IFNMG · 2016.1

A figura ilustra o movimento de um elétron, numa região em que duas forças atuam sobre ele. Uma força deve-se ao campo magnético existente nessa região, que possui direção perpendicular ao plano do papel e sentido para dentro deste; a outra resulta de interações do elétron com partículas do meio e atua como uma força resistiva. Sob a ação de tais forças, o elétron descreve a trajetória plana e em espiral representada na figura. Nessas condições, assinale a alternativa que indica, corretamente, na seguinte ordem, os vetores que representam: a força magnética; a força resistiva; a velocidade do elétron no ponto $P$.

Aninha realizou o experimento seguinte. Levou ao fogo um recipiente cheio até a metade com água, inicialmente fechado. Depois que a água estava fervendo, retirou o recipiente do fogo e, assim que a água parou de ferver, destampou-o sob uma torneira de onde sai água fria. Aninha observou que a água dentro do recipiente voltou a ferver. Curiosa, pesquisou em seu livro de Física uma possível explicação para o fenômeno observado. Dentre as opções seguintes, assinale aquela que explica corretamente o experimento realizado por Aninha.

Um sistema óptico é esquematizado como ilustra a figura. Nesse sistema, uma pequena lâmpada está colocada sobre o eixo principal da associação de duas lentes esféricas delgadas, posicionada a $20\ \mathrm{cm}$ da lente convergente. A distância focal de cada lente vale, em módulo, $10\ \mathrm{cm}$. Modificando a distância entre as lentes, Henrique verificou que, para um determinado valor $D$, o feixe luminoso que emerge da lente divergente é constituído por raios paralelos entre si. Nessas condições, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor de $D$, obtido por Henrique no experimento descrito.

A figura esquematiza um experimento em que fótons emitidos por uma fonte $F$ de baixa intensidade, ou elétrons emitidos por um canhão, podem ser direcionados para um sistema de fenda dupla e deste, em seguida, para um anteparo. Nessas condições, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a distribuição das partículas no anteparo. (Em cada alternativa, o desenho da esquerda é o experimento com fótons e o da direita, o experimento com elétrons.)

Uma usina fornece energia elétrica para uma fábrica, conforme o esquema da figura. A potência utilizada pela fábrica vale $42{,}75\ \mathrm{kW}$, a tensão na entrada é $V_{JK}=85{,}5\ \mathrm{kV}$ e a resistência elétrica da linha de transmissão, entre a usina e a fábrica, vale $9\ \Omega$. Sobre essa situação, os engenheiros Tomas e Edson fizeram as afirmações seguintes:

**Tomas:** a intensidade da corrente na linha de transmissão vale $0{,}5\ \mathrm{kA}$.

**Edson:** $8\%$ da potência total disponibilizada pela usina é a parcela dissipada na linha de transmissão.

Quanto às afirmações de Tomas e Edson, assinale a alternativa correta.

Um carro-pipa move-se sobre uma superfície horizontal, com aceleração constante $A$, carregando um tanque fechado e completamente cheio de água, como ilustra a figura. Nessas condições, assinale a alternativa que relaciona, corretamente, as pressões $P_1$, $P_2$ e $P_3$, medidas nos pontos $1$, $2$ e $3$, respectivamente.

Henrique realizou um experimento com uma bomba de bicicleta, acoplando-a na válvula de um pneu, conforme ilustra a figura. O tubo da bomba tem comprimento igual a $24\ \mathrm{cm}$ e, inicialmente, o seu êmbolo está recuado e a pressão do ar no seu interior vale $1{,}0\ \mathrm{atm}$. O estudante verificou que é preciso avançar o êmbolo de $8{,}0\ \mathrm{cm}$ para que a válvula do pneumático seja aberta e que, durante o processo, a temperatura do sistema permaneceu praticamente constante. Assinale a alternativa que apresenta corretamente, em atm, o valor da pressão, na câmara de ar, quando a válvula do pneu se abre.

Henrique admitiu que o ar contido no sistema bomba–pneu comportou-se, no experimento que realizou (questão anterior), como um gás ideal e formulou duas conclusões acerca do comportamento físico do sistema:

**I** – O ar contido no pneu recebeu calor.

**II** – A energia interna do ar contido no pneu aumentou.

Assinale a alternativa correta quanto às conclusões I e II formuladas por Henrique.

O professor Maxwell realizou o experimento esquematizado na figura. No instante $t=0$, um aro circular, feito de alumínio, é abandonado no topo de um plano inclinado e rola ao longo deste, atravessando uma região na qual existe um campo magnético $B$, cuja direção é perpendicular ao plano da figura e com sentido para fora desta. Sobre esse experimento, Maxwell formulou duas conclusões:

**I** – Por ser o aro de alumínio, não de cobre, o tempo gasto por ele para percorrer o plano inclinado independe da presença do campo magnético.

**II** – Enquanto o aro estiver saindo da região de campo magnético, ele será percorrido por uma corrente elétrica com sentido anti-horário.

Quanto às conclusões I e II apresentadas, assinale a alternativa correta.

O espectro emitido por um átomo $A$, em um laboratório na Terra, está esquematizado na figura 09. Nessa figura são indicadas, em ordem crescente de $f_1$ a $f_5$, as frequências espectrais de $A$. Sabe-se que $A$ é um dos componentes de uma estrela $B$, que se afasta da Terra. Nessas condições, assinale a alternativa que representa corretamente as linhas espectrais de $A$, quando obtidas pela análise da luz emitida por $B$.