UECE 2024.2 | 1ª Fase

A interação gravitacional é uma das quatro interações fundamentais da natureza. Juntamente com as partículas conhecidas como fundamentais e com as demais interações (eletromagnética, forte e fraca) constitui hoje o que conhecemos como modelo padrão da Física de Partículas. Além disso, a teoria newtoniana da gravidade é uma aproximação de uma teoria mais fundamental, para descrição da gravidade, proposta por Einstein em 1915. Compreendida em termos geométricos, a gravidade, como apresentada no modelo proposto por Einstein mudou nossa visão de espaço e tempo.

Atente para o que se afirma a seguir em relação à interação gravitacional newtoniana e assinale com V o que for verdadeiro e com F o que for falso.

( ) Na teoria newtoniana, a interação gravitacional é uma interação universal, entre todas as massas, que é sempre atrativa.

( ) A interação gravitacional é uma interação de curto alcance e sua lei do inverso do quadrado da distância governa o comportamento de nosso universo.

( ) É possível criar uma blindagem gravitacional, em analogia com o caso elétrico, uma vez que cargas gravitacionais, isto é, as massas positivas e negativas, podem ser encontradas livremente na natureza.

( ) A interação gravitacional é a mais fraca dentre as quatro interações fundamentais conhecidas, atuando em todas as escalas de energia acessíveis.

A sequência correta, de cima para baixo, é

Em um laboratório de física experimental, estudantes estão investigando as propriedades de dois condutores elétricos A e B isolados e inicialmente neutros. Durante o experimento, o condutor A é ligado a uma fonte de alta tensão até que lhe seja transferida quantidade de carga elétrica Q. Em seguida, o condutor B é posto em contato com o condutor A, permitindo que a carga elétrica do condutor A seja compartilhada com o condutor B. Sobre esse experimento, é correto afirmar que

Em uma aula prática de física, o professor propõe aos alunos uma forma de estimar o diâmetro do Sol. A atividade consiste em fazer um pequeno furo em uma cartolina para projetar a imagem do Sol em uma superfície plana, sendo $d$ o diâmetro da imagem projetada do Sol e $h$ a distância entre a cartolina e a superfície de projeção. Desprezando o movimento relativo entre o Sol e a Terra, e considerando que a luz se propagou em linha reta em toda sua trajetória, é correto afirmar que o diâmetro do Sol em função de $H$, $d$ e $h$ é, aproximadamente, (H é a distância entre o Sol e a cartolina)

Durante um teste em uma pista retilínea, o engenheiro de testes avalia o desempenho do novo carro esportivo Aldi SR. Este carro acelera do repouso até $100\,\text{km/h}$ ($27{,}8\,\text{m/s}$) com uma aceleração constante de $9\,\text{m/s}^2$ e, em seguida, de $100\,\text{km/h}$ a $200\,\text{km/h}$ ($55{,}6\,\text{m/s}$) com uma aceleração também constante de $5\,\text{m/s}^2$. Com base nesses dados, pode-se afirmar corretamente que a velocidade média do Aldi SR, durante o teste de aceleração, partindo do repouso até atingir a velocidade final de $200\,\text{km/h}$ é de, aproximadamente,

Em um seminário de física, um professor apresentou aos alunos o conceito de transformações cíclicas em sistemas termodinâmicos. Ele explicou que, em uma transformação cíclica, um sistema retorna ao seu estado inicial definido em termos das variáveis de estado, pressão, volume e temperatura, após passar por uma série de processos termodinâmicos. Na sequência, o professor propôs um problema teórico envolvendo um motor térmico ideal, operando em ciclos, no qual o sistema realiza trabalho sobre o ambiente e troca calor com dois reservatórios térmicos, sendo um quente e o outro frio, com temperaturas $T_1$ e $T_2$ respectivamente. Com base no entendimento das transformações cíclicas e das leis da termodinâmica, assinale a afirmação verdadeira em relação ao funcionamento desse motor térmico ideal.

Como uma proposta desafio, um professor fornece aos seus alunos dois capacitores cerâmicos de capacitâncias X e Y desconhecidas. Na impossibilidade de se utilizar um capacímetro, as únicas informações conhecidas pelos alunos são as capacitâncias máximas e mínimas, medidas em pF (picofarads), que podem ser obtidas a partir das combinações entre X e Y. Sabendo que o valor máximo e o mínimo para a capacitância combinada dos capacitores X e Y valem respectivamente $13$ e $36/13$, a razão entre a capacitância do capacitor de maior valor e a capacitância do capacitor de menor valor é

O efeito Pop-Up é observado quando uma esfera flutuante, mantida presa abaixo da superfície da água, é solta e desloca-se através do fluido saltando em direção ao ar. A altura atingida pela esfera ao ser lançada ao ar, ao contrário do que poderíamos imaginar, não aumenta com a sua profundidade no interior do fluido, mas dependerá de inúmeros fatores que afetam sua velocidade e trajetória. O estudo deste efeito pode melhorar a compreensão sobre a dinâmica de veículos subaquáticos, construção de estruturas flutuantes e a conversão de energia oriunda do movimento das marés. Em um experimento típico, onde a aceleração da gravidade local tem módulo $g$, uma esfera flutuante de densidade $X$ e de dimensões desprezíveis é mantida a uma profundidade $h$ no interior da água de densidade $Y$ ($Y>X$). Desprezando os efeitos de arraste no ar e no fluido e considerando apenas o regime vertical, ausência de movimentação lateral, é correto afirmar que a altura $H$ atingida pela esfera acima da superfície livre do líquido é

Um estudante munido de uma mola ideal e de um bloco padrão constrói, em laboratório, um oscilador harmônico simples. Após alguma condição inicial fornecida ao sistema, o estudante observa que o bloco oscila horizontalmente com uma frequência angular $\omega$ e amplitude $2L$ em torno da posição de equilíbrio O, origem de Ox (eixo das abscissas). Além disso, o estudante registra que após um intervalo de tempo mínimo $\Delta t$, o bloco saiu do ponto A situado em $x=-2L$ e atingiu o ponto B situado em $x=L$. Desprezando quaisquer efeitos resistivos indesejados, o intervalo de tempo $\Delta t$ é expresso, em termos de $\omega$, por