UFC 2007.1 · 1ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

No instante $t=0$, o motorista de um carro que percorre uma estrada retilínea, com velocidade constante de $20\ \text{m/s}$, avista um obstáculo $100\ \text{m}$ à sua frente. O motorista tem um tempo de reação $t=1\ \text{s}$, após o qual aciona os freios do veículo, parando junto ao obstáculo.

Supondo-se que o automóvel tenha uma desaceleração constante, determine qual dos gráficos abaixo melhor representa a velocidade do automóvel desde o instante em que o motorista avista o obstáculo até o instante em que o automóvel para.

Um pequeno automóvel colide frontalmente com um caminhão cuja massa é cinco vezes maior que a massa do automóvel. Em relação a essa situação, marque a alternativa que contém a afirmativa correta.

Uma partícula de massa $m$ é lançada a partir do solo, com velocidade $v_0$, numa direção que forma um ângulo $\theta$ com a horizontal. Considere que a aceleração da gravidade tem intensidade $g$ e que $y$ é a altura medida a partir do solo.

A energia cinética da partícula em função da altura $y$ é dada por:

Um recipiente cilíndrico fechado de volume $V$ possui paredes adiabáticas e é dividido em dois compartimentos iguais por uma parede fixa, também adiabática. Em cada um dos compartimentos, encontram-se $n$ mols de um gás ideal monoatômico. Suas respectivas temperaturas iniciais são $T$ e $2T$.

A parede adiabática fixa é, então, liberada e pode se deslocar livremente. Com base nessas informações, analise as afirmativas seguintes.

1. Na situação final de equilíbrio, as temperaturas nos dois recipientes são iguais.
2. A parede isolante se move em direção ao compartimento que se encontrava inicialmente a uma temperatura $T$.
3. Se, na situação final de equilíbrio, o volume de um compartimento é o triplo do volume do outro, as temperaturas dos respectivos gases ideais monoatômicos são $9T/2$ e $3T/2$.

A partir das três assertivas, assinale a alternativa correta.

Um fenômeno bastante interessante ocorre quando duas ondas periódicas de frequências muito próximas, por exemplo, $f_1=100\ \text{Hz}$ e $f_2=102\ \text{Hz}$, interferem entre si. A onda resultante tem uma frequência diferente daquelas que interferem entre si. Além disso, ocorre também uma modulação na amplitude da onda resultante, modulação esta que apresenta uma frequência característica $f_0$. Essa oscilação na amplitude da onda resultante é denominada batimento.

Pelos dados fornecidos, pode-se afirmar que a frequência de batimento produzida na interferência entre as ondas de frequências $f_1$ e $f_2$ é:

Considere o circuito mostrado na figura abaixo.

Assinale a alternativa que contém, respectivamente, os valores da resistência $R$ e da diferença de potencial entre os pontos $a$ e $b$, sabendo que a potência dissipada no resistor de $5\ \Omega$ é igual a $45\ \text{W}$.

Duas partículas, $P_1$ e $P_2$, com massas $m_1$ e $m_2$, possuem cargas elétricas $q_1$ e $q_2$, respectivamente. Ambas as partículas são lançadas, simultaneamente, com a mesma velocidade inicial, de módulo $v$, em uma região na qual existe um campo magnético $\vec B$, perpendicular ao plano da página e apontando para fora dela, de acordo com a figura abaixo.

Uma possível trajetória das partículas é mostrada na figura. Considere que os raios das trajetórias de ambas as partículas são maiores que a distância $L$ que separa o LADO 1 do LADO 2.

Sendo $m_1=2m$, $m_2=m$, $q_1=q/4$ e $q_2=q$, determine a partícula que atinge primeiro o LADO 2 e o raio $R$ da trajetória descrita por essa partícula. Desconsidere qualquer efeito da gravidade.

No início do século XX, novas teorias provocaram uma surpreendente revolução conceitual na Física. Um exemplo interessante dessas novas ideias está associado às teorias sobre a estrutura da matéria, mais especificamente àquelas que descrevem a estrutura dos átomos.

Dois modelos atômicos propostos nos primeiros anos do século XX foram o de Thomson e o de Rutherford. Sobre esses modelos, assinale a alternativa correta.