EEAR

A interferência decorre da superposição de ondas e pode ocorrer tanto com ondas mecânicas quanto com ondas eletromagnéticas. Ondas sonoras apresentam difração, e a polarização é característica de ondas transversais. O Princípio de Huygens é aplicável ao estudo de diferentes tipos de onda.

Alternativa correta: D

Em um ciclo termodinâmico, o trabalho líquido corresponde à área interna delimitada pela curva no diagrama $P\times V$. Entre os ciclos apresentados, o ciclo da alternativa A delimita a maior área útil no sentido horário. No tratamento adotado pela prova, ele é o ciclo de maior rendimento.

Alternativa correta: A

No efeito fotoelétrico há emissão somente quando a frequência da radiação é maior ou igual à frequência de corte $f_0$. Pelo gráfico, $F_1$ e $F_2$ estão abaixo do limiar, enquanto $F_3$ e $F_4$ estão acima dele. Portanto, as duas frequências que produzem emissão são $F_3$ e $F_4$.

Alternativa correta: C

No cabo que sustenta o bloco, a tração vale $P$. A polia móvel superior é sustentada por dois ramos desse cabo, recebendo força total para cima igual a $2P$. Para o equilíbrio dessa polia, o cabo ligado ao sistema inferior deve exercer força de mesmo módulo. Como a tração nesse cabo é $F$, resulta $$F=2P.$$

Alternativa correta: C

As componentes horizontais da quantidade de movimento antes e depois da colisão são iguais e se cancelam na diferença. A componente vertical muda de $-mv\sin\theta$ para $+mv\sin\theta$. Assim, $$|\Delta p|=mv\sin\theta-(-mv\sin\theta)=2mv\sin\theta.$$

Alternativa correta: D

Para temperaturas absolutas vale $\theta_F=\frac95\theta_C+32$. Ao calcular apenas uma variação de temperatura, o termo constante $32$ desaparece. Logo, $$\Delta ^\circ F=\frac95\Delta ^\circ C.$$

Alternativa correta: C

Para qualquer objeto real diante de uma lente divergente, a imagem é sempre virtual, direita e menor que o objeto. Essa é uma característica geral das lentes divergentes para objetos reais.

Alternativa correta: A

Na bobina B, embora exista fem induzida, o circuito está aberto e portanto não há corrente induzida. Na bobina A há corrente, e pela Lei de Lenz o campo associado à corrente induzida se opõe à variação de fluxo que a produz, exercendo efeito de frenagem sobre o ímã. Assim, comparar as montagens altera o módulo da velocidade tangencial do ímã.

Alternativa correta: D

Conservando o número atômico: $$92=56+Z_{Kr}\Rightarrow Z_{Kr}=36.$$ Conservando o número de massa: $$1+235=141+92+x\Rightarrow x=3.$$ Portanto, forma-se $^{92}_{36}Kr$ e são emitidos $3$ nêutrons.

Alternativa correta: B

Tomando momentos em torno do ponto de sustentação, a massa A está a $L/4$ à esquerda, o peso da barra atua a $L/4$ à direita e B está a $3L/4$ à direita. Assim: $$18g\frac{L}{4}=6g\frac{L}{4}+m_Bg\frac{3L}{4}.$$ Cancelando fatores, $18=6+3m_B$, então $m_B=4\text{ kg}$. A tração sustenta todo o conjunto: $$T=(18+6+4)10=280\text{ N}.$$

Alternativa correta: C

De $0$ a $10\text{ s}$ o gráfico permanece acima do eixo do tempo, portanto $v>0$. Como a reta é decrescente, sua inclinação é negativa, logo a aceleração é negativa. Assim, nesse intervalo, velocidade positiva e aceleração média negativa.

Alternativa correta: B

Na Região 1, a trajetória curva com módulo da velocidade preservado é característica da força magnética, sempre perpendicular à velocidade, que atua como força centrípeta. Na Região 2, a partícula é acelerada ao longo da trajetória, o que exige força com componente paralela à velocidade, fornecida por um campo elétrico. Portanto: magnético e elétrico.

Alternativa correta: C

As lâmpadas $Lp_3$ e $Lp_4$ estão diretamente ligadas aos $10\text{ V}$ da fonte e operam em suas potências nominais. Já $Lp_1$ e $Lp_2$ são idênticas e estão em série no mesmo ramo. Como cada uma tem resistência nominal $R=V^2/P=100/5=20\,\Omega$, a tensão de $10\text{ V}$ se divide igualmente: $5\text{ V}$ em cada lâmpada. A potência em cada uma é $$P=\frac{5^2}{20}=1{,}25\text{ W},$$ menor que $5\text{ W}$.

Alternativa correta: D

O período é o tempo necessário para uma volta completa. Como o comprimento da pista é $4{,}2\text{ km}=4200\text{ m}$, $$T=\frac{4200}{35}=120\text{ s}.$$

Alternativa correta: B

Pela figura, o diâmetro da trajetória é $2\text{ m}$, logo $r=1\text{ m}$. Entre o topo e o ponto mais baixo há queda de $2\text{ m}$. Pela conservação da energia: $$\frac12mv_b^2=\frac12mv_t^2+mg(2),$$ então $$v_b^2=10^2+2\cdot10\cdot2=140.$$ A força centrípeta no ponto mais baixo é $$F_c=\frac{mv_b^2}{r}=\frac{0{,}1\cdot140}{1}=14\text{ N}.$$

Alternativa correta: B

No ar, $P=10\text{ N}$, então $m=1\text{ kg}$. Como $\rho_o=2000\text{ kg/m}^3$, o volume é $$V=\frac{m}{\rho_o}=5\times10^{-4}\text{ m}^3.$$ O empuxo vale $$E=\rho_lgV=800\cdot10\cdot5\times10^{-4}=4\text{ N}.$$ No equilíbrio imerso: $$T=P-E=10-4=6\text{ N}.$$

Alternativa correta: B

O espalhamento de uma pequena fração das partículas alfa por grandes ângulos levou Rutherford a concluir que praticamente toda a carga positiva e quase toda a massa do átomo estão concentradas em uma região muito pequena: o núcleo. O modelo resultante é frequentemente descrito como planetário.

Alternativa correta: B

As velocidades são $36\text{ km/h}=10\text{ m/s}$ e $18\text{ km/h}=5\text{ m/s}$. Para atravessar completamente a ponte, A percorre $200+100=300\text{ m}$, levando $$t_A=300/10=30\text{ s}.$$ B percorre $100+100=200\text{ m}$, levando $$t_B=200/5=40\text{ s}.$$ Quando A termina, faltam $10\text{ s}$ para B; nesse tempo B percorre $5\cdot10=50\text{ m}$.

Alternativa correta: D

Imagem virtual, direita e reduzida para objeto real identifica um espelho convexo. O aumento linear é $$A=\frac{i}{o}=\frac14=-\frac{q}{p},$$ logo $q=-p/4$. Como objeto e imagem ficam em lados opostos do espelho, a separação é $p+|q|=75$: $$p+\frac p4=75\Rightarrow p=60\text{ cm},\qquad q=-15\text{ cm}.$$ Pela equação dos espelhos, $$\frac1f=\frac1p+\frac1q=\frac1{60}-\frac1{15}=-\frac1{20},$$ portanto $f=-20\text{ cm}$.

Alternativa correta: D

Em notação científica, o coeficiente deve satisfazer $1\le a<10$. Deslocando a vírgula seis casas para a esquerda: $$8.400.000=8{,}4\times10^6.$$

Alternativa correta: D

No MHS associado ao MCU, a amplitude é o raio da circunferência e a frequência angular é a velocidade angular. Da função $x=3\cos(4t)$, temos $R=3\text{ m}$ e $\omega=4\text{ rad/s}$. Assim, $$v=\omega R=4\cdot3=12\text{ m/s}.$$

Alternativa correta: C

Pela figura, a distância $AB=6\text{ m}$ corresponde a $3/2$ de um comprimento de onda, logo $$\lambda_I=4\text{ m}.$$ Na refração, a frequência não muda. No meio II: $$f=\frac{v_{II}}{\lambda_{II}}=\frac{15}{3}=5\text{ Hz}.$$ Portanto, $$v_I=f\lambda_I=5\cdot4=20\text{ m/s}.$$

Alternativa correta: C

No primeiro contato, por serem idênticas, A e B ficam com $+4\,\mu\text{C}$ cada. Depois A $(+4\,\mu\text{C})$ toca C neutra, ficando A e C com $+2\,\mu\text{C}$ cada. Assim, $Q_B=4\,\mu\text{C}$ e $Q_C=2\,\mu\text{C}$. O ponto médio está a $1\text{ m}$ de cada esfera: $$V=k\left(\frac{Q_B}{1}+\frac{Q_C}{1}\right)=9\times10^9\cdot6\times10^{-6}=54\times10^3\text{ V}.$$

Alternativa correta: D

Como a velocidade é constante, o módulo da força centrípeta $mv^2/r$ é o mesmo em todos os pontos. Na posição mais baixa: $$N_1-mg=\frac{mv^2}{r}\Rightarrow N_1=\frac{mv^2}{r}+mg.$$ No topo: $$N_3+mg=\frac{mv^2}{r}\Rightarrow N_3=\frac{mv^2}{r}-mg.$$ Nas laterais, o peso é perpendicular à direção radial, então $$N_2=N_4=\frac{mv^2}{r}.$$ Logo, $N_1>N_3$ e $N_4=N_2$.

Alternativa correta: B