UEFS 2015.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Um sistema de unidades é constituído por um conjunto de padrões para as suas grandezas fundamentais, em função das quais todas as demais grandezas do sistema podem ser escritas. O conceito de dimensão tem significado especial na física, pois, em geral, denota a natureza física de uma grandeza.

Considerando-se a expressão $F=\dfrac{Kv^a}{m^bt}$, em que $F$ representa uma força; $v$, uma velocidade; $m$, uma massa; $t$, um tempo e $K$, uma constante adimensional, conclui-se que o valor da soma dos expoentes $a$ e $b$, para que a expressão seja fisicamente correta, é igual a

O conceito fundamental da Mecânica é o de movimento, ou seja, da mudança da posição dos corpos ao longo do tempo e em relação a um determinado referencial.

Considerando-se uma pedra presa à extremidade de um fio ideal e posta a girar, descrevendo uma circunferência de $50{,}0\text{ cm}$ de raio em um referencial fixo na mão que segura a outra extremidade do fio, conclui-se que o módulo do deslocamento sofrido pela pedra em $2{,}25$ voltas, em $\text{m}$, é, aproximadamente, igual a

Segundo Newton, a única propriedade dos corpos que interessa é a sua massa, sendo possível descrever as leis da natureza, considerando-se a matéria como constituída por pontos materiais.

A figura representa um corpo de massa $m=3{,}2\text{ kg}$ sendo puxado por uma força de intensidade $F=20{,}0\text{ N}$, que forma um ângulo de $37^\circ$ com a direção do movimento.

Considerando-se que o módulo da aceleração da gravidade é igual a $10\text{ m/s}^2$, $\cos37^\circ=0{,}8$, $\operatorname{sen}37^\circ=0{,}6$ e que o corpo desliza horizontalmente com velocidade constante, é correto afirmar que o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície horizontal é igual a

Teoricamente, a energia é uma grandeza escalar associada ao estado de um ou mais objetos, enquanto trabalho é a energia transferida para um objeto ou de um objeto através de uma força que age sobre o objeto.

Admitindo-se um bloco de massa $m=23{,}0\text{ kg}$, inicialmente na origem e em repouso, que passa a estar sujeito a uma força horizontal que varia com a posição, de acordo com o diagrama, conclui-se que a velocidade do bloco, após ter sido deslocado uma distância de $8{,}0\text{ m}$, em $\text{m/s}$, é igual a

Os princípios de conservação na Física, tais como a conservação da energia, da quantidade de movimento, da carga elétrica, entre outras, desempenham papéis fundamentais no entendimento de diversos fenômenos. Considere o estudo de uma colisão frontal entre duas partículas A e B que constituem um sistema isolado e se encontram sobre uma superfície lisa e horizontal. A partícula A, de massa $1{,}5M$, desloca-se para a direita com uma velocidade de $2{,}0\text{ m/s}$, enquanto a partícula B, de massa $M$, se encontra em repouso.

Se, após a colisão, a partícula A continua no mesmo sentido com velocidade de $1{,}0\text{ m/s}$, o coeficiente de restituição dessa colisão é igual a

Fonte térmica ou fonte de calor pode ser definida como um sistema que pode fornecer calor continuamente, sem que sua temperatura varie. Uma mesma fonte de calor de potência constante igual a $28\text{ W}$ aquece dois corpos A e B, com massas, respectivamente, iguais a $100{,}0\text{ g}$ e $50{,}0\text{ g}$, e a figura mostra como as temperaturas desses corpos variam em função do tempo.

Considerando-se que toda energia liberada pela fonte seja absorvida pelos corpos e que $1{,}0\text{ cal}=4{,}0\text{ J}$, a razão entre os calores específicos, $c_B/c_A$, é igual a

Ondas de mesma amplitude e comprimento de onda, mas com velocidades opostas, propagando-se em uma mesma corda, geram ondas estacionárias.

Considerando-se um fio de alumínio de $50{,}0\text{ cm}$ de comprimento e $200{,}0\text{ g}$ de massa, mantido esticado com uma força de $40{,}0\text{ N}$, com as duas extremidades fixas e vibrando no seu terceiro harmônico, vibrará, no seu modo fundamental, com uma frequência, em $\text{Hz}$, igual a

Os homens sempre foram fascinados pelo céu noturno, pela infinidade de estrelas e pelos planetas brilhantes. A Lei da Gravitação Universal de Newton, juntamente com suas três leis do movimento, revelou que a natureza seguia as mesmas regras, qualquer que seja o lugar, e essa revelação teve um efeito profundo no modo se ver o universo.

Considere um planeta X cuja massa seja trinta vezes maior que a massa $M$ da Terra e cujo diâmetro seja o dobro do diâmetro $D$ da Terra. Um corpo de massa $m$ lançado verticalmente para cima com velocidade $V$ da superfície da Terra atinge uma altura $H$, muito menor do que o diâmetro da Terra.

Esse corpo, quando lançado com a mesma velocidade $V$, a partir da superfície do planeta X, atinge uma altura $nH$, em que o valor de $n$ é igual a

O pêndulo simples é um sistema idealizado consistindo em uma partícula suspensa por um cabo leve inextensível que, quando puxado para um dos lados de sua posição de equilíbrio e liberado, oscila no plano vertical sob a influência da força gravitacional.

Considere um pêndulo simples com comprimento de $9{,}0\text{ m}$ e que executa $20$ oscilações completas em $2{,}0\text{ min}$, em um determinado local.

Com base nessas informações, conclui-se que o módulo da aceleração da gravidade nesse local, em $\text{m/s}^2$, é, aproximadamente, igual a

A refração da luz é o fenômeno que ocorre quando a luz muda seu meio de propagação, podendo ser entendida como a variação da velocidade sofrida pela luz ao mudar de meio. Na figura, estão representados dois raios luminosos: o raio incidente A e o raio refratado B. O ângulo de incidência é igual a $\theta_I$, enquanto o ângulo de refração é igual a $\theta_{II}$.

Considerando-se $n_I$ o índice de refração do meio I e $n_{II}$, o índice de refração do meio II, é correto afirmar que a razão $n_{II}/n_I$ é igual a

A posição de uma partícula é dada pela expressão $x=0{,}05\operatorname{sen}(1{,}2\pi t+0{,}2\pi)$, em que $x$ está em metros e $t$, em segundos.

Com base nessa informação, é correto afirmar que a frequência com que essa partícula oscila, em $\text{Hz}$, é igual a

Todas as ondas mecânicas requerem alguma fonte de perturbação, um meio que possa ser perturbado e algum mecanismo físico pelo qual as partículas do meio possam influenciar uma às outras.

Com base nos conhecimentos sobre Movimento Ondulatórios, é correto afirmar:

O comportamento de afundamento ou flutuação de um corpo é determinado por uma comparação entre as densidades do fluido e do corpo. Considere um corpo feito de um material cuja densidade é $2{,}0\text{ g/cm}^3$, suspenso por um fio e, então, completamente imerso em um recipiente cheio de água.

Sendo a massa do bloco igual a $2{,}0\text{ kg}$, a densidade da água é igual a $1{,}0\text{ g/cm}^3$ e $g=10\text{ m/s}^2$, conclui-se que a tração no fio enquanto o bloco está imerso, em $\text{N}$, é igual a

Uma técnica para medir o calor específico de um sólido ou de um líquido é elevar a temperatura da substância para certo valor, colocá-la em um recipiente contendo água a uma temperatura conhecida e medir a temperatura do sistema após atingir o equilíbrio.

Considere um calorímetro de capacidade térmica igual a $50\text{ cal/}^\circ\text{C}$ contendo $200{,}0\text{ g}$ de água a uma temperatura de $25^\circ\text{C}$ e colocando-se um bloco de massa igual a $100{,}0\text{ g}$ e a uma temperatura de $80^\circ\text{C}$ dentro do calorímetro.

Se após o equilíbrio térmico ser alcançado, se mediu uma temperatura final igual a $30^\circ\text{C}$ e o calor específico da água é $1{,}0\text{ cal/(g}\cdot ^\circ\text{C)}$, então o calor específico do material que constitui o bloco, em $\text{cal/(g}\cdot ^\circ\text{C)}$, é igual a

As propriedades dos gases são muito importantes em uma série de processos térmicos. O clima diário é um exemplo perfeito dos tipos de processos que dependem do comportamento dos gases.

Considerando-se um sistema constituído por um gás ideal realizando o processo cíclico descrito na figura, é correto afirmar que a quantidade de energia transferida para esse sistema, durante um ciclo completo, em $10{,}0\text{ kJ}$, é igual a

O campo magnético é uma propriedade física de muitas partículas elementares e sua existência pode ser demonstrada com uma agulha de bússola. As linhas de força do campo magnético produzido por uma corrente elétrica que passa por um condutor retilíneo são circulares e existem em planos perpendiculares ao condutor.

A figura representa dois fios metálicos A e B, retos, longos e paralelos, localizados no vácuo, percorridos por correntes $2i$ e $3i$, respectivamente, de mesmo sentido, entrando no plano do papel, e distantes uma distância $d=50{,}0\text{ cm}$ um do outro.

De acordo com essas informações, o ponto sobre o eixo $x$, em que o campo magnético resultante se anula, está a uma distância do fio A, em $\text{m}$, igual a

Uma bateria ideal é uma fonte de fem (força eletromotriz) que mantém uma diferença de potencial constante entre os dois terminais, independentemente da corrente que passa pela bateria. Dois resistores, um de $6{,}0\text{ }\Omega$ e outro de $12{,}0\text{ }\Omega$, são conectados em paralelo a uma bateria com resistência interna desprezível.

Considerando-se a fem da bateria igual a $10{,}0\text{ V}$, conclui-se que a potência total dissipada pela associação, em $\text{W}$, é igual a

Charles Coulomb estudou a força exercida por uma carga sobre outra utilizando uma balança de torção de sua própria invenção. George Simon Ohm verificou, experimentalmente, que existem resistores nos quais a variação da corrente elétrica é proporcional à variação da diferença de potencial.

Baseado nos conhecimentos sobre Eletricidade, é correto afirmar:

Um dispositivo utilizado para armazenar carga e energia é o capacitor, que consiste em dois condutores espaçados, porém bem próximos e isolados um do outro.

Considere os capacitores $C_1=4{,}0\text{ mF}$ e $C_2=6{,}0\text{ mF}$, que estão associados, de acordo com o diagrama da figura.

Na configuração dada, é correto afirmar que a capacitância equivalente da associação, em $\text{mF}$, é igual a

Um dispositivo utilizado para armazenar carga e energia é o capacitor, que consiste em dois condutores espaçados, porém bem próximos e isolados um do outro.

Considere os capacitores $C_1=4{,}0\text{ mF}$ e $C_2=6{,}0\text{ mF}$, que estão associados, de acordo com o diagrama da figura.

Considerando-se $V=33{,}0\text{ V}$, é correto afirmar que a energia total armazenada na associação é, em $\text{mJ}$, igual a