Um carro parte do repouso e acelera uniformemente por 10 segundos até atingir uma velocidade de 20 m/s. Em seguida, mantém essa velocidade constante por mais 15 segundos e após esse período desacelera uniformemente até parar completamente em 5 segundos.
De acordo com as informações do texto, analise os itens e identifique a alternativa em que está apenas o que é correto.
I. Na fase de aceleração a distância percorrida é de 75 metros.
II. Durante a fase de velocidade constante o carro percorreu 300 metros.
III. Na fase de desaceleração o carro percorreu 75 metros.
IV. A distância total percorrida é de 450 metros.
Em cada trecho a distância é a área sob o gráfico $v\times t$ (ou, para velocidade média no MUV, $d=\frac{v_i+v_f}{2}\,\Delta t$).
- Aceleração: $d_1=\frac{0+20}{2}\cdot10=100$ m, e não $75$ m (item I).
- Velocidade constante: $d_2=20\cdot15=300$ m (item II).
- Desaceleração: $d_3=\frac{20+0}{2}\cdot5=50$ m, e não $75$ m (item III).
Um objeto oscila no sentido vertical em uma mola ideal presa a uma haste horizontal, formando um sistema massa-mola. A sua frequência de oscilação é de 5 Hz. A amplitude máxima do movimento é de 0,2 m.
Analise essa situação e responda qual é a velocidade máxima do objeto durante o movimento.
No MHS a velocidade máxima ocorre na posição de equilíbrio e vale $v_{max}=A\omega$, com $\omega=2\pi f$:
$$\omega=2\pi\cdot5=10\pi\ \text{rad/s},\qquad v_{max}=0{,}2\cdot10\pi=2\pi\approx6{,}28\ \text{m/s}.$$Os $12{,}56$ m/s surgem se alguém usar $\omega=2\pi f$ duas vezes, ou $v=4\pi$. A orientação vertical não altera o módulo máximo: o peso apenas desloca a posição de equilíbrio.
Um estudante está observando um objeto através de uma lente convergente delgada. A lente tem uma distância focal de 20 cm e o objeto está localizado a uma distância de 40 cm dela.
Analise os itens acerca da posição e da natureza da imagem formada pela lente.
I. Está localizada a aproximadamente 40 cm da lente.
II. É virtual e está do mesmo lado da lente em relação ao objeto.
III. É real e está localizada do outro lado da lente em relação ao objeto.
Assinale a alternativa que contém o conjunto correto.
Equação de Gauss, com $f=20$ cm e $p=40$ cm:
$$\frac1{p'}=\frac1f-\frac1p=\frac1{20}-\frac1{40}=\frac1{40}\ \Rightarrow\ p'=+40\ \text{cm}.$$O objeto está sobre o ponto antiprincipal ($p=2f$); a imagem se forma também em $2f$, do outro lado. Como $p'>0$, a imagem é real e invertida, de mesmo tamanho. Imagem virtual só ocorre com o objeto dentro da distância focal, o que não é o caso.
Avalie o gráfico:
Analise as afirmações acerca da relação do movimento do objeto e identifique a alternativa em que está apenas o que é correto:
I. O objeto está se movendo com aceleração positiva durante todo o intervalo de tempo representado.
II. A velocidade vertical do objeto em $H_{max}$ é nula.
III. O objeto está em repouso no instante em que atinge sua posição máxima.
No lançamento oblíquo sem resistência do ar, a única força é o peso. A aceleração é $\vec g$ (vertical, para baixo), constante em todo o trajeto. Ela não é "positiva": com o eixo vertical orientado para cima, seria negativa. O item I, portanto, é falso.
Na altura máxima a componente vertical $v_y=v_{0y}-gt$ se anula: item II verdadeiro. Mas a componente horizontal $v_x=v_0\cos\theta$ é constante e não nula, então o objeto não está em repouso no ponto mais alto, e a seta horizontal da figura mostra exatamente isso. O item III é falso.
Observação sobre a figura: ela traz o número "4" solto abaixo do ponto de chegada, sem função no enunciado.
Um laboratório analisa a eficiência de um circuito de corrente contínua. Durante o estudo, eles verificam que um dos circuitos elétricos possui um componente desconhecido que afeta a eficiência do sistema. Para investigar esse componente, eles realizaram uma série de testes e obtiveram os seguintes resultados:
| TESTE 1 | TESTE 2 |
|---|---|
| Corrente elétrica (I): 5 A Tensão elétrica (V): 10 V | Corrente elétrica (I): 8 A Tensão elétrica (V): 12 V |
Com base nos dados obtidos por meio dos testes, pode-se dizer que a resistência elétrica do componente desconhecido varia entre:
Em cada teste, a resistência vale $R=U/I$ (primeira lei de Ohm):
$$R_1=\frac{10}{5}=2\ \Omega,\qquad R_2=\frac{12}{8}=1{,}5\ \Omega.$$Como o valor muda de um teste para outro, o componente não é ôhmico (sua resistência depende das condições de operação). O intervalo que contém os dois valores medidos vai de $1{,}5\ \Omega$ a $2\ \Omega$.