(Originais Teachy 2024) - Question Hard of Física

Um astrônomo está montando um telescópio para observar estrelas distantes e precisa escolher a lente adequada para aumentar a imagem. Considerando as propriedades das lentes, qual tipo de lente ele deve utilizar para concentrar a luz e obter uma imagem ampliada?

Quando utilizamos lentes esféricas para estudar a refração em ondas bidimensionais, podemos observar alguns fenômenos interessantes como a formação de imagens e aberraciones cromáticas, por exemplo, causadas pela variações na velocidade da luz nos diferentes raios luminosos incidentes na lente esférica. Como essa variação na velocidade da luz é chamada?

Considerando um contexto prático, imagine que uma pequena cidade planeja uma transição energética para reduzir sua dependência de fontes não renováveis, como o carvão e o petróleo, e implementar um sistema de energia mais sustentável. A cidade atualmente obtém 60% de sua energia a partir de carvão e 40% de petróleo. Para reduzir as emissões de CO2, a cidade decidiu que metade da energia atualmente proveniente de fontes não renováveis será substituída por energia eólica, que tem uma eficiência média de 30%. Com base nesses dados: 1) Calcule a quantidade de energia a ser substituída por energia eólica, em joules, considerando que a energia total consumida pela cidade seja de 1,5 x 10^12 J por ano. 2) Discuta, em um parágrafo, os desafios técnicos e econômicos que a cidade pode enfrentar ao tentar implementar essa mudança, levando em consideração as características das fontes de energia renováveis e não renováveis e sua eficiência.