Uma das peças fundamentais do desfibrilador é o capacitor, componente eletrônico que armazena energia elétrica e a descarrega sob a forma de um choque. Essa descarga elétrica, ao ser aplicada no coração de uma pessoa com arritmia ou fibrilação, pode restabelecer os batimentos cardíacos. Observe no gráfico a curva de carga do capacitor de um desfibrilador, em função da tensão elétrica U:

Admitindo que o capacitor seja carregado com uma diferença de potencial de 1200 V, a energia elétrica, em joules, armazenada nesse capacitor é igual a:

Em algumas rodovias brasileiras, existem áreas de escape, recurso de segurança que permite a veículos com problemas de frenagem parar sem causar acidentes, conforme ilustra a imagem.

br.images.search.yahoo.com

Considere que o motorista de um caminhão, com massa total de 12 toneladas e velocidade de 86,4 km/h, está com problemas de frenagem e entra em uma área de escape com desaceleração de 7,2 m/s².

O módulo do trabalho realizado pela força resultante, em megajoules, até o caminhão parar, corresponde a cerca de:

De acordo com os postulados da teoria da relatividade especial, de Albert Einstein, dois observadores que possuem movimento relativo entre si observam intervalos de tempo diferentes. Considere um observador P, em repouso na Terra, e um observador N, deslocando-se em uma nave. A relação entre os intervalos de tempo marcado pelos dois observadores é dada pela seguinte expressão:

\( \Delta t = \dfrac{\Delta t'}{\sqrt{1 - \dfrac{v^2}{c^2}}} \)

\( \Delta t \) – intervalo de tempo medido pelo observador P, em repouso, no referencial x

\( \Delta t' \) – intervalo de tempo medido pelo observador N, em movimento, no referencial x’

v – velocidade do referencial x’ em relação ao referencial x

c – velocidade da luz no vácuo Sabe-se que, com base na teoria de Einstein, \( \Delta t > \Delta t' \).

Admita que o observador N realiza uma viagem com velocidade v = 0,75 c, sendo \( \Delta t' \) = 6,6 horas, em relação ao observador P.

Nessas condições, o intervalo de tempo \( \Delta t \) dessa viagem, em horas, medido pelo observador P, corresponde, aproximadamente, a:

Para analisar um líquido em repouso, contido em um recipiente aberto, um pesquisador verificou a variação da pressão hidrostática P, em função da profundidade h, no interior do líquido. Observe, no gráfico, os resultados encontrados e, na tabela, valores da densidade de quatro líquidos:

Considere a aceleração da gravidade local igual a 10,0 m/s² e a pressão atmosférica igual a 1,0 x 10⁵ N/m².

Com base nos dados apresentados, utilizou-se no experimento o seguinte líquido:

Durante o combate a um incêndio de grandes proporções, um quartel de bombeiros utiliza um gerador termelétrico acionado pelo calor proveniente da queima controlada de resíduos. O sistema opera segundo um ciclo semelhante ao de Carnot entre uma fonte quente a 600 K e uma fonte fria a 300 K. Em cada ciclo, o gerador recebe 400 MJ de calor da fonte quente. Devido a perdas inevitáveis do sistema, o rendimento real do gerador corresponde a 50% do rendimento teórico do ciclo de Carnot. Considerando essas informações, determine o trabalho efetivamente realizado pelo gerador em cada ciclo.

Durante uma operação de combate a incêndio, a água escoa de forma permanente por uma mangueira ligada a uma bomba. Considere dois pontos do escoamento: Ponto 1: interior da mangueira, situado a 1,0 m acima do solo, onde a água possui pressão p₁ = 3,0×105 Pa e velocidade v₁ = 6 m/s; Ponto 2: saída do esguicho, situada ao nível do solo, onde a água possui velocidade v₂ = 8 m/s. Admita a água como fluido ideal, com massa específica \( ρ \) = 1000 kg/m³ e considere g = 10 m/s². Determine a pressão da água no ponto 2.

Durante uma operação de resgate, um bombeiro utiliza um macaco hidráulico para elevar uma carga. O sistema contém um fluido incompressível e possui um manômetro acoplado. Considere que o fluido está em repouso e que o sistema se encontra ao nível do mar. Sobre os conceitos de fluidos, pressão e empuxo, assinale a alternativa correta.

Um projétil de massa m = 10 g é atirado horizontalmente com velocidade v₀ contra um pêndulo vertical cuja massa pendular é M = 1 kg e de fácil penetração. O projétil aloja-se no pêndulo e, devido ao choque, o conjunto sobe até a altura h = 20 cm. Adote g = 10 m/s² e determine a velocidade inicial aproximada do projétil.

Um bloco de massa 2 kg é lançado sobre um plano horizontal com velocidade inicial de 20 m/s. Após percorrer uma distância de 40 m, o bloco para completamente. Despreze a resistência do ar e considere g = 10 m/s². Determine o coeficiente de atrito dinâmico entre o bloco e o plano.

Na tentativa de reproduzir a experiência de Carnot, um jovem pesquisador construiu uma máquina térmica de 4 estágios, utilizando como agente 1,0 mol de um gás ideal. Considerando que no primeiro estágio o gás absorve uma quantidade de calor Q₁ = 5,28 KJ e sofre uma expansão isotérmica reversível à temperatura T₁ = 27 °C, passando do volume V_a para V_b, à custa de uma redução de pressão p_b < p_a, a razão entre os volumes final V_b e inicial V_a é:

Considere a constante universal dos gases R = 8 J/mol K e e^1,1 = 3,0.