Ponteiro dos segundos
(UNICAMP-SP)
A experimentação é parte essencial do método científico, e muitas vezes podemos fazer medidas de grandezas físicas usando instrumentos extremamente simples.
a) Usando o relógio e a régua graduada em centímetros da figura no espaço de resposta, determine o módulo da velocidade que a extremidade do ponteiro dos segundos (o mais fino) possui no seu movimento circular uniforme.
b) Para o seu funcionamento, o relógio usa uma pilha que, quando nova, tem a capacidade de fornecer uma carga q = 2,4 Ah = 8,64 x 103 C. Observa-se que o relógio funciona durante 400 dias até que a pilha fique completamente descarregada. Qual é a corrente elétrica média fornecida pela pilha? Considere π = 3.
Resolução:
a) Com a régua da figura medimos o comprimento do ponteiro dos segundos que é o raio do movimento circular descrito pela extremidade do ponteiro: R = 2,8 cm.
O módulo da velocidade linear da extremidade do ponteiro é dado por:
v = ω.R = (2π/T).R => v = (2.3/60 s). 2,8 cm => v = 0,28 cm/s
b) im = ΔQ/Δt => im = 2,4 Ah/400.24 h => im = 0,25.10-3 A = 0,25 mA
Respostas: a) 0,28 cm/s; b) 0,25 mA
Tela de toque
(UNICAMP-SP)
Telas de visualização sensíveis ao toque são muito práticas e cada vez mais utilizadas em aparelhos celulares, computadores e caixas eletrônicos. Uma tecnologia frequentemente usada é a das telas resistivas, em que duas camadas condutoras transparentes são separadas por pontos isolantes que impedem o contato elétrico.
a) O contato elétrico entre as camadas é estabelecido quando o dedo exerce uma força F sobre a tela, conforme mostra a figura abaixo. A área de contato da
ponta de um dedo é igual a A = 0,25 cm2. Baseado na sua experiência cotidiana, estime o módulo da força exercida por um dedo em uma tela ou teclado
convencional, e em seguida calcule a pressão exercida pelo dedo. Caso julgue necessário, use o peso de objetos conhecidos como guia para a sua estimativa.
b) O circuito simplificado da figura ilustra como é feita a detecção da posição do toque em telas resistivas. Uma bateria fornece uma diferença de potencial U = 6 V ao circuito de resistores idênticos de R = 2 kΩ. Se o contato elétrico for estabelecido apenas na posição representada pela chave A, calcule a diferença de potencial entre C e D do circuito.
b) O circuito simplificado da figura ilustra como é feita a detecção da posição do toque em telas resistivas. Uma bateria fornece uma diferença de potencial U = 6 V ao circuito de resistores idênticos de R = 2 kΩ. Se o contato elétrico for estabelecido apenas na posição representada pela chave A, calcule a diferença de potencial entre C e D do circuito.
Resolução:
a) O módulo da força exercida por um dedo aplicado na tela corresponde ao peso de um corpo de massa 50 gramas: F = m.g = 50.10-3 kg.10 m/s2 => F = 0,5 N
Definição de pressão: p = F/A => p = 0,5 N/0,25.10-4 m2 => p = 2.104 N/m2
b) A resistência equivalente é igual a: Requiv= R/2 + R = 3R/2 = 3 kΩ = 3.103 Ω
A corrente elétrica que atravessa o gerador tem intensidade:
i = U/Requiv = 6/3.103 => i = 2.10-3 A
Ddp entre C e D: UCD = (R/2) . i = 103 Ω. 2.10-3 A => UCD = 2 V
Respostas: a) 0,5 N e 2.104 N/m2 ; b) 2 V
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