Física - Semana 68

Iniciante:

Uma corrente esta dependurada de um galho a uma altura H. A corrente no momento inicial tem comprimento l<H. Ela recebe, do Sol, energia térmica equivalente à \sigma joules por segundo, sua massa total é M, em quilogramas, e seu calor específico é x caloria por kelvin por quilograma.  Sendo seu coeficiente de dilatação linear igual a \alpha, em quanto tempo a corrente tocará o chão?

Intermediário:

Imagine a seguinte situação: um chuveiro é abastecido com água advinda de um poço 15 metros abaixo de si. O cano que transporta a água tem sua secção transversal com 10 centímetros quadrados de área e a água no interior deste se move com a velocidade de 1 metro por segundo. O orifício de saída no chuveiro tem área de 5 centímetros quadrados. Além disso, no posso ela está a temperatura de 20 graus célcios e, após ser aquecida pelo chuveiro, sai com 50 graus célcios. Sabendo que para aquecer um grama água um kelvin é necessário uma caloria, que a densidade deste líquido é de um grama por centímetro cúbico e que a gravidade local é vale dez metros por segundo ao quadrado, dê a potência necessária para este sistema se manter funcionando.

Avançado: 

Uma bolinha de massa M e raio r e carga q rola pela superfície de um hemisfério (meio círculo) de raio R, fixo no chão. No ponto equidistante de cada ponto da superfície (centro do que seria o círculo completo) há uma carga Q. A gravidade local é g. Sabendo que bolinha começa do topo e que o rolamento é perfeito, determine em que ângulo a normal se tornará zero. Ps.: ignore campos magnéticos que possam ser gerados.