URCA · 2014.1 — Física comentada — Método TEF

René Descartes foi um cientista que advogou, que as leis da natureza que valem para os corpos próximos da superfície da Terra são as mesmas que valem para qualquer lugar no espaço. Considere as afirmações. I. O valor da aceleração da gravidade na superfície da Terra é igual ao valor da aceleração da gravidade na superfície da Lua. II. A luz viaja com a mesma velocidade através do vácuo na Terra e na Lua. III. Dois pêndulos de mesmo comprimento possuem períodos de oscilação diferentes na Terra e na Lua. Assinale a alternativa correta:

Uma pedra é lançada horizontalmente do alto de uma colina. Desprezando a resistência do ar, supondo que a terra é praticamente inercial nesta escala de observação e que o campo gravitacional da terra nas proximidades do solo tem módulo constante com direção vertical e sentido para baixo, podemos afirmar que:

Uma partícula está sob a ação de uma força impressa por algum agente externo. De acordo com a mecânica newtoniana, podemos dizer que:

Três blocos idênticos são puxados, conforme a figura abaixo, sobre uma superfície horizontal sem atrito. Se a mão mantém uma tensão de 24 newtons no barbante que puxa, então marque a alternativa que representa a força de tensão nos barbantes 1 e 2:

Uma bola de 400g cai verticalmente em relação ao solo com aceleração de 2m/s2. Supondo que a aceleração da gravidade é aproximadamente 10m/s2 então a resistência do ar sobre a bola é cerca de:

Assinale a alternativa INCORRETA:

De acordo com as observações de Ticho Brahe e Johannes Keppler (por volta do século XVI), a terra segue uma trajetória elíptica em torno do sol com este situado num dos focos da elipse. Isaac Newton (no século XVII), obteve este e outros resultados de observações astronômicas a partir de suas teorias sobre o movimento (a mecânica) e sobre a gravitação, segundo a qual os planetas são mantidos em suas órbitas devido à atração exercida sobre eles pelo sol. Se a gravidade do sol fosse desligada (supondo que isso pudesse ser feito) e desprezando a interação gravitacional com outros corpos celestes, então, de acordo com a mecânica newtoniana, a terra:

A cada 10 metros de profundidade a pressão hidrostática em um profundo lago de água “doce” aumenta de aproximadamente 1 atmosfera. Supondo que a pressão atmosférica sobre a superfície do lago é de 1 atmosfera então a pressão total sobre um objeto à 25 metros de profundidade é cerca de:

Num experimento de Joule, temos uma massa m de água dentro de um recipiente de paredes adiabáticas. Deixa-se cair dois “pesos” idênticos, cada qual de massa M, acoplados, através de fios e polias, a um sistema de paletas imersas na água. Durante a queda dos pesos, as paletas agitam a água realizando um trabalho W =(2M)gh, onde h representa o deslocamento de queda dos pesos (aqui estamos desprezando perdas de energia por atrito nas polias etc.). Nesta experiência não há transferência de calor para a água (Q = 0), pois as paredes do recipiente são adiabáticas. Entretanto o trabalho realizado pelas paletas aumentam a energia interna da água, de acordo com a primeira lei da termodinâmica. Isto é manifesto pelo fato da água sofrer um aumento de temperatura ΔT. Medindose ΔT pode-se calcular a quantidade correspondente de calor Q’= mcΔT em calorias que, caso fosse transferida para a água, provocaria o mesmo aquecimento produzido pelo trabalho W = (2M)gh em joules realizado pelas paletas (a constante c representa o “calor específico” da água). Feito isso usa-se a igualdade Q’= W e determina-se assim o chamado equivalente mecânico da caloria (1cal= 4,186J). Podemos afirmar que:

O calor de fusão da água, sob pressão atmosférica padrão, é cerca de 80cal/g, ou seja, para derreter cada grama de gelo à 0 graus Celcius sob pressão padrão é necessário transferir para ele 80cal de energia térmica. A quantidade de calor necessária para derreter 100g de gelo à 0 graus Celcius sob pressão padrão é cerca de:

Uma onda eletromagnética e uma onda sonora possuem naturezas bem diferentes uma da outra. Assina-le a alternativa correta:

Qualquer partícula carregada eletricamente pode ser acelerada por um campo elétrico. Assinale qual a resposta onde todas as partículas são afetadas por um campo elétrico.

Considere o circuito-série esquematizado na figura a seguir. São dadas as seguintes especificações: - Eletromotância da bateria ε=12 volts, - Resistência interna da bateria r=1 ohm, - Contraeletromotância do ventilador ε’=4 volts, - Resistência interna do ventilador r’=1 ohm, - Resistência da lâmpada R=2 ohms. Podemos afirmar que:

De acordo com o modelo padrão da física de partículas (1960-1970), as partículas fundamentais de matéria são os quarks e leptons. O elétron, por exemplo, faz parte do conjunto dos leptons. O próton é constituído de três quarks, sendo dois quarks do tipo “up”, cada qual com carga elétrica +2/3, e um quark do tipo “down”, o qual possui carga -1/3, resultando em uma carga total +2/3+2/3-1/3=+1 em unidades de carga elementar. Com base nesta informação, o nêutron - uma partícula (não fundamental) também formada por três quarks mas com uma carga total nula - deve ser formado por:

De acordo com as idéias de Louis de Broglie (década de 1920) uma partícula de massa m e momento linear, ou quantidade de movimento, p possui uma onda associada de comprimento de onda λ= h/p onde h=$6{,}6\times10^{-34}$ joule×segundo. O comprimento de onda de uma bola de 1kg com velocidade de 10m/s é: