabos principais partem cabos verticais responsáveis pela sustentação da ponte. O desenho esquemático da figura 1 abaixo mostra um dos cabos principais (AOB), que está sujeito a uma força de tração T exercida pela torre no ponto B. A componente vertical da tração 7, tem módulo igual a um quarto do peso da ponte, enquanto a horizontal 7,, tem módulo igual a 4,0x10º N . Sabendo que o peso da ponte é P = 1,2x10” N, calcule o módulo da força de tração T. Tv T Figura 1 - Ponte pênsil b) Em 2008 foi inaugurada em São Paulo a ponte Octavio Frias de Oliveira, a maior ponte estaiada em curva do mundo. A figura 2 mostra a vista lateral de uma ponte estaiada simplificada. O cabo AB tem comprimento L=50m e exerce, sobre a ponte, uma força To de módulo igual a 1,8x107 N. Calcule o módulo do v2 torque desta força em relação ao ponto O. Dados: sen 45° =cos 45° = > Figura 2 - Ponte estaiada

Em determinados meses do ano observa-se significativo aumento do número de estrelas cadentes em certas regiões do céu, número que chega a ser da ordem de uma centena de estrelas cadentes por hora. Esse fenômeno é chamado de chuva de meteoros ou chuva de estrelas cadentes, e as mais importantes são as chuvas de Perseidas e de Leônidas. Isso ocorre quando a Terra cruza a órbita de algum cometa que deixou uma nuvem de partículas no seu caminho. Na sua maioria, essas partículas são pequenas como grãos de poeira, e, ao penetrarem na atmosfera da Terra, são aquecidas pelo atrito com o ar e produzem os rastros de luz observados. a) Uma partícula entra na atmosfera terrestre e é completamente freada pela força de atrito com o ar após se deslocar por uma distância de 1,5 km . Se sua energia cinética inicial é igual a E, =4,5x10*T, qual é o módulo da força de atrito média? Despreze o trabalho do peso nesse deslocamento. b) Considere que uma partícula de massa m=0,1g sofre um aumento de temperatura de A0=2400ºC após entrar na atmosfera. Calcule a quantidade de calor necessária para produzir essa elevação de temperatura se o J calor específico do material que compõe a partícula é c=0,90 oC" g

Em 2009 foram comemorados os 40 anos da primeira missão tripulada à Lua, a Missão Apollo 11, comandada pelo astronauta norte-americano Neil Armstrong. Além de ser considerado um dos feitos mais importantes da história recente, esta viagem trouxe grande desenvolvimento tecnológico. a) A Lua tem uma face oculta, erroneamente chamada de lado escuro, que nunca é vista da Terra. O período de rotação da Lua em torno de seu eixo é de cerca de 27 dias. Considere que a órbita da Lua em torno da Terra é circular, com raio igual a »=3,8x10*m. Lembrando que a Lua sempre apresenta a mesma face para um observador na Terra, calcule a sua velocidade orbital em torno da Terra. b) Um dos grandes problemas para enviar um foguete à Lua é a quantidade de energia cinética necessária para transpor o campo gravitacional da Terra, sendo que essa energia depende da massa total do foguete. Por este motivo, somente é enviado no foguete o que é realmente essencial. Calcule qual é a energia necessária para enviar um tripulante de massa m =70 kg à Lua. Considere que a velocidade da massa no lançamento deve ser v=,/2gR, para que ela chegue até a Lua, sendo g a aceleração da gravidade na superfície na Terra e R, =6,4x10º mo raio da Terra.

Telas de visualização sensíveis ao toque são muito práticas e cada vez mais utilizadas em aparelhos celulares, computadores e caixas eletrônicos. Uma tecnologia frequentemente usada é a das telas resistivas, em que duas camadas condutoras transparentes são separadas por pontos isolantes que impedem o contato elétrico. a) O contato elétrico entre as camadas é estabelecido quando o dedo exerce uma força F sobre a tela, conforme mostra a figura ao lado. A área de contato da ponta de um dedo 6 igual a 4=0,25 cm’. Baseado na sua experiência cotidiana, estime o módulo da força exercida por um dedo em uma tela ou teclado convencional, e em seguida calcule a pressão exercida pelo dedo. Caso julgue necessário, use o peso de objetos conhecidos como guia para a sua estimativa. b) O circuito simplificado da figura no espaço de resposta ilustra como é feita a detecção da posição do toque em telas resistivas. Uma bateria fornece uma diferença de potencial U = 6 V ao circuito de resistores idênticos de R=2k0. Se o contato elétrico for estabelecido apenas na posição representada pela chave 4, calcule a diferença de potencial entre Ce D do circuito.

Em 1963, Hodgkin e Huxley receberam o prêmio Nobel de Fisiologia por suas descobertas sobre a geração de potenciais elétricos em neurônios. Membranas celulares separam o meio intracelular do meio externo à célula, sendo polarizadas em decorrência do fluxo de íons. O acúmulo de cargas opostas nas superfícies interna e externa faz com que a membrana possa ser tratada, de forma aproximada, como um capacitor. a) Considere uma célula em que íons, de carga unitária e=1,6x10'” C, cruzam a membrana e dão origem a uma diferença de potencial elétrico de 80mV. Quantos íons atravessaram a membrana, cuja área é 4=5x10º cm”, se sua capacitância por unidade de área é C,.. = 0,8x10º F/cm”? b) Se uma membrana, inicialmente polarizada, é despolarizada por uma corrente de íons, qual a potência elétrica entregue ao conjunto de íons no momento em que a diferença de potencial for 20mV e a corrente for 5x 10º íons/s, sendo a carga de cada íon e=1,6x10" €?