EFOMM 2013 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Uma bola é lançada obliquamente e, quando atinge a altura de 10 m do solo, seu vetor velocidade faz um ângulo de 60° com a horizontal e possui uma componente vertical de módulo 5,0 m/s . Desprezando a resistência do ar, a altura máxima alcançada pela bola, e o raio de curvatura nesse mesmo ponto (ponto B), em metros, são, respectivamente, Dado: g = 10 m/s².

Uma fonte sonora pontual que está presa ao solo (plano horizontal), emite uma energia, ao longo de um dia, igual a 768π kWh (quilowatt-hora). Supondo a potência emitida constante no tempo e a propagação uniforme, a intensidade sonora, em mW/m² (miliwatts por metro-quadrado), num ponto distante 200 metros acima da fonte, é

A bola A ($m_A=4{,}0\ \mathrm{kg}$) se move em uma superfície plana e horizontal com velocidade de módulo 3,0 m/s, estando as bolas B ($m_B=3{,}0\ \mathrm{kg}$) e C ($m_C=1{,}0\ \mathrm{kg}$) inicialmente em repouso. Após colidir com a bola B, a bola A sofre um desvio de 30º em sua trajetória, prosseguindo com velocidade $3\sqrt3/2\ \mathrm{m/s}$, conforme figura abaixo. Já a bola B sofre nova colisão, agora frontal, com a bola C, ambas prosseguindo juntas com velocidade de módulo v. Considerando a superfície sem atrito, a velocidade v, em m/s, vale:

Dois satélites descrevem órbitas circulares em torno da Terra, de raios $r_1$ e $r_2$, com $r_2/r_1=4$. Qual é a razão entre seus períodos $T_2/T_1$?

Na máquina de Atwood representada na figura, $M_1=2{,}0\ \mathrm{kg}$ e $M_2=3{,}0\ \mathrm{kg}$. Assumindo que o fio é inextensível e tem massa desprezível, assim como a polia, a tração no fio, em newtons, é: Dado: $g=10\ \mathrm{m/s^2}$.

Um recipiente cilíndrico fechado contém 60,0 litros de oxigênio hospitalar (O₂) a uma pressão de 100 atm e temperatura de 300 K. Considerando o O₂ um gás ideal, o número de mols de O₂ presentes no cilindro é: Dado: constante gás ideal $R\approx8{,}0\cdot10^{-2}\ \mathrm{atm\,L/(mol\,K)}$.

Os blocos A e B devem ser movimentados conforme mostrado na figura abaixo, sem que o bloco menor deslize para baixo (os blocos não estão presos um ao outro). Há atrito entre o bloco A, de massa 8,00 kg, e o bloco B, de massa 40,0 kg, sendo o coeficiente de atrito estático 0,200. Não havendo atrito entre o bloco B e o solo, a intensidade mínima da força externa F , em newtons, deve ser igual a Dado: g = 10,0 m/s².

Uma pequena bolha de gás metano se formou no fundo do mar, a 10,0 m de profundidade, e sobe aumentando seu volume à temperatura constante de 20,0˚C. Pouco antes de se desintegrar na superfície, à pressão atmosférica, a densidade da bolha era de 0,600 kg/m³. Considere o metano um gás ideal e despreze os efeitos de tensão superficial. A densidade da bolha, em kg/m³, logo após se formar, é de aproximadamente Dados: 1 atm ≈ 1,00× $10^{5}$ N/m²; densidade da água do mar ≈ 1,03× $10^{3}$ kg/m³.

Uma viga metálica uniforme de massa 50 Kg e 8,0 m de comprimento repousa sobre dois apoios nos pontos B e C. Duas forças verticais estão aplicadas nas extremidades A e D da viga: a força 1F de módulo 20 N para baixo e a força 2 F de módulo 30N, para cima, de acordo com a figura. Se a viga se encontra em equilíbrio estável, o módulo, em newtons, da reação B F no apoio B vale Dado: g = 10 m/s².

Dois navios A e B podem mover-se apenas ao longo de um plano XY. O navio B estava em repouso na origem quando, em $t=0$, parte com vetor aceleração constante fazendo um ângulo $\alpha$ com o eixo Y. No mesmo instante, o navio A passa pela posição mostrada na figura com vetor velocidade constante de módulo 5,0 m/s e fazendo um ângulo $\theta$ com o eixo Y. Considerando que no instante $t_1=20\ \mathrm{s}$, sendo $y_A(t_1)=y_B(t_1)=30\ \mathrm{m}$, ocorre uma colisão entre os navios, o valor de $\tan\alpha$ é: Dados: $\sin\theta=0{,}60$; $\cos\theta=0{,}80$.

Dois recipientes A e B, termicamente isolados e idênticos, contêm, respectivamente, 2,0 litros e 1,0 litro de água à temperatura inicial de 20°C. Utilizando, durante 80 segundos, um aquecedor elétrico de potência constante, aquece-se a água do recipiente A até a temperatura de 60°C. A seguir, transfere-se 1,0 litro de água de A para B, que passa a conter 2,0 litros de água na temperatura T. Esse mesmo volume de água na temperatura T poderia ser obtido apenas com o recipiente A se, a partir das mesmas condições iniciais, utilizássemos o mesmo aquecedor ligado durante um tempo aproximado de Dado: massa específica da água 2 H O 1,0 kg L μ = .

Certa máquina térmica opera segundo o ciclo de Carnot. Em cada ciclo completado, o trabalho útil fornecido pela máquina é 1500 J. Sendo as temperaturas das fontes térmicas 150,0 ºC e 23,10 ºC, o calor recebido da fonte quente em cada ciclo, em joules, vale

Um fio de 1,00 m de comprimento possui uma massa de 100 g e está sujeito a uma tração de 160 N. Considere que, em cada extremidade do fio, um pulso estreito foi gerado, sendo o segundo pulso produzido ∆t segundos após o primeiro. Se os pulsos se encontram pela primeira vez a 0,300m de uma das extremidades, o intervalo de tempo ∆t, em milissegundos, é

O bloco de massa M da figura é, em $t=0$, liberado do repouso na posição indicada ($x=-A$) e a seguir executa um MHS com amplitude $A=10\ \mathrm{cm}$ e período de 1,0 s. No instante $t=0{,}25\ \mathrm{s}$, o bloco se encontra na posição onde:

Uma pessoa de massa corporal igual a 75,0 kg flutua completamente submersa em um lago de densidade absoluta $1{,}50\cdot10^3\ \mathrm{kg/m^3}$. Ao sair do lago, essa mesma pessoa estará imersa em ar na temperatura de 20°C, à pressão atmosférica (1 atm), e sofrerá uma força de empuxo, em newtons, de: Dado: densidade do ar (1 atm, 20°C) = 1,20 kg/m³.

Uma pessoa em postura ereta (OP) consegue observar seu corpo inteiro refletido exatamente entre as extremidades de um espelho plano (AB), inclinado de 30° em relação à vertical, e com a extremidade inferior apoiada no solo. Em função da dimensão y do espelho, mostrada na figura,a altura máxima H da pessoa deve ser

Um astronauta aproxima-se da Lua movendo-se ao longo da reta que une os centros do Sol e da Lua. Quando distante DL quilômetros do centro da Lua e DS quilômetros do centro do Sol, conforme mostrado na figura, ele passa a observar um eclipse total do Sol. Considerando o raio do Sol (RS) igual a 400 vezes o raio da Lua (RL), a razão entre as distâncias DS/DL é

Uma resistência de 4,00Ω percorrida por uma corrente elétrica de 10,0A é mergulhada em 1,0kg de água armazenada em um recipiente termicamente isolado. Se a água está na temperatura inicial de 20,00C, o intervalo de tempo, em minutos, necessário para a temperatura da água aumentar até 80,00C é Dados: calor específico da água =1,00 cal/g0C; 1,00 cal=4,20 J.

No circuito da figura, cada uma das duas lâmpadas incandescentes idênticas dissipava 36 W sob uma tensão inicial V1 volts mantida pela bateria (ε,r). Quando, então, o filamento de uma delas se rompeu (anulando a corrente nessa lâmpada), observou-se que a tensão nas lâmpadas aumentou para o valor 2 1 4 3 V V = volts. Considerando as lâmpadas como resistências comuns, a potência na lâmpada que permaneceu acesa, em watts, é

Uma carga positiva q penetra em uma região onde existem os campos elétrico $\vec E=E_x\hat{\imath}+E_y\hat{\jmath}+E_z\hat{k}$ (N/C) e magnético $\vec B=8{,}0\cdot10^{-3}\hat{\jmath}\ \mathrm{T}$, com vetor velocidade $\vec v=2{,}0\cdot10^3\hat{k}\ \mathrm{m/s}$. Desprezando a força gravitacional, para que o movimento da carga sob a ação dos campos seja retilíneo e uniforme, as componentes do campo elétrico $E_x$, $E_y$ e $E_z$, em N/C, devem valer, respectivamente: