EEAR

Pelo princípio de Pascal, a variação de pressão produzida em um ponto de um fluido incompressível, confinado e em equilíbrio transmite-se integralmente a todos os pontos do fluido. Portanto, o acréscimo de pressão provocado pelo objeto sobre o êmbolo $B$ é o mesmo em $A$, $D$, $E$ e $F$.

Alternativa correta: B

Como os módulos das velocidades angulares são iguais e os sentidos são opostos, os deslocamentos angulares dos dois móveis têm o mesmo módulo. A partir das posições iniciais mostradas na figura, a primeira coincidência ocorre na configuração representada pela alternativa C.

Alternativa correta: C

Em bel, o nível sonoro é $L=\log\left(I/I_0\right)$. Assim, $$L=\log\left(\frac{1}{10^{-12}}\right)=\log(10^{12})=12\,\text{bel}.$$

Alternativa correta: B

Para um gerador, $V=varepsilon-rI$ e, em curto, $i=varepsilon/r$. Na associação em paralelo de dois geradores idênticos, a força eletromotriz equivalente continua sendo $varepsilon$ e a resistência interna passa a $r/2$. Logo, $$V=varepsilon-\frac{r}{2}I.$$ A corrente de curto torna-se $I_{cc}=varepsilon/(r/2)=2i$. O gráfico, portanto, parte de $V=varepsilon$ e zera em $I=2i$, como na alternativa A.

Alternativa correta: A

Com a fonte parada e o observador em movimento, $$f'=f\frac{v\pm v_o}{v}.$$ Para A: $1750=1700(340+v_A)/340$, resultando em $v_A=10\,\text{m/s}$. Para B: $1650=1700(340-v_B)/340$, resultando em $v_B=10\,\text{m/s}$.

Alternativa correta: A

Para uma partícula carregada em campo magnético uniforme, $$T=\frac{2\pi m}{qB}=\frac{2\pi}{B(q/m)}.$$ Se a razão $q/m$ triplica, o período fica três vezes menor. Portanto, $T'=T/3$.

Alternativa correta: A

A lente tem distância focal $f=1/V=1/2{,}5=0{,}40\,\text{m}$. Para que o olho veja nitidamente, a lente deve formar uma imagem virtual no antigo ponto próximo, logo $p'=-1{,}2\,\text{m}$. Pela equação das lentes, $$\frac1f=\frac1p+\frac1{p'}\Rightarrow 2{,}5=\frac1p-\frac1{1{,}2}.$$ Daí, $1/p=10/3$ e $p=0{,}30\,\text{m}=30\,\text{cm}$.

Alternativa correta: A

Pela lei do deslocamento de Wien, quanto maior a temperatura do corpo negro, menor o comprimento de onda no qual ocorre a emissão máxima. No gráfico, a curva D apresenta o pico mais deslocado para os menores comprimentos de onda e, portanto, corresponde à maior temperatura.

Alternativa correta: D

A direção do campo resultante mostrada na figura é obtida pela soma vetorial dos campos produzidos pelas duas cargas. Para que os sentidos dos vetores componentes sejam compatíveis com a resultante, a carga em A deve ser positiva e a carga em B negativa. Como as cargas têm módulos iguais, o campo mais intenso corresponde à carga mais próxima de $P$; pela geometria vetorial indicada, $BP

Alternativa correta: B

Para um fio retilíneo longo, $B\propto1/r$. Portanto, $$B_B=B_A\frac{r_A}{r_B}=4\times10^{-6}\frac{20}{25}=3{,}2\times10^{-6}\,\text{T}.$$

Alternativa correta: B

Do gráfico, a amplitude é $A=3\,\text{m}$ e o período é $T=4\,\text{s}$, logo $$\omega=\frac{2\pi}{T}=\frac{\pi}{2}\,\text{rad/s}.$$ Em $t=3\,\text{s}$ o corpo passa pela posição de equilíbrio, onde o módulo da velocidade é máximo: $$v_{\max}=\omega A=\frac{\pi}{2}\cdot3=\frac{3\pi}{2}\,\text{m/s}.$$

Alternativa correta: D

Convertendo: $108\,\text{km/h}=30\,\text{m/s}$ e $36\,\text{km/h}=10\,\text{m/s}$. Nos primeiros $600\,\text{s}$, o carro percorre $30\cdot600=18.000\,\text{m}$. Na frenagem, $$0=30^2+2(-3)\Delta s\Rightarrow\Delta s=150\,\text{m}.$$ Assim, $XY=18.150\,\text{m}$ e o ciclista leva $$t=\frac{18.150}{10}=1.815\,\text{s}.$$

Alternativa correta: C

Durante a fase líquida, sem mudança de fase, o calor absorvido é $Q=mc\Delta T$. Como a massa e a substância são as mesmas, a maior quantidade de calor corresponde ao maior intervalo de temperatura percorrido inteiramente na região líquida. No diagrama, isso ocorre na transformação A.

Alternativa correta: A

Se $p$ e $p'$ são as distâncias do objeto e da imagem à lente, as parcelas resistivas associadas aos dois cursores conduzem em paralelo. Como $R=\mu\ell/S$, a condutância equivalente é $$\frac1{R_{eq}}=\frac{S}{\mu}\left(\frac1p+\frac1{p'}\right).$$ Pela equação da lente, $1/f=1/p+1/p'$. Logo, $1/R_{eq}=S/(\mu f)$ e $$i=\frac{V}{R_{eq}}=\frac{VS}{\mu f}.$$

Alternativa correta: A

Na órbita circular, a força gravitacional fornece a força centrípeta: $$\frac{GMm}{(R+h)^2}=m\frac{v^2}{R+h}.$$ Com $v=2\pi(R+h)/T$, resulta $$T^2=\frac{4\pi^2(R+h)^3}{GM}.$$

Alternativa correta: D

Pelo teorema da energia cinética, para uma força constante na direção do movimento, $\Delta E_C=F\Delta x$; portanto, o módulo da força corresponde ao módulo da inclinação da reta no gráfico $\Delta E_C\times\Delta x$. As duas retas têm inclinações de mesmo módulo e sinais opostos. Assim, $F_A=F_B$.

Alternativa correta: C

Na iminência de movimento, a tração iguala o atrito estático máximo: $$T=f_{e,\max}=\mu_eN=0{,}4\cdot16\cdot10=64\,\text{N}.$$ Como o cilindro está em equilíbrio nesse limite, sua massa total deve ser $m=T/g=6{,}4\,\text{kg}$. Descontando os $0{,}4\,\text{kg}$ do próprio cilindro, a massa de água é $6{,}0\,\text{kg}$, correspondente a $6{,}0\,\text{L}$.

Alternativa correta: A

Com gasolina, a distância é $20\cdot20=400\,\text{km}$ e o tempo é $400/80=5\,\text{h}$. Com etanol, a distância é $18\cdot20=360\,\text{km}$ e o tempo é $360/80=4{,}5\,\text{h}$. A diferença é $0{,}5\,\text{h}=30\,\text{min}$.

Alternativa correta: C

Como os cabos e polias são ideais, a tensão transmitida pelo cabo que sustenta o objeto vale $mg$. Analisando o equilíbrio do conjunto pessoa-plataforma e as forças verticais transmitidas pelos cabos, a força aplicada pela pessoa deve compensar a diferença entre seu peso e a tração associada ao objeto. Assim, $$F=Mg-mg=(M-m)g.$$

Alternativa correta: D

A componente horizontal da velocidade é $$v_x=v\cos60^\circ=20\sqrt3\cdot\frac12=10\sqrt3\,\text{m/s}.$$ Como o deslocamento horizontal é $120\,\text{m}$, $$t=\frac{120}{10\sqrt3}=\frac{12}{\sqrt3}=4\sqrt3\,\text{s}.$$

Alternativa correta: D

A menor divisão da régua é $1\,\text{mm}=0{,}1\,\text{cm}$. Em uma medida analógica, registra-se ainda um algarismo estimado além da menor divisão. Pela posição da extremidade do objeto, uma leitura aceitável é $2{,}75\,\text{cm}$.

Alternativa correta: B

Na Figura 1, o amperímetro ideal curto-circuita X e Y. A corrente de $2\,\text{A}$ atravessa $R_3=3\,\Omega$, logo a ddp no paralelo $R_2\parallel R_3$ é $6\,\text{V}$. Em $R_2$, $I_2=6/6=1\,\text{A}$; portanto, por $R_1$ passam $3\,\text{A}$. Como a fonte é de $12\,\text{V}$, sobram $6\,\text{V}$ em $R_1$, daí $R_1=2\,\Omega$. Na Figura 2, os ramos $R_2=6\,\Omega$ e $R_3+R_4=6\,\Omega$ estão em paralelo, equivalendo a $3\,\Omega$. Com $R_1$, a resistência total é $5\,\Omega$, então $I=12/5=2{,}4\,\text{A}$. A ddp no paralelo é $7{,}2\,\text{V}$ e a corrente no ramo $R_3+R_4$ é $1{,}2\,\text{A}$. Assim, $$V_{R_4}=1{,}2\cdot3=3{,}6\,\text{V}.$$

Alternativa correta: A

O gráfico mostra $V\propto1/P$, isto é, $$V=\frac{k}{P}\Rightarrow PV=k.$$ Para uma quantidade fixa de gás ideal, $PV=nRT$. Se $PV$ permanece constante, a temperatura permanece constante. Portanto, a transformação é isotérmica.

Alternativa correta: B

A energia de cada fóton é $$E=\frac{hc}{\lambda}=\frac{7\times10^{-34}\cdot3\times10^8}{21\times10^{-6}}=1\times10^{-20}\,\text{J}.$$ A potência recebida é $0{,}2\,\text{mW}=2\times10^{-4}\,\text{J/s}$. Logo, o número de fótons por segundo é $$N=\frac{P}{E}=\frac{2\times10^{-4}}{10^{-20}}=2\times10^{16}.$$

Alternativa correta: D