2009.2CE — UFTM 2009.2 · CE · Exatas — Física

Em uma batalha aérea, um caça-bombardeiro A, voando a 800 km/h, persegue outro, B, que voa a 640 km/h, ambos numa mesma trajetória retilínea. A figura mostra os dois aviões num instante t durante a perseguição.

Sabe-se que o avião A passa pelo ponto P da figura meia hora depois de B ter passado pelo mesmo ponto, e que os dois aviões têm velocidades constantes. Determine:

a) quanto tempo demora para o avião A alcançar o B, contando-se a partir do instante em que o avião B passa pelo ponto P (t = 0).

b) qual a distância entre os aviões no instante t mostrado na figura, sabendo-se que ela retrata a perseguição 15 min antes de o avião A chegar ao ponto P.

Numa montanha coberta de neve e inclinada de um ângulo θ em relação à horizontal, uma criança e seu trenó, somando 30 kg, partem do repouso do ponto A, descem a montanha e param no ponto C, após passarem pelo ponto B. No trecho AB, o atrito pode ser desprezado e, no trecho BC, o coeficiente de atrito entre o trenó e a neve é constante e vale 0,3.

Adotando-se g = 10 m/s², senθ = 0,6, cosθ = 0,8 e desconsiderando-se a resistência do ar, determine:

a) a máxima velocidade atingida pela criança no trecho ABC.

b) a distância total percorrida pelo trenó, desde a partida em A até a parada em C.

Um gás ideal está confinado em um recipiente de paredes rígidas e sua pressão sofre um aumento de 0,4 % quando aquecido de 1 °C. Responda:

a) qual a temperatura do gás, em °C, antes do aquecimento?

b) considerando-se uma escala termométrica arbitrária X que indique 20 °X para o gelo fundente e 80 °X para a água em ebulição no nível do mar, a variação de temperatura de 1 °C sofrida por esse gás terá que indicação na escala X?

Um avião sobrevoa uma região plana a 4 km de altitude com o objetivo de fazer fotos aéreas do terreno na escala de 1 : 5 000, ou seja, de maneira que as dimensões reais dos objetos fotografados sejam 5 000 vezes maiores que as dimensões dos mesmos objetos nas fotografias. Considere que o fotógrafo utiliza uma câmera fotográfica cuja lente objetiva é esférica e satisfaz as condições de nitidez de Gauss e que ele faça as fotos no momento em que a região fotografada esteja próxima da vertical que passa pelo avião. Nessas condições, responda:

a) qual a vergência, em dioptrias, da lente objetiva da câmera fotográfica utilizada nessa tarefa?

b) considerando os defeitos de visão – miopia, hipermetropia e presbiopia – qual ou quais deles poderia(m) ser corrigido(s) com o mesmo tipo de lente utilizada nessa câmera fotográfica? Justifique.

No circuito da figura, as lâmpadas L₁ e L₂ são idênticas e apresentam valores nominais (20 V – 40 W). A bateria de 20 V é considerada ideal e os resistores são ôhmicos. Todos os fios utilizados para a montagem desse circuito apresentam resistência elétrica desprezível. O fio F tem uma extremidade fixa no ponto C e sua outra extremidade pode ser ligada no ponto A ou no ponto B.

Determine as potências dissipadas pelas lâmpadas L₁ e L₂ quando o fio F é conectado no

a) ponto A;

b) ponto B.

A figura mostra uma mesma espira retangular, ACDE, de massa desprezível, parcialmente imersa de duas maneiras diferentes, em um campo de indução magnética B, com direção perpendicular ao plano que contém a espira e com sentido para dentro dele. Nas duas situações, um mesmo gerador G, também de massa desprezível, mantém uma corrente elétrica contínua de mesma intensidade circulando pela espira, de modo a mantê-la em repouso sob ação das forças F₁ e F₂ e de forças magnéticas.

a) Qual o sentido (horário ou anti-horário) em que a corrente deve circular pela espira nas duas situações, para que seja possível mantê-la em repouso sob ação das forças citadas? Justifique sua resposta.

b) Determine a razão F₂/F₁ entre as intensidades das forças F₁ e F₂, para que a espira permaneça em repouso nas duas situações.