UFMG 1997 | 2ª Etapa — Discursiva — Prova comentada de Física — Método TEF

O equilíbrio exige $E=P$. Como apenas $1/4$ do volume fica imerso, $\rho_{b}=\rho_{a}/4=0{,}25\ \mathrm{g/cm^3}$. A massa da balsa é $m_b=\rho_bV=500\ \mathrm{kg}$. Para atingir a imersão completa, a massa total deverá ser $\rho_aV=2{.}000\ \mathrm{kg}$. Assim, a massa da areia é $1{.}500\ \mathrm{kg}$. As forças sobre a balsa são peso (Terra, para baixo) e empuxo (água, para cima).

Resolução independente: não equivale a critério oficial de correção. Em questões com leitura gráfica, confira os valores diretamente no fac-símile.

No diagrama original, as regiões I, II e III correspondem, respectivamente, às fases líquida, gasosa e sólida. A horizontal $p=0{,}6\ \mathrm{atm}$ cruza a fronteira líquido–vapor perto de $200\,^{\circ}\mathrm C$, leitura aproximada do gráfico. A sublimação direta não é possível a $1\ \mathrm{atm}$ mediante o aquecimento isotérmico, pois essa pressão é maior do que a do ponto triplo. O ponto triplo é a condição em que as três fases coexistem, aproximadamente $(90\,^{\circ}\mathrm C;\ 0{,}35\ \mathrm{atm})$ no desenho. Os valores numéricos são estimativas gráficas.

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Orientando para a direita, conserve o momento linear: $v_f=(1{,}0\cdot8{,}0+9{,}0\cdot(-40))/(1{,}0+9{,}0)=-35{,}2\ \mathrm{km/h}$. O conjunto move-se para a esquerda. Pela terceira lei de Newton, as forças de colisão sobre os dois veículos têm o mesmo módulo e sentidos opostos, independentemente das massas.

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O período de pequenas oscilações é $T=2\pi\sqrt{\ell/g}$. Com $\pi=3$, $\ell=1{,}6\ \mathrm m$ e $g=10\ \mathrm{m/s^2}$, resulta $T=2{,}4\ \mathrm s$ e, portanto, $60/2{,}4=25$ oscilações por minuto. Ao esfriar, a haste contrai; o período diminui e o mecanismo passa a contar mais oscilações por unidade de tempo. O relógio adianta.

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Durante o dia, a intensidade luminosa externa supera largamente a luz refletida pelo vidro a partir do interior; a paisagem transmitida predomina. À noite, com a sala iluminada e o exterior escuro, a imagem virtual produzida por reflexão na face do vidro torna-se perceptível e a paisagem externa deixa de ser visível em contraste.

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O bastão positivo atrai elétrons da esfera mais distante para a mais próxima. Ao separá-las ainda sob influência do bastão, a esfera próxima fica com carga líquida negativa e a distante, positiva (confira as posições A e B no diagrama). Como o sistema de duas esferas era inicialmente neutro e não houve troca de carga com o exterior, os módulos das cargas finais são iguais, mesmo com diâmetros diferentes.

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Ao girar, muda o fluxo magnético $\Phi=B A\cos\theta$ através da espira. A lei de Faraday estabelece uma força eletromotriz induzida e, como a espira é condutora, há corrente. Sem o torque fornecido pela pessoa, a espira é freada pelo torque eletromagnético induzido, de acordo com a lei de Lenz; sua velocidade angular diminui, ainda que se despreze o atrito mecânico.

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Cada linha de emissão corresponde à transição de um nível mais energético para outro menos energético: $\Delta E=hf=hc/\lambda$. O menor comprimento de onda $\lambda_a$ corresponde à maior diferença de energia disponível no diagrama; assim, $\lambda_a=hc/(E_{\mathrm{alto}}-E_{\mathrm{baixo}})$. Identifique no gráfico quais níveis delimitam a transição extrema.

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