Teste 4

IADE Ciência Aplicada ao Design 2008/9 1a Frequência — Versão 4 Constantes:

c = 3 × 108 m/s h = 6,6 × 10−34 Js cW = 2,9 × 10−3 K m

1. Indica as respostas correctas (podem ser mais que uma): (a) Uma experiência científica deve ser. . .  a) universal  b) falsificável  c) conclusiva  d) repetível. (b) Uma pessoa adulta numa hora de desporto intenso consome o equivalente a:  a) 2000 kcal  b) duas latas de Fanta  c) 50 cavalos  d) 1 g de TNT. (c) Indica quais os espaços de côr dependentes (D) e independentes (I) do dispositivo de reprodução:  a) RGB  b) Lab  c) XYZ  d) CMY  e) HSV  f) Pantone 2. Explica como é que as baleias conseguem comunicar a milhares de quilómetros de distância. 3. Um ultraleve precisa de um motor de 7500 W (≈ 10 cv) para decolar. Calcula a área que é necessária cobrir com painéis solares de 30% de rendimento para produzir essa potência. 4. Mostra que a chama de um fogão (λM = 400 nm) está mais quente que a de uma vela (λM = 600 nm).

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Resolução 1.

(a) → a) e d) (b) → b) (c) → Independentes: b) c) f); Dependentes: a) d) e).

2. As ondas desviam-se para o lado onde se movem mais devagar. No oceano, ao aumentar a profundidade, dão-se dois efeitos contrários: • Por um lado, a velocidade do som diminui com o aumento da profundidade pois a temperatura vai diminuindo. Isto leva a que o som tenda a desviar-se para o fundo do oceano (mais frio, portanto velocidade de propagação mais lenta). • Por outro lado, a velocidade do som aumenta, pois a densidade vai aumentando. Isto faz com que o som se tenda a desviar para cima (menos denso, portanto menor velocidade de propagação). Estes dois efeitos contrários não se anulam: até aos 1000 m o efeito da diminuição da temperatura é mais forte, fazendo com que o som se desvie para baixo; mas a partir daí é o efeito da densidade que prevalece, fazendo com que o som se desvie para cima. Isto provoca um canal sonoro a 1000 m: sons produzidos aí não conseguem sair, propagando-se com poucas perdas até longas distâncias. É este o canal utilizado pelas baleias para comunicação: elas descem aos 1000 m de profundidade e produzem aí os seus sons, que podem ser ouvidos a milhares de km de distância por quem se encontre à mesma profundidade. 3. A energia solar contém aproximadamente 1 kW por m2 . Se os painéis têm um rendimento de 30%, isso significa que conseguem produzir: 30 × 1000 = 300 W por m2 . 100 Para fornecer a potência correspondente aos 7500 W precisamos de cobrir a seguinte área: 7500 = 25 m2 . 300 Pode ver-se como é uma área bastante grande. Se a asa tiver uma largura de 1,5 m, dá uma envergadura de 17 m. Não é fácil construir um avião dessa envergadura que seja suficientemente leve para um motor de 10 cv. 4. Temos então que calcular a temperatura para cada radiação usando a lei de Wien: λM T = cW . Para a chama do fogão temos: λM T = cW ⇐⇒ 400 × 10−9 × T = 2,9 × 10−3 ⇐⇒ T =

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2,9 × 10−3 = 7250 K. 400 × 10−9

Para a vela: λM T = cW ⇐⇒ 600 × 10−9 × T = 2,9 × 10−3 ⇐⇒ T =

2,9 × 10−3 = 4833 K. 600 × 10−9

Logo, a temperatura da chama do fogão (7250 K) é superior à da vela (4833 K).

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