Física com o BFTente resolver cada exercício antes de abrir a resposta. As resoluções ficam disponíveis logo abaixo de cada questão.
Questões desta lista
Questão 1
ENEM · Reaplicação COP30 2025Um empresário sul-africano definiu o Hyperloop como a única opção para a viagem ultrarrápida. O Hyperloop é uma espécie de trem que se locomove sem atrito, levitando magneticamente sobre trilhos, em túneis com pressão reduzida. Durante o percurso, o ar vai sendo extraído do túnel, e a diferença de pressão gerada entre a parte traseira e a frontal faz com que a cápsula com passageiros seja colocada em movimento e siga deslocando-se praticamente sem atrito e sem resistência do ar. Em vez de trilhos convencionais, ela é levitada e guiada por campos eletromagnéticos.
Disponível em: https://veja.abril.com.br. Acesso em: 21 nov. 2021 (adaptado).
O Hyperloop se desloca de acordo com o mesmo princípio físico que explica o movimento de um
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Resposta: B
O funcionamento do sistema Hyperloop está fundamentado no conceito de gradiente de pressão, um fenômeno físico que ocorre quando há uma disparidade nos valores de pressão entre dois pontos distintos de um fluido ou ambiente. No caso descrito, a remoção do ar dentro do túnel cria uma zona de baixa pressão na parte frontal da cápsula em relação à parte traseira. Essa diferença de pressão atua como uma força resultante que impulsiona o veículo para frente, buscando o equilíbrio térmico e mecânico do sistema.
Para compreender essa dinâmica, podemos observar o exemplo cotidiano de utilizar um canudo para beber um líquido. Ao realizar a sucção, o indivíduo expande o volume dentro da boca, o que reduz a pressão interna naquele ponto. Como a pressão atmosférica externa permanece constante e é maior do que a pressão criada dentro do canudo, surge uma diferença de pressão que força o fluido a subir pelo tubo em direção à boca. Portanto, tanto no Hyperloop quanto no ato de sugar por um canudo, o movimento é motivado pela busca do sistema por igualar as pressões, movendo a massa (seja ela a cápsula ou o líquido) da região de maior pressão para a região de menor pressão.
Dessa forma, ao analisar as alternativas propostas, identifica-se que o mecanismo de deslocamento por diferencial de pressão é exatamente o mesmo descrito na opção B, onde o líquido é transportado pelo canudo devido à diferença de pressão estabelecida durante a sucção.
Questão 2
FATEC 2023Durante a mastigação de um alimento sólido, os dentes molares de uma pessoa adulta podem exercer uma pressão aproximada de 5 kgf/cm2 sobre o alimento.
Sabendo que kgf/cm2 equivale à unidade de medida bar, assinale a alternativa que apresenta corretamente a pressão exercida pelos molares de uma pessoa adulta em N/m2 (ou Pa)
Considere:
1 bar = 100.000 Pa
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Resposta: B
A pressão informada é de 5 kgf/cm2. Como o enunciado estabelece que 1 kgf/cm2 = 1 bar, esse valor pode ser diretamente convertido para bar:
5 kgf/cm2 = 5 bar
Em seguida, utiliza-se a relação fornecida no enunciado, segundo a qual cada bar corresponde a 100.000 Pa. Portanto, para converter 5 bar em pascal, multiplica-se o valor da pressão por 105 Pa/bar. A unidade bar é cancelada na multiplicação, restando a unidade pascal:
Usando análise dimensional ou uma simples e direta regra de três:
\[p = 5 bar\] \[p = 5 \cancel{bar} \times \frac{10^{5} \text{Pa}}{1 \cancel{bar}}\] \[p = 5 \times 10^{5} \text{Pa}\]
Assim, a pressão exercida pelos molares é de 5,0 × 105 Pa, que também pode ser escrita como 5,0 × 105 N/m2, pois pascal é definido como newton por metro quadrado.
Logo, a alternativa correta é a letra B.
Questão 3
UCS 2014Quando um motorista vai ao posto de gasolina para colocar ar nos pneus do carro, é comum encontrar o valor de pressão fornecido pela bomba de ar expresso na unidade Psi ( pound per square inch ), que não é uma unidade do Sistema Internacional de Unidades. Se, por exemplo, o manual do usuário do veículo determinar o valor para calibração dos pneus em 30 Psi, sendo que 1 Psi = 6,895×103 Pa, significa que o motorista deve aplicar
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Resposta: B
A pressão indicada para a calibração dos pneus deve ser convertida de psi para pascal, unidade de pressão do Sistema Internacional. O enunciado fornece a relação entre essas unidades: 1 psi corresponde a 6,895 × 103 Pa. Portanto, para 30 psi, deve-se multiplicar esse valor pelo fator de conversão:
\[30 psi = 30 \left(6.895 \times 10^{3} \text{Pa}\right) \cong 2.07 \times 10^{5} \text{N} / m^{2} .\]
O resultado mostra que a pressão de 30 psi é aproximadamente igual a 2,07 × 105 Pa. Como o pascal é definido como newton por metro quadrado, esse valor também significa que o ar exerce, aproximadamente, uma força de 2,07 × 105 N sobre cada área de 1 m2 da parte interna do pneu.
Assim, a informação não representa uma força total independente da área, uma massa de ar ou uma temperatura. Ela representa uma força distribuída por unidade de área, que é justamente o significado físico da pressão. Portanto, a alternativa correta é b) 2,07×105 N de força, aproximadamente, em cada m2 da área interna do pneu.
