Para o amor sagrado, de acordo com os versos do texto 01, é mister que o mundo fique imaterializado. Considerando-se que a matéria é constituída por cargas elementares, analise a situação a seguir:
Uma carga elétrica é submetida a um campo elétrico uniforme e sobe com aceleração constante de $1{,}0\ \text{m/s}^2$. Admitindo-se $2{,}0\ \mu$C e $1{,}0$ g de massa para essa carga, em um local onde a aceleração da gravidade vale $10\ \text{m/s}^2$, calcule a intensidade do campo elétrico. Em seguida, marque a alternativa com a resposta correta:
Duas forças atuam na carga: o peso, para baixo, e a força elétrica, para cima. Como ela sobe acelerando, a segunda lei de Newton dá:
$$qE-mg=ma\ \Rightarrow\ E=\frac{m(g+a)}{q}.$$Com $m=1{,}0\cdot10^{-3}$ kg e $q=2{,}0\cdot10^{-6}$ C:
$$E=\frac{10^{-3}\cdot(10+1)}{2\cdot10^{-6}}=5500\ \text{N/C}.$$Leia com atenção o fragmento "Hoje tem espetáculo! Espetáculo de arte e luxo. Venham, mesmo que chova, e tragam a família" (texto 02). Atualmente um espetáculo de arte e luxo é, em muitas situações, dependente do eletromagnetismo, para fins sonoros, luminosos e outros. A respeito da eletricidade e também do magnetismo, analise os itens seguintes:
- I - Em um campo elétrico constante, a força magnética sobre uma partícula carregada, em movimento, altera o módulo da velocidade e a direção dessa partícula.
- II - A indução mútua de campos elétricos e magnéticos pode produzir luz.
- III - Em comparação com a corrente do filamento incandescente de uma lâmpada comum, a corrente no fio de ligação é menor.
De acordo com os itens analisados, marque a alternativa correta:
- I é falso. A força magnética $\vec F=q\vec v\times\vec B$ é sempre perpendicular à velocidade; ela muda a direção da partícula, mas não realiza trabalho e não altera o módulo de $\vec v$.
- II é verdadeiro. Um campo elétrico variável induz um campo magnético e vice-versa; essa indução mútua sustenta a onda eletromagnética, e a luz é uma onda eletromagnética.
- III é falso. O fio de ligação e o filamento estão em série, no mesmo circuito, e são percorridos pela mesma corrente. O que muda é a resistência (e, portanto, a dissipação de calor), não a corrente.
"Soprar não é coisa que alimenta o estômago, mas é ritual que alimenta o apetite, fazendo a comida que seja boa ficar ainda melhor" (texto 04).
Para saciar seu apetite, um garoto deseja lançar uma pedra de $20$ g para derrubar uma manga já madura. Para tanto ele utiliza um estilingue composto por duas borrachas de constante elástica igual a $12{,}5$ N/m. Se a velocidade for de $10\sqrt2$ m/s e o ângulo de lançamento de $45^\circ$ em relação à horizontal, calcule o alongamento que ele deve impor aos elásticos, em relação à posição indeformada do estilingue, e a Energia Potencial Gravitacional no ponto mais alto da trajetória, considerando-se $g=10\ \text{m/s}^2$. Em seguida, assinale a alternativa com o resultado correto:
dado: $\cos45^\circ=\dfrac{\sqrt2}{2}$
Alongamento. As duas borrachas trabalham juntas, em paralelo, de modo que a constante equivalente é $k=2\cdot12{,}5=25$ N/m. A energia elástica armazenada vira energia cinética da pedra:
$$\frac12kx^2=\frac12mv^2\ \Rightarrow\ \frac{25\,x^2}{2}=\frac{0{,}02\cdot(10\sqrt2)^2}{2}=2\ \text{J}\ \Rightarrow\ x^2=0{,}16\ \Rightarrow\ x=0{,}4\ \text{m}.$$Energia potencial no ponto mais alto. A componente vertical inicial é $v_{0y}=10\sqrt2\cdot\dfrac{\sqrt2}{2}=10$ m/s, de modo que a altura máxima acima do ponto de lançamento é:
$$H=\frac{v_{0y}^2}{2g}=\frac{100}{20}=5\ \text{m}\ \Rightarrow\ E_p=mgH=0{,}02\cdot10\cdot5=1{,}0\ \text{J}.$$A energia potencial é medida em relação ao ponto de lançamento. Se fosse uma só borracha, $k=12{,}5$ N/m, o alongamento seria $0{,}4\sqrt2$ m.
O fragmento "Só mais tarde descobri o erro deles. Foi Dora, uma espanholinha cor de lírio, que gostava de dança clássica e mascar chicletes, quem me revelou a origem de meu mal", extraído do texto 05, menciona a cor de lírio. Sobre a luz e as cores, assinale a alternativa correta:
- A: a pétala vermelha reflete (difusamente) a luz vermelha e absorve as demais; a luz que chega ao olho é vermelha, não "branco menos vermelho".
- B: no prisma o violeta tem maior índice de refração e é desviado mais que o verde; a afirmação inverte isso.
- C: na TV de tubo, o amarelo resulta da mistura aditiva dos fósforos vermelho e verde.
- D: na refração, a frequência é fixada pela fonte e permanece constante. Como $v=\lambda f$ e a velocidade muda com o meio, o comprimento de onda também muda.
Nos versos "A hirta cena de uma difícil fórmula/ ganhadora na velocidade da grafia/ Sem estuprar o tempo/ invento mandingas com a caneta/ de fazer inveja a qualquer Ferrari/ faço curvas com as letras/ manobro perigosas idéias sem capacete", do texto 06, aparecem as palavras velocidade e tempo. Acrescentando a estas os conceitos de aceleração e de peso de um corpo, analise as afirmativas abaixo:
- I - Quando uma bola em repouso está pendurada por uma corda vertical, a tensão na corda é $mg$. Se a bola é colocada a se mover formando um círculo na horizontal de tal forma que a corda descreve um cone, a tensão na corda é superior a $mg$.
- II - Se um bloco desce um plano inclinado, sem atrito, nele a força normal (a força perpendicular ao plano) é inferior a $mg$.
- III - Duas pedras, uma de massa maior que a outra, em queda livre (resistência do ar nula), têm a mesma aceleração. A razão pela qual a pedra de maior massa não apresenta uma maior aceleração é a de que a proporção da força pela massa é a mesma.
De acordo com os itens analisados, marque a alternativa que contenha apenas proposição(ões) correta(s):
- I é verdadeiro. No cone, a componente vertical da tensão equilibra o peso: $T\cos\theta=mg$, de modo que $T=mg/\cos\theta>mg$.
- II é verdadeiro. Em um plano inclinado de ângulo $\theta$ sem atrito, $N=mg\cos\theta
- III é verdadeiro. A força (peso) é proporcional à massa, $P=mg$, e $a=P/m=g$ para qualquer massa.
Observe o seguinte fragmento do texto 07: "No verão da Groenlândia, é normal que suas camadas de gelo se derretam. Em julho de 2012, no entanto, em apenas quatro dias (de 9 a 12) a superfície gelada sofreu um derretimento nunca observado: a área descongelada passou de 40% para 97%". Sobre esse tema, analise os itens abaixo:
- I - Gases de "efeito estufa" contribuem para o aquecimento global por absorver radiação mais infravermelha que visível.
- II - A principal fonte de energia da Terra é a radiação.
- III - A Superfície do Planeta Terra perde energia para o espaço exterior devido, principalmente, à convecção.
De acordo com os itens analisados, marque a alternativa correta:
- I é verdadeiro. Gases como $\text{CO}_2$ e vapor de água absorvem fortemente no infravermelho, que é a radiação emitida pela superfície, e deixam passar boa parte da luz visível do Sol.
- II é verdadeiro. A energia que chega à Terra vem do Sol por radiação eletromagnética.
- III é falso. Entre a Terra e o espaço exterior há vácuo; sem meio material não há convecção nem condução. A perda de energia para o espaço se dá por radiação.