PUC-GO 2008/1

Um brinquedo muito comum nas comunidades indígenas é um balanço, constituído por uma corda que tem uma das suas extremidades amarrada em um galho rígido de uma árvore e, na outra extremidade, é amarrado um pneu, conforme mostra a figura. Um menino balança livremente no balanço. Considere o menino, no balanço, como um pêndulo simples ideal com comprimento $L$, e que oscila com período $T=2\,\mathrm{s}$. Despreze a massa da corda e qualquer tipo de atrito, e considere como massa do pêndulo a massa do menino mais a massa do pneu, concentradas no seu centro de massa $CG$. Sendo $g=10\,\mathrm{m/s^2}$ e $\pi=3{,}14$ pode-se afirmar que o comprimento $L$ é menor que $1{,}1\,\mathrm{m}$.

A passagem de corrente elétrica pelo corpo humano pode provocar contração muscular, parada respiratória, queimaduras e fibrilação ventricular, sendo que uma corrente no intervalo de $100\,\mathrm{mA}$ até $200\,\mathrm{mA}$ pode provocar a morte de uma pessoa. A corrente elétrica que passa por uma lâmpada de $100\,\mathrm{W}$, ligada a uma voltagem de $220\,\mathrm{V}$, tem valor no intervalo de corrente, citado anteriormente.

Enunciado para os itens 80 e 81.

O corpo de uma pessoa, com peso $\vec W$, está em equilíbrio com a perna direita apoiada no solo (a perna esquerda não está apoiada). Considere as forças atuando na perna direita, conforme a figura: força abdutora, $\vec F_a$, força de contato, $\vec F_c$, peso da perna direita, $\vec W_p$, onde $|\vec W_p|=\frac{1}{6}|\vec W|$ e a força de reação normal, $\vec N$, aplicada na parte inferior da perna. Para análise do equilíbrio, considere as distâncias horizontais: $d$ (entre A e B); $D$ (entre A e $CG_p$); e $L$ (entre A e o pé), onde $CG_p$ é o centro de gravidade da perna direita. Considere também que a perna se comporta como uma barra rígida.

(Obs.: $|\vec W|$ indica o módulo da força $\vec W$, no caso, o módulo da força peso)

80 ( ) Nas condições apresentadas, pode-se afirmar que a força normal, $\vec N$, é vertical e $|\vec N|=|\vec W|$.

Se $|\vec F_a|\cos\alpha=|\vec F_c|\cos\theta$ e $|\vec F_c|\operatorname{sen}\theta-|\vec F_a|\operatorname{sen}\alpha=5|\vec W|/6$, então a perna ficará em equilíbrio de translação.

Enunciado para os itens 112 e 113.

O circuito é composto por quatro resistores, uma bateria não ideal, com resistência interna de $0{,}1\,\Omega$ e força eletromotriz $\varepsilon$, um amperímetro ideal A, um voltímetro ideal V e fios condutores ideais, conforme é mostrado na figura. O amperímetro indica $2{,}0\,\mathrm{A}$ e o voltímetro indica $1{,}0\,\mathrm{V}$.

112 ( ) Pode-se afirmar que a potência dissipada nos quatro resistores é de $8\,\mathrm{W}$ e que a força eletromotriz $\varepsilon=4{,}2\,\mathrm{V}$.

A potência total gerada pela fonte é de $8\,\mathrm{W}$ e a intensidade de corrente no resistor $R$ é de $1\,\mathrm{A}$.

Os indígenas sempre foram fascinados pelos espelhos. Considere um espelho côncavo com centro de curvatura de $4\,\mathrm{cm}$. Um objeto é colocado sobre o eixo deste espelho a uma distância de $3\,\mathrm{cm}$ do vértice do espelho. Pode-se afirmar que, neste caso a imagem formada pelo espelho será real, direita e menor.

A luz emitida por uma estrela, quando entra na atmosfera terrestre, sofre desvios à medida que encontra camadas de ar cada vez mais densas. Por isso, a imagem da estrela vista por um observador na terra está um pouco acima de sua posição real. O fenômeno envolvido neste processo é o fenômeno da reflexão interna total da luz.

A radiação infravermelha é uma onda eletromagnética e no vácuo possui por definição freqüências entre $10^{11}\,\mathrm{Hz}$ e $10^{14}\,\mathrm{Hz}$. Na água (índice de refração $n=4/3$) o comprimento de onda dessa radiação situa-se na faixa de $4\cdot10^{-3}\,\mathrm{m}$ a $4\cdot10^{-6}\,\mathrm{m}$.

(Considere a velocidade da luz no vácuo como $3\cdot10^8\,\mathrm{m/s}$).

A figura mostra o esquema composto por uma fonte de vibração ligada a duas cordas conectadas e tracionadas, uma corda PQ com densidade linear $\mu_1$ e a uma corda QR com densidade linear $\mu_2>\mu_1$. Uma onda senoidal se propaga a partir da fonte com velocidade $v_1=15\,\mathrm{m/s}$ e comprimento de onda $\lambda_1=1{,}5\,\mathrm{m}$ na corda PQ. A onda continua a se propagar com uma velocidade $v_2=6\,\mathrm{m/s}$ na corda QR. Pode-se afirmar que a freqüência de vibração da fonte é de $10\,\mathrm{Hz}$ e o comprimento de onda na corda QR é $\lambda_2=0{,}6\,\mathrm{m}$.

Durante uma brincadeira, um menino escorrega sobre uma pedra por onde corre uma fina camada de água. Considere que o menino parte do repouso e que o ponto inicial (ponto A) está a uma altura de $5\,\mathrm{m}$ do solo. Desprezando o atrito entre o menino e a pedra, pela presença da água, e a resistência do ar, a sua velocidade no ponto B será de $10\,\mathrm{m/s}$. $(g=10\,\mathrm{m/s^2})$

Uma pessoa deixa cair uma pedra em uma cisterna com $45\,\mathrm{m}$ de profundidade. Sabendo que a velocidade das ondas sonoras no ar é de $340\,\mathrm{m/s}$ e que a aceleração devido à gravidade é $g=10\,\mathrm{m/s^2}$, pode-se afirmar que o som devido ao choque da pedra com a superfície da água é ouvido $4\,\mathrm{s}$ depois que a pedra foi solta.

Um corpo de $1000\,\mathrm{g}$ recebeu $10\,\mathrm{Kcal}$ e sua temperatura passou de $30^\circ\mathrm{C}$ para $80^\circ\mathrm{C}$, sem mudança de fase. Pode-se afirmar que o calor específico do material do qual o corpo é constituído é de $0{,}35\,\mathrm{cal/g^\circ C}$.