Em 1883, a explosão do vulcão Krakatoa gerou uma onda sonora tão poderosa que deu a volta no planeta. Admitindo que a velocidade média da propagação do som no ar é de 1 200 km/h, que o raio da Terra é aproximadamente 6 400 km e \( \pi = 3 \), quanto tempo o som dessa explosão precisou para dar uma volta completa na Terra?

Estrelas supermassivas, com massa superior a aproximadamente oito vezes a do Sol, terminam sua existência de algumas dezenas de milhões de anos com uma potente e luminosa explosão denominada supernova. Nesse evento, que marca o fim do processo de geração de energia por fusão nuclear, a estrela moribunda expele suas camadas mais externas e a matéria restante pode seguir dois caminhos. Se a massa total inicial da estrela for maior que a de 25 sóis, o núcleo inerte continua colapsando e vira um buraco negro. Se tiver entre 10 e 25 massas solares, o núcleo central sobrevive à explosão e forma um objeto composto apenas por um tipo de partícula: uma estrela de nêutrons.

Novos estudos sugerem que uma estrela de nêutrons de pequena massa pode ser um objeto ainda mais exótico, previsto na teoria, mas nunca observado de forma inequívoca: uma estrela composta de quarks soltos, um tipo de partícula elementar, indivisível, que é um constituinte fundamental da matéria.”

(https://revistapesquisa.fapesp.br. Acesso em 03.10.2023. Adaptado)

Com objetivo de compreender a notícia publicada, um estudante fez uma pesquisa sobre alguns dos termos apresentados na notícia. Como resultado, descobriu corretamente que

Com objetivo de calcular a velocidade das ondas eletromagnéticas, uma jovem realizou o seguinte experimento: colocou três fatias de queijo lado a lado num prato, removeu o prato giratório do micro-ondas, colocou o prato com queijo em seu interior e ligou o aparelho por 30 segundos. Após o funcionamento, removeu o prato com queijo e mediu a distância entre o centro de duas faixas de derretimento (6,1 cm). Em seguida, verificou no manual do aparelho que sua frequência de operação é 2 450 MHz.

A reflexão das micro-ondas nas paredes internas do aparelho, associada à interferência entre as ondas incidentes e refletidas, cria ondas estacionárias que geram os padrões de derretimento observados no queijo. A velocidade experimental aproximada, em m/s, determinada pela jovem foi de

A arquitetura das grandes salas de concerto e as famílias de instrumentos (cordas, percussão, metais e madeiras) de uma orquestra sinfônica se relacionam com uma série de fenômenos acústicos e ondulatórios. A esse respeito, é correto afirmar:

O processo para produzir o vergalhão de aço inicia com a fusão da sucata e toda a matéria prima – ferro bruto, seguida do tratamento e posterior solidificação do aço. Para fundir a sucata e todo o ferro bruto, o forno opera a 1 500 ºC.

Desconsiderando a troca de calor do forno com o meio e assumindo que a temperatura inicial do material a ser colocado no forno é 50 ºC, o calor específico do ferro é 0,1 cal/(g · ºC) e o calor latente de fusão do ferro é 64 cal/g, assinale a alternativa que apresenta corretamente a ordem de grandeza da energia necessária para esse forno fundir 200 toneladas (2 ·10⁸ g) de sucata e ferro bruto.

A distância focal indicada nas lentes fotográficas corresponde à distância entre o centro da objetiva até o sensor da câmera, onde é formada a imagem. É também a distância focal que define o ângulo de visão da lente.

Suponha uma lente com distância focal 50 mm e sensor que permite captar imagens num quadro de 25 mm de altura.

A distância mínima entre a objetiva e uma pessoa de 1,70 m de altura que deseja ser fotografada de corpo inteiro é

Um gatinho brincando com uma bola sobre uma mesa se diverte ao vê-la deslizar com velocidade constante até cair e atingir o chão.

Desprezando eventuais perdas por atrito e a resistência do ar, podemos afirmar que, durante a queda,

No toboágua esquematizado abaixo, uma pessoa de 70 kg, parte do repouso em A e desliza até B, onde atinge a velocidade de 8 m/s. A partir de B, inicia uma nova descida, com nova inclinação, que a leva até o ponto C, onde a velocidade atinge 28 m/s. A partir desse ponto, um trecho cheio de água promove a desaceleração segura da pessoa que desceu pelo toboágua.

Desprezando as forças contrárias ao movimento e considerando a aceleração da gravidade 10 m/s², a altura y, correspondente à descida BC, é igual a

Um objeto é lançado na superfície de um planeta desconhecido, formando um ângulo de 45º com a horizontal e atinge o solo plano a 125 m de distância. O gráfico representa as posições horizontais (x) e verticais (y) do objeto a cada 2,5 segundos.

Considerando sen (45º) = cos (45º) = 0,70 e desprezível a ação de forças dissipativas, ao analisar esse movimento, é correto afirmar que

Quando o potencial entre as placas de um capacitor ultrapassa um certo valor V_máx, conhecido como potencial de ruptura, o material dielétrico desse capacitor sofre um processo chamado de ruptura e passa a permitir a passagem de corrente elétrica entre as placas. A todo material dielétrico pode ser atribuída uma rigidez dielétrica que é o máximo valor do campo elétrico que pode ocorrer entre as placas sem que ocorra a ruptura.

Suponha que, inicialmente, um capacitor ligado a uma bateria possuía ar entre as placas com rigidez dielétrica de 3,0 kV/mm. O potencial entre as placas foi de 2V_máx deste capacitor, produzindo, portanto, uma ruptura nele. Para resolver o problema, o técnico trocou o capacitor por outro com um dado material dielétrico. O potencial máximo V'_máx deste novo capacitor é tal que suas placas estão submetidas a uma ddp igual a V'_máx/2 quando ligadas à mesma fonte. Qual é, então, a rigidez dielétrica do novo material?