Física – Semana 103

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Escrito por Ualype Uchôa:

Iniciante:

Bombas nucleares são armas letais que podem levar a humanidade ao caos e destruição. No entanto, é interessante conhecer como funciona a Física por trás desses objetos. Com uma abordagem simplificada, podemos estimar a energia liberada numa explosão de uma bomba atômica:

a) Considere a explosão de uma ogiva nuclear próxima à superfície terrestre. Sabendo que a energia liberada na explosão é apenas a cinética da massa de ar que foi empurrada no processo da explosão, determine uma expressão literal para a energia da explosão, considerando que ela possui uma propagação esférica. Dados: $$\rho$$ é a densidade do ar, $$R$$ é a distância alcançada pela frente esférica da explosão e $$v$$ é a velocidade de propagação desta (assuma constante).

b) Estime a quantidade de energia liberada (em $$J$$), para uma explosão cujo tempo medido (desde a detonação) foi de $$0,6$$ $$ms$$, durante o qual a frente de propagação percorreu $$100$$ $$m$$. A densidade do ar é $$\rho=1,2$$ $$kg/m^3$$.

OBS: O volume de uma esfera é $$\dfrac{4}{3} \pi r^3$$, onde $$r$$ é seu raio.

Intermediário:

Um pequeno bloco $$A$$ de massa $$m$$ encontra-se em repouso num plano horizontal liso está ligado por um fio ao ponto $$P$$, e, por outro fio, por meio de uma polia ideal, ao bloco $$B$$ de mesma massa. $$A$$ também está conectado ao teto, no ponto $$O$$, através de uma mola ideal e não deformada, de comprimento natural $$l_{0}$$ e constante elástica $$k=\dfrac{5mg}{l_0}$$. Em um dado momento, corta-se o fio $$PA$$. Pergunta-se: qual será a velocidade de $$A$$ no momento em que este perde o contato com o plano?

Avançado:

Responda as seguintes perguntas sobre oscilações elétricas:

a) Calcule as frequências naturais de oscilação livre do circuito abaixo.                                         

b) Determine a frequência natural de oscilação livre do circuito abaixo, onde $$L_{12}$$ é a indutância mútua entre os indutores $$1$$ e $$2$$.