PAES 2012 · 3ª etapa · Física · Questões 19 a 22.
PAES 2012 · 3ª etapa · Física · Questões 19 a 22.
Gabarito local da COTEC disponível para conferência.
Caderno de origem (PDF) · Gabarito de origem (PDF)
Texto e alternativas adaptados para leitura digital acessível, com descrição textual das figuras. A reprodução do enunciado original pode ser consultada em cada questão.
Duas esferas metálicas idênticas, com cargas de 3 C e 9 C, repelem-se com força F à distância d. Após contato, são separadas por 60 cm e a força passa a F/3. Determine d.
Após o contato, cada esfera possui 6 C.
$$\frac{F'}F=\frac{36}{27}\frac{d^2}{0{,}60^2}=\frac13$$
$$d^2=0{,}09\,\mathrm{m^2}$$
$$d=0{,}30\,\mathrm m$$
Alternativa correta: C.
Um chuveiro projetado para 220 V é ligado por engano a uma rede de 110 V. Admitindo resistência constante, compare sua potência efetiva com a nominal.
Para resistência constante:
$$P=\frac{U^2}{R}$$
$$\frac{P_{110}}{P_{220}}=\left(\frac{110}{220}\right)^2=\frac14$$
Alternativa correta: A.
Um próton entra perpendicularmente num campo magnético uniforme de 250 mT com velocidade 1,5 × 10⁶ m/s. Use massa 1,6 × 10⁻²⁷ kg e carga 1,6 × 10⁻¹⁹ C. Qual é o raio da trajetória circular?
A força magnética fornece a aceleração centrípeta.
$$qvB=\frac{mv^2}{r}$$
$$r=\frac{1{,}6\times10^{-27}\cdot1{,}5\times10^6}{1{,}6\times10^{-19}\cdot0{,}250}$$
$$r=0{,}06\,\mathrm m=6\,\mathrm{cm}$$
Alternativa correta: B.
Complete: a energia emitida pelo Sol provém de processos envolvendo núcleos leves em seu interior; a radiação luminosa emitida é composta por entidades que apresentam comportamento ondulatório e corpuscular.
No interior solar, a fusão de núcleos leves libera energia. A luz é radiação eletromagnética, cujos quanta são fótons. A dupla correta é fusão nuclear e fótons.
Alternativa correta: D.