UECE 23.2 | 2ª Fase

Devido à pandemia de Covid 19, as pessoas tiveram de se adequar a mudanças drásticas em sua forma de trabalhar e/ou estudar. O sistema home office ganhou protagonismo nesse contexto levando milhares de pessoas a desenvolverem suas atividades em casa. No âmbito da educação, diversas universidades investiram no desenvolvimento de laboratórios virtuais de Física. Em um laboratório virtual foi possível construir um experimento que consiste em abandonar um bloco de massa M, com dimensões desprezíveis, do topo de um plano inclinado de 30 graus, em relação à horizontal. Desprezando a resistência do ar, o experimento foi realizado em duas etapas. Na primeira etapa, o bloco desce o plano inclinado até a base sem efeito da força de atrito. Na segunda etapa, o experimento é repetido, porém desta vez, o bloco sofre o efeito da força de atrito que dissipa 20% da energia mecânica inicial na forma de calor. A razão entre as velocidades do bloco na etapa 1 em relação à etapa 2, ao chegar na base inferior do plano inclinado, é

Segundo o Instituto Nacional de Meteorologia, o mês de março de dois mil e vinte três foi marcado por chuvas intensas e temperaturas elevadas. O açude Castanhão, com capacidade de 6.700,00 hm³, representa o maior reservatório de água doce do estado do Ceará. Sabendo-se que ele se encontra com aproximadamente 20% da sua capacidade total, é correto afirmar que a ordem de grandeza do volume de água, em litros, presente no Castanhão é (Nota: 1 dm³ é igual a 1 litro.)

Em um laboratório, um estudante de Física deseja encontrar a constante elástica K de um sistema massa mola. Para isso ele dispõe de um pêndulo simples de comprimento L variável. O estudante faz alguns testes e ajusta o período do pêndulo simples de forma a se igualar ao período do sistema massa mola. Sendo $g=10\,m/s^2$ a aceleração da gravidade local, $L=20$ cm o comprimento do pêndulo e $M=2$ kg a massa do sistema massa mola, é correto dizer que a constante elástica da mola é dada por

Em lugares muito frios, é comum o uso de aquecedores de ambiente que utilizam resistências elétricas para transformar energia elétrica em energia térmica. Quando percorrido por uma corrente I, um resistor R (ôhmico) é capaz de variar a temperatura de uma massa M de água, de calor específico c, de $\Delta\theta$ °C em um intervalo de tempo T. Assim, o valor da corrente elétrica necessária para variar a temperatura em $4\Delta\theta$ °C de uma massa 8M de um material cujo calor específico é metade do calor específico da água durante o mesmo intervalo de tempo T é igual a

A origem do uso dos espelhos pela raça humana data de 5 mil anos atrás na Suméria onde os espelhos dessa época eram construídos com placas de bronze polidas com areia. Considere um trilho óptico onde é possível acoplar diversos tipos de espelhos para fins experimentais. Inicialmente o trilho é preparado com um objeto linear de altura H que se encontra a uma distância p de um espelho plano E. A distância entre a imagem formada pelo espelho plano e o objeto é de 24 cm. Substituindo o espelho plano por um espelho esférico côncavo C, colocado na mesma posição em que o espelho plano se encontrava, observa-se que a imagem é direita e possui altura 4 vezes maior que o objeto. Sobre esse experimento foram feitas as seguintes afirmações:

I. Nos dois casos as imagens formadas pelos espelhos plano e côncavo são virtuais.
II. A distância entre a imagem e o objeto no caso do espelho côncavo é maior que a distância entre a imagem e o objeto no caso do espelho plano.
III. A distância focal do espelho côncavo vale 24 cm.

Está correto o que se afirma em

Num sistema de coordenadas cartesiano xOy ortogonal, um fio condutor de comprimento L e de massa desprezível se encontra com seus extremos fixos nas coordenadas (0,0) e (0,L). O fio encontra-se tensionado e é percorrido por uma corrente I orientada no sentido positivo de Oy. Perpendicular ao plano cartesiano xOy, e apontando para o leitor, existe um campo de indução magnética uniforme de intensidade B. De fato, na presença de B, o fio sofre uma pequena deflexão em seu ponto médio de uma quantidade X. Nesta situação, a tensão no fio tem módulo igual a

Em um laboratório de Física, um professor observa a atração entre duas esferas metálicas idênticas, carregadas com cargas distintas e positivas, que se repelem com uma força eletrostática de módulo F quando separadas por uma distância x. Em um determinado instante, as esferas são conectadas por um fio condutor de diâmetro desprezível. Após a remoção do fio condutor, mantendo a distância x, o módulo da força entre as esferas

O uso de projéteis tem desempenhado um papel importante nas mais diversas atividades humanas. Como exemplo, podemos citar um simples arremesso de uma bola ou o complexo lançamento de um foguete. Nesses lançamentos, para o caso de ângulos complementares, teremos sempre o mesmo alcance. Considere o caso de um projétil, de dimensões desprezíveis, lançado duas vezes com a mesma velocidade inicial sob ângulos complementares $\theta_1$ e $\theta_2$ atingindo as alturas $H_1$ e $H_2$ respectivamente. Sendo $H_1$ e $H_2$ as alturas máximas atingidas pelo projétil, e desprezando-se quaisquer efeitos resistivos, podemos afirmar corretamente que a razão $H_1/H_2$

Em um parque de diversões um pai e seu filho entram na sala dos espelhos. Considere que em determinado momento eles estejam em frente de dois espelhos planos que formam um ângulo alfa maior que zero e menor que noventa graus. O filho pergunta a seu pai por que existem 10 imagens deles. Sobre esse evento, é correto afirmar que o ângulo entre os espelhos é de

A lei de Stokes é uma relação matemática que expressa a força F de arraste que se opõe ao movimento de uma partícula, considerada esférica, através de um fluido. Foi obtida em 1851 por George Gabriel Stokes a partir de uma solução particular das equações de Navier-Stokes para o escoamento de fluidos e é expressa por $F=6\pi\eta rv$. Na expressão obtida por Stokes, r representa o raio da esfera, $\eta$ a viscosidade do fluido e v a velocidade do escoamento da esfera através do fluido. Se tomarmos a velocidade (V), a aceleração (A) e a força (F) como grandezas fundamentais ao invés da massa (M), do comprimento (L) e do tempo (T), a dimensão da viscosidade $\eta$ será

Apesar de a gravidade ser a mais fraca das quatro interações fundamentais, este fato não diminui sua importância, uma vez que ela tem o papel de manter em ordem o grande "balé cósmico". Sabe-se que a aceleração da gravidade varia com a altitude; desta forma, o módulo da aceleração da gravidade na superfície de um planeta x, esférico e de densidade uniforme, de raio R, é g. Assim, a altura, em relação à superfície do planeta x, na qual a aceleração da gravidade vale g/9, é igual a

Uma corrente com distribuição de massa uniforme é mantida fixa sobre a superfície, horizontal e lisa, de uma mesa com a terça parte de seu comprimento pendurado em uma das extremidades da mesa. Se a corrente tem massa M e comprimento L, o trabalho necessário para pôr de volta à mesa a porção pendurada da corrente é de

Uma fonte sonora S localizada na origem de um sistema de coordenadas cartesiano ortogonal xOy emite um sinal de frequência 180 Hz. Neste mesmo sistema de coordenadas, mas situado sobre o semi-eixo positivo Ox na coordenada (X,0), encontra-se um detector D. Além disso, a fonte S e o detector D estão diante de uma parede bastante extensa que se encontra sobre a reta y=2. Levando em conta que as referidas distâncias, na situação aqui descrita, são dadas em metros, e que a velocidade do som no ar é de 360 m/s, a mínima distância X, em metros, entre o detector e a fonte S para o qual o detector registra um reforço sonoro é

Como uma proposta experimental prática e de baixo custo para a determinação da pressão atmosférica local, um professor de Física propõe que seus alunos façam uso de um tubo estreito com área de secção constante S e de comprimento L, aberto nas extremidades. O experimento consiste em mergulhar o tubo, com as extremidades não bloqueadas, até sua metade em um fluido de densidade D conhecida. Em seguida, a extremidade em contato com o ar é bloqueada pelo estudante e o tubo é retirado integralmente do fluido. Nestas condições, observa-se que uma coluna de comprimento L/4 do fluido permanece no interior do tubo. Considerando que a aceleração da gravidade local é g e que quaisquer transformações envolvidas ocorram sem mudança significativa da temperatura, a pressão atmosférica local em termos dos parâmetros pertinentes é

Ao observar um bloco de madeira de formato cúbico, de aresta L e de densidade d, flutuando em um fluido de densidade D>d, uma criança nota que o bloco permanece parcialmente submerso e que a parte visível, em contato com o ar, tem altura A quando medida do topo do bloco à superfície livre do líquido. Em uma atitude infantil, a criança resolve retirar o bloco do fluido e seccioná-lo, cortando e descartando a parte do bloco que permanecia visível anteriormente, com intuito de deixar numa mesma cota, quando reinserido na água, o topo do novo bloco, assim obtido, e a superfície livre do fluido. Ao reinserir o novo bloco no fluido, a criança observa, estarrecida, que ele flutua em uma nova configuração estável e com altura B quando medida a partir do novo topo à superfície livre do fluido de

Uma protoboard, ou matriz de contato, é uma pastilha plástica de formato retangular coberta de furos, igualmente espaçados, utilizada em laboratório didático de eletricidade na montagem de circuitos elétricos. Os furos distintos situados ao longo de uma mesma linha horizontal não estão conectados entre si, ao passo que furos distintos situados numa mesma linha vertical estão conectados por meio de contato metálico. Por ser uma placa de ensaio reutilizável, a protoboard facilita o estudo de circuitos elétricos e a pesquisa em eletrônica. Um estudante de Física realiza um ensaio numa protoboard utilizando os furos consecutivos X, Y e Z distintos, não conectados, situados numa mesma linha horizontal da matriz de contato. Entre os furos X e Y, é inserido um resistor de 10kΩ, ao passo que entre os furos Y e Z, é inserido um resistor de valor 30kΩ. Sabendo que os valores de potencial, medidos pelo estudante em relação à Terra (Ground), nos furos X e Z valem respectivamente 12V e −12V, o potencial em Y, medido pelo estudante em relação à Terra, tem valor igual a

Blocos de concreto pré-fabricados são utilizados para simular pedras de costas rochosas em projetos de quebra-mares, diques e paredões. Feitos de material com baixo teor de carbono, conceito conhecido como engenharia verde, e produzidos nos mais diversos formatos, facilitam a colonização de algas, corais e crustáceos. Um bloco de concreto típico em formato cúbico de lado L apresenta volume V quando observado no ar, cujo índice de refração é unitário. No entanto, quando totalmente imerso em água, cujo índice de refração é N, e visto por um observador situado no ar, o bloco apresenta volume aparente igual a

A vídeo análise como estratégia didática para o ensino de Física tem sido amplamente utilizada: em especial, o Software livre Tracker, que pode ser empregado na análise de diversos sistemas Físicos. Ao realizar a coleta de dados de um sistema massa mola, de amplitude A, o estudante faz uso de um sistema de coordenadas Ox, com centro das oscilações em O, origem de Ox. A partir da análise, via software, o estudante obtém que em t = 2s a coordenada de M é x = 0 e que em t = 4s a coordenada de M é $x=(32/\pi)$ cm. Sabendo que o período de oscilação do sistema em questão é de 16s, a amplitude A, em centímetros, é

Antes de adquirir um veículo, um professor de Física da Universidade Estadual do Ceará realiza um Test Drive de um veículo A e de um veículo B para avaliar a performance de ambos ao percorrer determinado trecho que vai da sua casa ao trabalho. Finalizados os testes e ao final do mesmo trecho do trajeto, o professor observou que a velocidade do veículo A superou a velocidade do veículo B em U metros por segundo. Além disso, o veículo A foi capaz de concluir o referido trecho em um tempo inferior ao do veículo B de T segundos. Sabendo que em ambos os testes os veículos partiram do repouso e que as acelerações, supostas constantes no trecho, desenvolvidas por A e B têm valores respectivamente X e Y, a expressão que fornece U em termos dos parâmetros T, X e Y é

Uma maneira, nada convencional, de determinar a capacitância de um capacitor desconhecido D, faz uso de uma fonte de bancada e de um capacitor C de capacitância conhecida. Ao conectar o capacitor conhecido C, inicialmente descarregado, à fonte de bancada ajustada em 16V, ele fica completamente carregado. Em seguida, o capacitor C é desconectado da fonte e conectado em paralelo ao capacitor desconhecido D, inicialmente descarregado. Nesta situação e após o estabelecimento do equilíbrio, verifica-se que a tensão entre os terminais da associação é de 5V. Diante deste fato, para um capacitor C de capacitância 1000μF a capacitância de D em μF é dada por