Unimontes 2013.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Um carro desloca-se, inicialmente, com velocidade constante de módulo $10\,m/s$. Após $3\,s$, passa a mover-se com aceleração constante de módulo $5\,m/s^2$ (veja o gráfico). Que distância percorre entre $0\,s$ e $5\,s$?

Um bloco de massa M desce um plano inclinado com velocidade constante. O ângulo entre o plano e a horizontal é θ, e ele possui 3 m de altura e 4 m de comprimento (veja a figura). Qual o coeficiente de atrito entre o bloco e a superfície do plano inclinado?

Dado: $g=10\,m/s^2$.

Uma barra homogênea de $2\,m$ de comprimento e massa $5\,kg$ está apoiada numa parede, em um ponto B. Ela é sustentada por um cabo ideal, preso a ela no ponto A, distante $1,5\,m$ do ponto B (veja a figura). Um bloco de massa $2\,kg$ e peso $\vec P$ está preso à outra extremidade da barra. Qual a intensidade da força $\vec F$ aplicada pelo cabo à barra, para que o sistema esteja em equilíbrio?

Dado: $g=10\,m/s^2$.

A Terra executa movimento de rotação em torno de um eixo e leva 24 h para descrever uma volta completa em torno dele. A frequência angular desse movimento, em radianos por segundo, é igual a, aproximadamente:

Dados: $\pi=3,14$.

O gráfico abaixo ilustra um processo termodinâmico no qual 50 moles de um gás ideal monoatômico recebem $41\times10^4$ Joules de calor de uma fonte térmica. A variação da energia interna do gás, ocorrida no processo, é aproximadamente:

Dado: $R=8,32\,J/mol.K$.

Uma esfera de gelo de volume 5 cm³ é colocada em um aquário com água. Qual é a força exercida pela água sobre a esfera? Considere a densidade do gelo igual a 0,90 g/cm³ e a densidade da água igual a 1,00 g/cm³.

Dado: $g=10\,m/s^2$.

A intensidade da energia solar que chega à Terra diminui significativamente, à medida que nos afastamos do equador em direção aos polos. Considerando o modelo de propagação da luz em que os raios de sol chegam à Terra retilíneos e paralelos (veja a figura), marque a alternativa que apresenta um argumento CORRETO para explicar esse fato, de acordo com o modelo considerado.

Em um experimento, verifica-se que um feixe de luz atravessa uma placa de vidro com velocidade de módulo igual a $2,50\times10^8\,m/s$. Considerando o módulo da velocidade da luz, no vácuo, igual a $3,00\times10^8\,m/s$, o índice de refração do vidro é igual a

Um campo elétrico é gerado por uma carga $q_1$, puntiforme e positiva. A $0,2\,m$ de distância dessa carga positiva é posta outra carga puntiforme $q_2=-1\times10^{-6}\,C$, que está presa a um barbante (veja a figura). O módulo da tensão no barbante é igual a $2,25\,N$. O valor de $q_1$ é, aproximadamente:

Dado: $K_0=9\times10^9\,N.m^2/C^2$.

Um condutor retilíneo, percorrido por uma corrente elétrica de intensidade $i=1,5\,A$, é imerso em um campo magnético uniforme cuja intensidade é $B=2\times10^{-4}\,T$. A força magnética sobre o condutor, por unidade de comprimento, é igual a

Dados: $\operatorname{sen}30^\circ=1/2$; $\cos30^\circ=\sqrt3/2$; $\sqrt3\approx1,73$.

Considere as afirmativas abaixo sobre os átomos.

I – A carga do elétron depende da órbita em que ele se encontra.
II – O núcleo de um átomo qualquer tem sempre carga elétrica positiva.
III – A massa do núcleo de um átomo é aproximadamente igual à metade da massa de todo o átomo.
IV – A energia de um elétron ligado a um átomo não pode assumir qualquer valor.

Assinale a alternativa que indica as afirmativas CORRETAS.

Consideremos dois referenciais inerciais distintos. O referencial R1 está em repouso em relação ao solo, ou seja, sua velocidade em relação ao solo é V1 = 0. O referencial R2 move-se com velocidade constante V2 em relação ao primeiro. Dois observadores, O1 situado em R1 e O2 situado em R2, observam um mesmo evento: um carro movendo-se com aceleração constante em relação ao solo. No instante inicial da observação, O1 está a 20 m de distância do carro enquanto O2 está a 10 m de distância. Após 5 s, a(s) grandeza(s) para a(s) qual(is) O1 e O2 observam o mesmo valor é/são

Um automóvel a uma velocidade de 108 km/h desloca-se em linha reta. O motorista assusta-se com um animal na pista, que está a uma distância d da frente do carro, e aciona os freios. A partir daí, o carro fica sujeito a uma desaceleração de módulo a, parando após percorrer 60 metros. Se a desaceleração provocada pelos freios tivesse módulo a1 =0,6 a, o automóvel ficaria no limite de colidir com o animal. O valor de d, em metros, é igual a

Uma esfera de massa m =1 kg, conectada a um barbante de comprimento L = 2 m e massa desprezível, gira com velocidade angular ω = 10 rad/s constante. O barbante se rompe fazendo com que a esfera tome a direção tangente à trajetória circular com velocidade de módulo v, conforme a figura abaixo. O alcance horizontal da esfera, em metros, 1 segundo após o barbante ter se rompido é

Dados: $\operatorname{sen}60^\circ=0,87$; $\cos60^\circ=0,50$.

Uma solução de densidade d encontra-se num recipiente 1 que tem o formato de um cilindro circular reto. Esse cilindro possui raio da base igual a R, e a solução alcança uma altura H, conforme mostrado na figura. A pressão no fundo do recipiente 1 é P. Se toda a solução for colocada em um recipiente 2 de mesmo formato, porém com raio da base igual a R/3, ela não irá transbordar. A pressão no fundo do recipiente 2, em termos de P, seria igual a

As paredes de uma casa foram projetadas para absorver o calor do Sol durante o dia e transferir parte desse calor para o interior da casa, durante a noite. As paredes possuem massa de $1,0\times10^6\,kg$ e calor específico médio de $2,0\,kJ/kg.K$. Quanto calor, em módulo, é transferido para o interior da casa à noite, quando as paredes resfriam de $27,0\,^\circ C$ para $15,0\,^\circ C$?

Uma corda possui densidade linear de massa µ= 50 g/m e comprimento de 5 metros entre suas extremidades, que estão afixadas. Essa corda vibra com frequência fundamental de ressonância igual a 20 Hz. A velocidade da onda na corda e o comprimento de onda para o segundo harmônico são, respectivamente:

Um bloco de chumbo desliza por um plano inclinado com atrito que forma um ângulo θ=60° com a horizontal (veja a figura). O deslocamento do bloco ao longo do plano é de 10 metros. Nesse deslocamento, é observado que o bloco se aquece de 0,1°C. Se o calor específico do chumbo é de 130 J/kg.K, pode-se concluir que o coeficiente de atrito entre o bloco e o plano é

Adote: $g=10\,m/s^2$; $\operatorname{sen}60^\circ=0,87$; $\cos60^\circ=0,50$.

Em um anteparo a 15 cm de distância de um espelho esférico côncavo, forma-se uma imagem com 8 cm de altura. Se o objeto real possui 3 cm de altura, sua distância até o espelho é, aproximadamente:

O circuito representado na figura esquematiza um indicador de combustível usado em automóveis. O indicador (instalado no painel) tem uma resistência de 20 Ω. No tanque de gasolina, há uma boia ligada a um resistor variável, cuja resistência varia linearmente com o volume de combustível. Quando o tanque está cheio, a resistência é de 140 Ω e, quando o tanque está vazio, é de 20 Ω. Considerando a bateria como uma fonte ideal, a corrente no circuito, quando o tanque se encontra pela metade, é igual a

Uma corrente elétrica induzida é gerada em uma bobina quando o fluxo de campo magnético que atravessa essa bobina varia com o tempo. Esse é o princípio de um gerador comercial de corrente. Considere que no gerador da figura a seguir, a bobina possua o lado a = 50 cm e o lado b = 30 cm. O campo magnético possui módulo B = 0,5 T, é uniforme e está entrando no plano do papel. A bobina gira em torno de um eixo perpendicular à direção do campo magnético, de forma que o ângulo entre o vetor campo magnético e o vetor perpendicular ao plano da espira está variando com o tempo segundo a função θ = π t. O fluxo magnético que atravessa a bobina em t = 3 s, em Tm², é:

Dado: $\cos(n\pi)=(-1)^n$, $n=0,1,2,...$.

Quando um feixe de luz monocromática, de frequência $f$, atinge uma placa metálica e ocorre o efeito fotoelétrico, os elétrons ejetados da placa possuem energia cinética máxima dada pela expressão $E_{máx}=hf-E_0$, em que $h=6,6\times10^{-34}\,J\cdot s$ é a constante de Planck, e $E_0$ é a energia de corte ou função trabalho do material da placa. Sabe-se, ainda, que $E_0=hf_0$ e $f_0$ é a frequência de corte. Considere que um feixe de luz, cujo comprimento de onda é $450\,nm$ ($1\,nm=1,0\times10^{-9}\,m$), atinge uma placa de sódio que possui função trabalho igual a $3,7\times10^{-19}\,J$. A energia cinética máxima dos elétrons emitidos e a frequência de corte para o sódio valem respectivamente:

Dado: $c=3,0\times10^8\,m/s$.