URCA · 2007.1 — Física comentada — Método TEF

Recentemente Plutão foi reclassificado pela União Astronômica Internacional da categoria de planeta para a categoria de planeta-anão. Sabendo-se que ele possui, aproximadamente, o raio 1/3 do raio da Terra e a massa $2{,}2\times10^{-3}$ vezes a massa da Terra, calcule a aceleração da gravidade em sua superfície, gP, em termos da aceleração de gravidade na superfície da Terra, gT.

Duas crianças de massas 20 kg e 30 kg brincam numa gangorra com braços de comprimento L. A criança mais leve encontra-se no extremo da gangorra. Partindo do centro da gangorra, qual a maior distância do extremo deve se posicionar a criança mais pesada para que ela saia do “castigo”, ou seja, a gangorra fique em equilíbrio?

Dois atletas percorrem no mesmo sentido uma pista circular de raio 500 m com velocidades angulares uniformes, respectivamente, ω1 = π rad/min e ω2 = 2π/3 rad/min. Após uma ultrapassagem, em quanto tempo o atleta mais rápido estará 314 m à frente do mais lento? (Dado: Use π = 3,14).

Uma mola de constante elástica k é travada com uma compressão ∆x de sua posição de equilíbrio. Encostado à mola encontra-se um bloco de massa M sobre um plano sem atrito. A uma certa distância da mola, no ponto B da figura, há um plano inclinado com coeficiente de atrito cinético μc e com ângulo de inclinação ajustável θ. A mola é destravada, permitindo que o bloco deslize sem atrito no plano horizontal e suba o plano inclinado. Qual deve ser o ângulo θ para que o bloco suba até uma altura h medido verticalmente a partir do plano horizontal?

Sejam quatro cargas elétricas pontuais q1 = + $2{,}0\times10^{-9}$ C, q2 = – $1{,}0\times10^{-9}$ C, q3 = + $2{,}0\times10^{-9}$ C e q4 = – $1{,}0\times10^{-9}$ C, localizadas respectivamente nos pontos (0, 0), (8, 0), (8, 6) e (0, 6) de um plano cartesiano, valores em metros. Calcule o módulo do campo elétrico no ponto (4, 3). (Dado: Constante eletrostática do vácuo k0 = $9{,}0\times10^{9}$ Nm2/C2).

No circuito da figura, a bateria B é ideal e possui uma força eletromotriz de 10 V. Qual deve ser o valor do resistor R para que a corrente elétrica através do resistor R5 valha 1 A? Dados: R1 = 1 Ω, R2 = 2 Ω, R3 = 3 Ω, R4 = 4 Ω e R5 = 6 Ω.

Esta questão apresenta inconsistência ou ambiguidade. Consulte a revisão na resolução; esta questão não recebe pontuação.

Sobre os instrumentos usados para realizar medidas elétricas, podemos afirmar: I– Um amperímetro pode ser construído usando um galvanômetro e uma resistência elétrica em paralelo, chamada de “shunt”, que é usada para desviar parte da corrente que passaria pelo galvanômetro; II– Um voltímetro pode ser construído usando um galvanômetro e uma resistência elétrica em série com o mesmo, denominada multiplicador, que é usada para aumentar a resistência elétrica do medidor; III– Um medidor de resistência elétrica é a Ponte de Wheatstone, que é construída com uma bateria, dois resistores conhecidos, um resistor variável, um galvanômetro e o resistor desconhecido. Para determinar o resistor desconhecido, ajusta-se o resistor variável para equilibrar a ponte, zerando a corrente através do galvanômetro. Assinale a opção que indica o(s) item(ns) correto(s):

A região da figura possui um campo magnético uniforme B, a curva tracejada representa a trajetória de uma partícula nesse campo, sob ação apenas do campo magnético. Podemos afirmar: I– Se a direção e o sentido do vetor campo magnético for perpendicular e saindo da folha de papel e a partícula tiver sinal negativo, ela percorrerá a trajetória tracejada mostrada de 1 para 2; II– Se a direção e o sentido do vetor campo magnético for perpendicular e entrando na folha de papel e a partícula tiver sinal positivo, ela percorrerá a trajetória tracejada mostrada de 2 para 1; III– Ao duplicar a intensidade do campo magnético o raio da trajetória da partícula também duplicará. Assinale a opção que indica o(s) item(ns) correto(s):

Um raio de luz monocromático atinge um meio material mais refringente fazendo um ângulo θ ≠ 0 com a normal à superfície de separação dos dois meios. Sobre esse fenômeno, podemos afirmar: I– O raio de luz mudará de direção com ângulo de refração menor que θ; II– Parte da luz sofrerá reflexão independente do ângulo θ; III– Dependendo do ângulo θ poderá ocorrer o fenômeno de reflexão interna total. Assinale a opção que indica o(s) item(ns) correto(s):

Dois cilindros de alumínio A e B com volumes V e 0,7V, respectivamente, são montados numa roldana de massa e atrito desprezíveis, com cordões inextensíveis. Permite-se que o cilindro A entre em um líquido de densidade desconhecida. Determine a densidade do líquido desconhecido, dL, se o sistema atinge o equilíbrio quando 80% do volume do cilindro A está submerso no líquido, como mostra a figura. (Dado: Densidade do alumínio dAl = 2,7 g/cm³).

Uma máquina térmica utiliza um gás ideal para realizar o ciclo mostrado na figura. Determine, respectivamente, o trabalho realizado e o calor recebido pelo gás em um ciclo.

Sobre o comportamento térmico dos gases ideais, podemos afirmar: I– Em uma transformação isobárica a temperatura absoluta e volume são diretamente proporcionais; II– Em uma transformação isotérmica o volume é inversamente proporcional à pressão; III– Em uma transformação isocórica a pressão é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Assinale a opção que indica o(s) item(ns) correto(s):

A figura mostra três planos paralelos equipotenciais com potenciais V1, V2 e V3. Sendo V3 > V2 > V1, como se comportará uma carga positiva abandonada no ponto A sobre V2?

Sobre os defeitos da visão, assinale o item correto:

O pêndulo simples é um exemplo de movimento periódico. Ele é formado por uma partícula de massa M, suspensa por um fio inextensível de massa desprezível de comprimento L. Em relação ao período do pêndulo simples, para pequenas amplitudes e desprezando o atrito do ar, podemos afirmar:

Em uma onda sonora estacionária de um instrumento musical, qual é a distância entre dois nós consecutivos?

Uma onda propaga-se em um meio 1 com velocidade V1, freqüência f1 e comprimento de onda λ1. Ao passar para o meio 2, a onda propaga-se com velocidade V2 ≠ V1, freqüência f2 e comprimento de onda λ2. Assinale a alternativa verdadeira quanto aos valores de f2 e λ2.

O ciclo de Carnot apresenta o máximo rendimento para uma máquina térmica operando entre duas temperaturas. Sobre ele podemos afirmar: I– É formado por duas transformações adiabáticas alternadas com duas transformações isotérmicas, todas reversíveis; II– A área do ciclo de Carnot é numericamente igual ao trabalho realizado no ciclo; III– As quantidades de calor trocados com as fontes quente e fria são inversamente proporcionais às respectivas temperaturas absolutas das fontes. Assinale a opção que indica o(s) item(ns) correto(s):

Um pulso propagando-se numa corda tem uma velocidade que depende apenas da densidade linear da corda, μc, e da intensidade da força de tração da corda, T. Qual é a relação entre a velocidade de propagação do pulso numa corda e a sua densidade?

O nível da água com gelo flutuando (situação A na figura) não mudará quando o gelo derreter (situação B na figura). Esse comportamento pode ser explicado por: