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EFOMM 1998 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Esc. de Formação de Oficiais da Marinha Mercante

EFOMM 1998 · 25 questões de Física — resolução comentada Método TEF.

Q1
Óptica — Espelho convexo — Espelho convexo

Uma menina observa a imagem de seu rosto em um espelho esférico convexo. À medida que ela aproxima o rosto do espelho, a imagem que ela vê:

A)aumenta de tamanho mantendo-se sempre direita;
B)aumenta de tamanho mas se inverte a partir de determinada distância;
C)diminui de tamanho mantendo-se sempre direita;
D)diminui de tamanho mantendo-se sempre invertida;
E)aumenta de tamanho até certa distância do espelho a partir da qual passa a diminuir.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

A
Resolução

Um espelho convexo forma imagem virtual, direita e menor. Ao aproximar o objeto, a ampliação aumenta continuamente, aproximando-se de 1, sem inverter a imagem.

Alternativa correta: A

Q2
Óptica — Refração — Refração

Observe a seguinte figura: Podemos afirmar que:

EFOMM 1998, questão 2: figura do caderno original
A)o índice de refração do meio B é metade do índice de refração do meio A ;
B)o meio A é menos refringente que o meio B;
C)a velocidade de propagação da luz é a mesma nos dois meios;
D)a velocidade de propagação da luz no meio A é o dobro que a velocidade da luz no meio B;
E)o índice de refração do meio A é maior do que no meio B.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

E
Resolução

Pela lei de Snell, $n_A\sin30^\circ=n_B\sin60^\circ$. Assim, $n_A/n_B=\sqrt3>1$: o meio A tem maior índice de refração.

Alternativa correta: E

Q3
Mecânica — Resultante de forças — Resultante de forças

Uma balsa B carregada desliza num determinado trecho de um rio puxada por dois rebocadores A e C, figura abaixo. A força que atua no cabo AB que liga a balsa ao rebocador A é de 20 kN e a resultante das duas forças aplicadas em B é dirigida ao longo do eixo da balsa. A força que atua no cabo BC que liga a balsa ao rebocador B e a intensidade da resultante das duas forças aplicadas são, respectivamente, em kN:

EFOMM 1998, questão 3: figura do caderno original
A)$20\sqrt3$ e $15(\sqrt2+1)$
B)$15\sqrt2$ e $15(\sqrt3+1)$
C)$10\sqrt2$ e $10(\sqrt3+1)$
D)$10\sqrt3$ e $15(\sqrt2+1)$
E)$25\sqrt3$ e $20(\sqrt2+1)$

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

C
Resolução

As componentes transversais se cancelam: $20\sin30^\circ=T_C\sin45^\circ$, dando $T_C=10\sqrt2\ \mathrm{kN}$. A resultante axial é $20\cos30^\circ+T_C\cos45^\circ=10(\sqrt3+1)\ \mathrm{kN}$.

Alternativa correta: C

Q4
Ondulatória — Sonar — Sonar

Um barco de pesca é equipado com um equipamento denominado "sonar", que emite ondas sonoras acústicas de freqüência de 4,00 × $10^{4}$ Hz. As velocidades das ondas emitidas no ar e na água são respectivamente, de 3,70 × $10^{2}$ m.s-1 e 1,40 × $10^{3}$ m.s-1. Esse barco, quando em repouso na superfície, emite um sinal na direção vertical através do rio e o eco é recebido após 0,80 s. A profundidade do rio nesse local e a razão entre o comprimento de onda do som no ar e na água são respectivamente:

A)560m e 0,26
B)330m e 0,45
C)120m e 0,10
D)430m e 0,33
E)230m e 0,15

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

A
Resolução

O eco percorre ida e volta: $h=1400\cdot0{,}80/2=560\ \mathrm{m}$. A frequência não muda entre meios, então $\lambda_{ar}/\lambda_{agua}=370/1400\approx0{,}26$.

Alternativa correta: A

Q5
Termologia — Transferência de calor — Transferência de calor

Analise cada uma das afirmativas : I - Num refrigerador, o congelador fica localizado na parte superior por causa das correntes convectivas que facilitam a troca de calor; II - A energia térmica de convecção não necessita de um meio para se propagar sendo transmitidas por ondas eletromagnéticas; III - O forno de micro ondas é baseado em ondas eletromagnéticas de alta freqüência que quando penetram no alimento ativam as moléculas de água dos alimentos, causando vibrações insensíveis. O atrito de uma molécula com a outra gera calor, cozinhando os alimentos; IV - A formação das brisas, nas regiões litorâneas, em parte se deve ao fato de o calor específico da terra ser bem menor que o da água. V - O motivo pelo qual espelha-se as faces da ampola de vidro de uma garrafa térmica é para ser evitada a convecção de calor. São verdadeiras:

A)Nenhuma
B)somente a II e a V
C)I, II e IV
D)II , III e V
E)I, III e IV

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

E
Resolução

I é verdadeira pela circulação do ar frio; II confunde convecção com radiação; III descreve de maneira simplificada o aquecimento por micro-ondas; IV é verdadeira pela diferença de calor específico; V é falsa, pois o espelhamento reduz a radiação. O conjunto pretendido é I, III e IV.

Alternativa correta: E

Q6
Termologia — Trabalho de um ciclo — Trabalho de um ciclo

Um gás ideal sofre a transformação cíclica ABCDA do gráfico. Os trabalhos parciais AB, BC, CD, DA e o trabalho total realizado pelo gás são, respectivamente, em joules:

EFOMM 1998, questão 6: figura do caderno original
A)0; 15; -5,25; 8; 17,75
B)0; 13; 7; -8,25 ;11,75
C)0; - l0; 4,32 ; 5,76 ; 0,08
D)0; l0; 5,25 ; -7; 8,25
E)0; 15; 6,87; −4; 17,87

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

D
Resolução

O trabalho é a área sob cada trecho de p×V, com $1\ \mathrm{cm^3}=10^{-6}\ \mathrm{m^3}$. AB: zero; BC: $5\cdot10^5\cdot20\cdot10^{-6}=10\ \mathrm{J}$; CD: $(5+2)10^5\cdot15\cdot10^{-6}/2=5{,}25\ \mathrm{J}$; DA: $2\cdot10^5(-35)10^{-6}=-7\ \mathrm{J}$. Total: $8{,}25\ \mathrm{J}$.

Alternativa correta: D

Q7
Termologia — Energia interna no ciclo — Energia interna no ciclo

Um gás ideal sofre a transformação cíclica ABCDA do gráfico. A quantidade de calor, em calorias, trocada com o ambiente e a variação da energia interna no ciclo são, respectivamente: Adote 1 cal=4,2 J.

EFOMM 1998, questão 7: figura do caderno original
A)2,49 e 4
B)1,96 e 0
C)3,56 e 1
D)2,10 e 2
E)4,24 e 3

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

B
Resolução

Em um ciclo, a energia interna retorna ao valor inicial: $\Delta U=0$. Pela primeira lei, $Q=W=8{,}25\ \mathrm{J}$, ou $Q=8{,}25/4{,}2\approx1{,}96\ \mathrm{cal}$.

Alternativa correta: B

Q8
Mecânica — Equilíbrio de barra — Equilíbrio de barra

Uma barra AB móvel em tomo do pino A sustenta em B um corpo M de peso igual a 480 Kgf, como se mostra na figura abaixo. Desse modo, a intensidade da força de tração no cabo BC e a intensidade da força exercida sobre a barra em B são, respectivamente, em Kgf: Dados: cos60°=0,50; sen60°=0,86; cos45°=sen45°=0,70.

EFOMM 1998, questão 8: figura do caderno original
A)349,0 e 436,3
B)532,2 e 650,5
C)356,4 e 666,5
D)452,1 e 543,2
E)424,9 e 657,8

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

A
Resolução

No nó B, a força da barra atua ao longo de AB. O equilíbrio dá $R\cos45^\circ=T\cos30^\circ$ e $R\sin45^\circ+T\sin30^\circ=480$. Usando as aproximações da tabela, $T\approx352{,}9\ \mathrm{kgf}$ e $R\approx433{,}6\ \mathrm{kgf}$. A opção A é a mais próxima; os números nela impressos não coincidem exatamente com o cálculo.

Alternativa correta: A

Q9
Mecânica — Flutuação — Flutuação

Uma balsa com dimensões de 4 m × 2 m × 10 m e material de densidade igual a 0,2 g/cm³ flutua em água pura. Quando carregada, o volume da parte submersa é 25% do volume da balsa. A massa da carga, em kg, é:

A)2.000
B)4.000
C)20.000
D)16.000
E)36.000

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

B
Resolução

O volume da balsa é $80\ \mathrm{m^3}$ e sua massa é $200\cdot80=16000\ \mathrm{kg}$. A massa total sustentada é $1000\cdot0{,}25\cdot80=20000\ \mathrm{kg}$. Portanto, a carga pesa $4000\ \mathrm{kg}$.

Alternativa correta: B

Q10
Mecânica — Atrito no plano inclinado — Atrito no plano inclinado

Uma força F atua sobre um bloco de 1Kg o qual está apoiado sobre um plano inclinado de 30°. Calcule o módulo da força F, em newtons, necessária para que o bloco suba o plano inclinado com velocidade constante. O coeficiente de atrito dinâmico é $\sqrt3/4$ e a aceleração da gravidade é de 10 m/s² .

EFOMM 1998, questão 10: figura do caderno original
A)50
B)60
C)70
D)80
E)90

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

C
Resolução

A força faz $60^\circ$ com o plano e aumenta a normal: $N=mg\cos30^\circ+F\sin60^\circ$. O equilíbrio na direção do plano é $F\cos60^\circ=mg\sin30^\circ+(\sqrt3/4)N$. Substituindo, $F/8=8{,}75$, logo $F=70\ \mathrm{N}$.

Alternativa correta: C

Q11
Termologia — Gás ideal — Gás ideal

Os gases perfeitos são aqueles que:

A)Não podem ser liqüefeitos quaisquer que sejam os valores da pressão e temperatura;
B)Possuem coeficientes de dilatação a pressão constante diferente para todos os gases;
C)Possuem coeficiente de variação de pressão a volume constante diferente para cada gás;
D)A volume constante suas pressões são diretamente proporcionais aos volumes;
E)Possuem uma pressão máxima de vapor a cada temperatura.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

A
Resolução

O gás ideal é um modelo sem interação intermolecular responsável pela condensação. Nesse modelo, o gás não se liquefaz; gases reais podem se liquefazer e só se aproximam do modelo em certas condições.

Alternativa correta: A

Q12
Mecânica — Equilíbrio de blocos — Equilíbrio de blocos

Na situação abaixo, o bloco 3 de massa igual a 6,0 Kg está na iminência de deslizar. Supondo as cordas inextensíveis e sem massa e as roldanas também sem massa e sem atrito, quais são as massas dos blocos 1 e 2 se o coeficiente de atrito estático do plano horizontal para o bloco 3 é μe = 0,5 ?

EFOMM 1998, questão 12: figura do caderno original
A)M₁=1,5 kg e M₂=1,5 kg
B)$M_1=1{,}5\ \mathrm{kg}$ e $M_2=\sqrt{27/4}\ \mathrm{kg}$
C)$M_1=3{,}0\ \mathrm{kg}$ e $M_2=\sqrt{27/4}\ \mathrm{kg}$
D)M₁=2,0 kg e M₂=4,0 kg
E)$M_1=\sqrt{2/4}\ \mathrm{kg}$ e $M_2=\sqrt{18/4}\ \mathrm{kg}$

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

B
Resolução

No limite de deslizamento de 3, a tração é $T=\mu m_3g=3g$. No nó 2, $m_1g=T\cos60^\circ$, dando $m_1=1{,}5\ \mathrm{kg}$; $m_2g=T\sin60^\circ$, dando $m_2=3\sqrt3/2=\sqrt{27/4}\ \mathrm{kg}$.

Alternativa correta: B

Q13
Mecânica — Movimento dos ponteiros — Movimento dos ponteiros

Num relógio, o ponteiro dos minutos se superpõe ao ponteiro das horas exatamente às :

A)7 horas e $423/11$ minutos
B)7 horas e $420/11$ minutos
C)7 horas e $417/12$ minutos
D)7 horas e $426/13$ minutos
E)7 horas e $426/11$ minutos

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

B
Resolução

Às 7 horas, a diferença angular é $210^\circ$. O ponteiro dos minutos ganha $6-0{,}5=5{,}5^\circ$ por minuto. O encontro ocorre após $210/5{,}5=420/11$ minutos.

Alternativa correta: B

Q14
Mecânica — Cinemática da escada — Cinemática da escada

Uma escada escorrega e abre-se como vê-se na figura abaixo. O comprimento da escada é AB = 3,0 metros. A velocidade dos pés é constante e igual a 2 m/s. Sabendo-se que no instante inicial a escada estava fechada, tem-se que :

EFOMM 1998, questão 14: figura do caderno original
A)A extremidade "A" descreve uma trajetória curva.
B)O movimento do ponto "A" é uniformemente acelerado.
C)A velocidade do ponto "A" é constante
D)O tempo gasto para "A" chegar ao solo é 2,5 segundos, independente do comprimento da escada.
E)O movimento não é uniforme nem uniformemente retardado.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

E
Resolução

Com as duas metades abrindo simetricamente, a altura satisfaz $h^2+x^2=L^2$ e x aumenta uniformemente. Portanto, $h=\sqrt{L^2-v^2t^2}$ tem velocidade e aceleração variáveis. Seu movimento não é uniforme nem uniformemente retardado.

Alternativa correta: E

Q15
Mecânica — Área do gráfico de velocidade — Área do gráfico de velocidade

Três carros percorrem uma estrada plana e reta com velocidades em função do tempo representadas pelo gráfico ao abaixo. No instante t = 0, os três carros passam por um farol. A 140 metros desse farol há um outro sinal luminoso permanentemente vermelho. Quais dos carros ultrapassarão o segundo farol ?

EFOMM 1998, questão 15: figura do caderno original
A)Nenhum dos três.
B)2 e 3
C)1 e 2
D)1 e 3
E)1, 2 e 3

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

B
Resolução

As distâncias são as áreas dos gráficos. O carro 1 percorre $30\cdot6/2=90\ \mathrm{m}$; o 2, $30\cdot10/2=150\ \mathrm{m}$; e o 3, $40\cdot12/2=240\ \mathrm{m}$. Apenas 2 e 3 ultrapassam 140 m.

Alternativa correta: B

Q16
Mecânica — Peso aparente — Peso aparente

Um homem que sabe que seu peso é de 75 Kgf, é encerrado num elevador de um edifício. O elevador não tem janelas e seu funcionamento é perfeitamente silencioso. Ele sobe numa balança de molas que se encontra dentro do elevador e nota que ela, durante certo período, acusa 85 Kgf. Desta observação o viajante do elevador pode concluir que o elevador neste período:

A)Está subindo e o valor de sua velocidade está diminuindo.
B)Está subindo e o valor de sua velocidade é constante.
C)Está subindo e o valor de sua velocidade está crescendo.
D)Está descendo e o valor de sua velocidade é constante
E)Pode estar subindo e neste caso o valor de sua velocidade está aumentando ou pode estar descendo e neste caso o valor de sua velocidade está diminuindo.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

E
Resolução

A leitura maior que o peso indica aceleração para cima. Isso pode ocorrer ao subir aumentando a velocidade ou ao descer diminuindo a velocidade. A balança não determina o sentido da velocidade.

Alternativa correta: E

Q17
Eletricidade — Força entre fios — Força entre fios

Dois circuitos elétricos fechados contendo pares de fios de cobre paralelos, são percorridos por uma corrente elétrica I, conforme os sentidos mostrados nas figuras "A" e "B" abaixo. Podemos afirmar, que : Figura A - Par de fios de cobre paralelos percorridos no mesmo sentido, por uma corrente elétrica de intensidade I. Figura B - Fios de cobre paralelos percorridos em sentidos opostos, por uma corrente elétrica de intensidade I.

EFOMM 1998, questão 17: figura do caderno original
EFOMM 1998, questão 17: figura do caderno original
A)As forças magnéticas em ambos os casos, tenderão a aproximar os fios paralelos um do outro;
B)Em ambos os casos, os fios não sofrerão quaisquer tipo de influência mútua devido a forças de ação a distância, não fazendo sentido falarmos de interação de natureza magnética entre eles;
C)A força magnética de repulsão entre os fios paralelos, no caso da figura A, será compensada pela força elétrica de atração entre os portadores de carga que constituem a corrente elétrica I, não havendo interação entre os fios. No caso da figura B, a força magnética de atração, será compensada pela força elétrica de repulsão entre os portadores de carga que constituem a corrente I, não havendo novamente, interação entre os fios;
D)Quando da passagem da corrente elétrica de intensidade I, haverá uma força de natureza magnética de atração entre os fios paralelos da figura A e uma força de repulsão, também de natureza magnética, entre os fios paralelos do diagrama mostrado na figura B. Em ambos os casos, não haverá interação de natureza elétrica entre os fios, pois a condição inicial de neutralidade de cargas elétricas dos fios condutores, não sofrerá alteração mesmo quando da passagem da corrente I.
E)Em ambos os casos a força magnética entre os fios paralelos será de repulsão.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

D
Resolução

Correntes paralelas no mesmo sentido atraem-se; em sentidos opostos, repelem-se. Os fios permanecem globalmente neutros no modelo do problema.

Alternativa correta: D

Q18
Eletricidade — Declinação magnética — Declinação magnética

Como chamamos ao não paralelismo entre os eixos magnético e geográfico da Terra?

A)Declinação magnética.
B)Desvio Magnético.
C)Anti-paralelismo magnético.
D)Defasagem magneto-geográfica.
E)Ângulo sólido magnético

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

A
Resolução

A alternativa pretendida é declinação magnética. Rigorosamente, a declinação é o ângulo horizontal entre o norte geográfico e a direção do campo magnético local; não se deve confundi-la com inclinação magnética.

Alternativa correta: A

Q19
Mecânica — Referenciais inerciais — Referenciais inerciais

Considere dois sistemas de coordenadas cartesianas tridimensionais (diedros) K e K', os quais possam, indistintamente, serem usados como sistemas de referência.

A)Eles poderão ser considerados inerciais entre si, mesmo que K' descreva um MCU superposto a um MRU relativamente a K;
B)Ambos poderão ser considerados inerciais entre si, desde que os fenômenos por eles simultaneamente observados, aconteçam a uma velocidade bem abaixo a da velocidade da luz;
C)Eles poderão ser considerados inerciais entre si, se ambos estiverem longe o suficiente da ação de quaisquer agentes físicos, e se um deles estiver em repouso ou deslocar-se em MRU, sem que nenhum dos dois esteja girando, com relação ao outro;
D)Eles poderão ser considerados inerciais entre si, se as expressões matemáticas das leis físicas que regem um fenômeno, observado ao mesmo tempo por K e K' , diferirem por apenas uma função quadrática do tempo;
E)Eles poderão ser considerados inerciais entre si, mesmo que um esteja sendo acelerado com relação ao outro.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

C
Resolução

Referenciais inerciais podem mover-se em MRU entre si, sem rotação relativa. Aceleração ou rotação relativa exige forças de inércia e impede essa equivalência.

Alternativa correta: C

Q20
Óptica — Paralaxe estelar — Paralaxe estelar

Na figura abaixo, definiu-se paralaxe φ da estrela Sírius, como sendo a metade do ângulo subtendido pelos extremos da órbita da Terra e o vértice onde se encontra a referida estrela. Tal paralaxe, tem um valor igual a 0,371”. Pergunta-se, qual a distância, em anos-luz, entre a estrela Sírius e o Sol (despreze o raio do sol). Considere a velocidade da luz igual a 3 × $10^{8}$ m/s e o raio da órbita da Terra r=$1{,}5\times10^{11}$ m. Dado sen (0,371") = 1,8 × $10^{-6}$

EFOMM 1998, questão 20: figura do caderno original
A)7,6
B)8,8
C)11
D)9,7
E)6,3

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

B
Resolução

Para ângulo pequeno, $d\approx r/\sin\varphi=1{,}5\cdot10^{11}/(1{,}8\cdot10^{-6})=8{,}33\cdot10^{16}\ \mathrm{m}$. Um ano-luz mede aproximadamente $9{,}46\cdot10^{15}\ \mathrm{m}$, dando $8{,}8$ anos-luz.

Alternativa correta: B

Q21
Eletricidade — Leis de Kirchhoff — Leis de Kirchhoff

Qual deve ser o valor da F.E.M. "ε" na figura abaixo, para que a corrente através do resistor de 7 Ω tenha a intensidade de 3A? Despreze a resistência interna das fontes de tensão.

EFOMM 1998, questão 21: figura do caderno original
A)25 V
B)23V
C)22,5V
D)27 V
E)21 V

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

A
Resolução

A tensão comum é $U=7\cdot3=21\ \mathrm{V}$. O ramo de 24 V fornece $(24-21)/3=1\ \mathrm{A}$. O outro deve fornecer $2\ \mathrm{A}$: $(\varepsilon-21)/2=2$, logo $\varepsilon=25\ \mathrm{V}$.

Alternativa correta: A

Q22
Eletricidade — Capacitores associados — Capacitores associados

Qual o valor da capacitância entre os terminais "A" e "B" da associação mostrada na figura abaixo ?

EFOMM 1998, questão 22: figura do caderno original
A)8μF
B)12μF
C)6μF
D)15μF
E)13μF

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

C
Resolução

Os capacitores de 12 e 6 μF em série equivalem a 4 μF. Em paralelo com 3 e 11 μF, totalizam 18 μF. Esse conjunto está em série com 9 μF, resultando em $18\cdot9/(18+9)=6\ \mu\mathrm{F}$.

Alternativa correta: C

Q23
Eletricidade — Força magnética — Força magnética

Uma partícula elementar positiva, é lançada com velocidade "v" constante em uma região do espaço, tomada por um campo magnético constante e uniforme de intensidade "B", cujo o sentido é entrando na página e a direção é perpendicular a mesma, conforme a figura abaixo. Sabe-se que a partícula descreverá um trajetória circular de raio "R", estando sujeita a uma força magnética de magnitude constante "F". Qual das alternativas abaixo explica o porque da trajetória da partícula ser circular na situação descrita acima ?

EFOMM 1998, questão 23: figura do caderno original
A)O vetor da força magnética F será sempre perpendicular ao plano formado entre o vetor velocidade v e o vetor campo magnético B, sendo por tanto perpendicular ao vetor velocidade v, não podendo interferir na sua magnitude, ficando restrito apenas a alterar continua e uniformemente a direção e o sentido de v, causando aparecimento de uma aceleração centrípeta de valor igual a v2/R, onde "R", é o raio da trajetória caracterizando assim um MCU.
B)Quando a partícula "+q" dotada de velocidade "v", sofrer a influência de B, tenderá a rotacionar em torno de si mesma causando um movimento a deriva cuja trajetória coincidirá com um círculo;
C)A força magnética F, a qual atuará sobre a partícula assim que ela estiver sob a influência do campo magnético B, executará trabalho sobre a referida partícula, forçando- a a mudar constantemente de direção e assim a descrever um movimento de trajetória circular;
D)A magnitude da aceleração centrípeta que a força magnética F, imprime a partícula crescerá uniformemente ocasionando o movimento circular da mesma;
E)A força magnética F, desacelera a partícula, causando uma diminuição de sua velocidade, forçando-a a descrever um MCU desacelerado.

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

A
Resolução

A força magnética é sempre perpendicular à velocidade, não realiza trabalho e não altera o módulo da velocidade. Seu módulo constante fornece a aceleração centrípeta $v^2/R$, produzindo movimento circular uniforme.

Alternativa correta: A

Q24
Mecânica — Período do pêndulo — Período do pêndulo

O período T de um pêndulo simples é dado por $T=2\pi\sqrt{L/g}$, onde L é o comprimento e g é a aceleração da gravidade local. Qual dos gráficos abaixo representa essa lei?

A)EFOMM 1998, questão 24: figura do caderno original
B)EFOMM 1998, questão 24: figura do caderno original
C)EFOMM 1998, questão 24: figura do caderno original
D)EFOMM 1998, questão 24: figura do caderno original
E)EFOMM 1998, questão 24: figura do caderno original

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

D
Resolução

Tomando logaritmos, $\log T=\log(2\pi/\sqrt g)+(1/2)\log L$. Portanto, o gráfico log T×log L é uma reta de inclinação positiva, correspondente a D.

Alternativa correta: D

Q25
Eletricidade — Espectrômetro de massa — Espectrômetro de massa

O espectômetro de massa de Bainbridge: Nas fendas S1 e S2 do espectômetro de Bainbridge, mostrado na figura abaixo, passa apenas um feixe estreito de íons positivos. Tal feixe, percorre o selecionador de velocidade o qual possui ao longo de toda sua extensão, um campo elétrico de intensidade E, constante e uniforme orientado da esquerda para direita e perpendicular a um campo magnético de intensidade B, também constante e uniforme, cujo sentido aponta para fora da página. Este arranjo, permite que apenas íons positivos com velocidade constante v = E/B atravessem a fenda S3 na saída do selecionador, os íons que passarem por S3 entrarão por uma região do espaço, tomada por um campo magnético constante e uniforme de intensidade B' , também perpendicular ao plano da página e dele saindo, conforme mostra a figura abaixo. Um íon positivo qualquer entrando nessa região do espaço, tomada por B' , descreverá um trajetória circular à esquerda, atingindo a placa fotográfica a qual registrará o tamanho do diâmetro da trajetória percorrida pelo íon, que será igual a distância entre o ponto de impacto sobre a placa fotográfica, até o centro da fenda S3. Temos no espectômetro de Bainbridge um feixe de íons de Hélio, He+, emergindo do selecionador de velocidade com velocidade constante v = 1,00 × $10^{5}$ m/s, entrando numa região do espaço tomada por um campo magnético constante e uniforme, de intensidade B' = 817 G. Após descrever uma trajetória semi-circular a esquerda, os íons selecionados atingem a placa fotográfica a qual registra uma distância de 10,16 cm entre o ponto de impacto dos íons e o centro da fenda S3. Pergunta-se, qual a massa de um único íon de Hélio (He+)? (Dado a carga elementar q = 1,602 × $10^{-19}$ C).

EFOMM 1998, questão 25: figura do caderno original
A)$5{,}97\times10^{-28}\ \mathrm{kg}$
B)$7{,}32\times10^{-30}\ \mathrm{kg}$
C)$8{,}77\times10^{-26}\ \mathrm{kg}$
D)$6{,}65\times10^{-27}\ \mathrm{kg}$
E)$4{,}65\times10^{-30}\ \mathrm{kg}$

Gabarito calculado e conferido com o enunciado

D
Resolução

O raio é metade de 10,16 cm: $r=0{,}0508\ \mathrm{m}$. Convertendo $817\ \mathrm{G}=0{,}0817\ \mathrm{T}$, $m=qBr/v=1{,}602\cdot10^{-19}\cdot0{,}0817\cdot0{,}0508/10^5\approx6{,}65\cdot10^{-27}\ \mathrm{kg}$.

Alternativa correta: D

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