Física - Semana 93

Escrito por Matheus Ponciano

Iniciante:

Em um calorímetro ideal de capacitância térmica desprezível, o aluno de física Ualypessom coloca $10,0$ $g$ de gelo a $0,0$ $^oC$, $10,0$ $g$ de água a $50,0$ $^oC$ e $10$ $g$ de vapor de água a $100,0$ $^oC$. Determine as características finais do sistema.

Dados:

Calor específico do gelo: $c_g = 0,5$ $cal/g^oC$

Calor específico da água: $c_a= 1,0$ $cal/g^oC$

Calor latente de fusão do gelo: $L_f = 80,0$ $cal/g$

Calor latente de vaporização da água: $L_v = 540,0$ $cal/g$

Intermediário:

Determine a razão entre as energias potenciais gravitacionais no extremo de um cubo homogêneo e no seu centro, em relação ao infinito.

Avançado:

O físico Cornellius desenvolveu um pêndulo para ser utilizado em uma nave espacial sem gravidade. O mecanismo é um pêndulo simples (massa $m$ no fim de uma barra sem massa de comprimento $l$) preso a um pivô, no qual pode rotacionar no plano. Para gerar uma gravidade artificial, o pivô é forçado a rotacionar a uma frequência em um circulo de raio $R$, no mesmo plano que o pêndulo. Mostre que as possíveis características de movimento $\theta(t)$ do pêndulo são idênticos ao do movimento $\theta(t)$ de um pêndulo simples em um campo gravitacional uniforme de módulo $g =\omega^2R$, não apenas para pequenas oscilações, mas para qualquer amplitude e qualquer valor de $l$.