Unimontes 2014.1 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Um carro A está parado num semáforo e, de repente, um carro B bate em sua traseira. Como resultado da colisão, o carro A é projetado para frente com uma velocidade inicial de módulo V, deslizando no asfalto por 12,5 metros, até parar. Sabendo-se que o coeficiente de atrito cinético entre o asfalto e os pneus é 0,4 e que a aceleração da gravidade no local possui módulo igual a 10 m/s², você, como perito e conhecedor das leis da Física para o estudo do movimento, deve estimar o valor de V. Marque a alternativa que apresenta a estimativa CORRETA para V.

Um corpo de massa M é abandonado de uma altura H e executa um movimento de queda livre (veja a figura). A aceleração da gravidade no local possui módulo g. Desprezando a resistência do ar, a altura h, em que o valor da energia cinética é 3 vezes o da energia potencial, é igual a

Quando corpos são aquecidos ou resfriados, suas dimensões podem sofrer alterações. Essas alterações podem ser de natureza linear, superficial ou volumétrica, para sólidos, líquidos ou gases. Um estudante decidiu analisar o comportamento de n moles de um gás, em uma câmara esférica (veja a figura). A câmara é feita de um vidro cujo coeficiente de dilatação volumétrica é $\gamma$. O gás é colocado na câmara, e uma temperatura de 280 K é mantida para o conjunto câmara/gás. Nesse instante, uma sonda interna lê uma pressão $P_0$. A quantidade de gás é mantida constante, o sistema é, então, lentamente levado a uma pressão P, enquanto a temperatura final atinge 480 K. Se o gás possui comportamento de gás ideal, a pressão P é, aproximadamente,

Um cilindro de comprimento L flutua dentro de um recipiente com água (veja o desenho abaixo). A densidade da água é igual a $1\mathrm{g/cm^3}$, logo, a densidade do cilindro em g/cm³ é:

Entre duas placas, A e B, atua um campo elétrico uniforme, de módulo E (veja a figura). Uma carga q é injetada entre os pontos A e B, deslocando-se, a partir do repouso, sob efeito de E, no sentido da placa A. É CORRETO afirmar que

Uma esfera de massa m está suspensa por um barbante de comprimento L em uma região onde a aceleração da gravidade possui módulo g. Um campo magnético uniforme de módulo B é acionado no plano yz, que é perpendicular ao plano no qual a esfera se move (plano xy). O sentido desse campo magnético concorda como o sentido negativo do eixo z e ele atua sobre a esfera apenas quando x = 0. Admita que a esfera possui carga q, positiva, e é colocada para mover-se, por efeito da gravidade, a partir de um ângulo q com a vertical (veja a figura). Quando q = 0°, a velocidade da esfera possui módulo v e a tensão no fio, módulo T. O valor do módulo do componente da força resultante sobre a esfera, na direção do fio, no ponto mais baixo da trajetória, é:

Um estudante resolveu fazer estudos sobre a condutividade térmica através de uma barra condutora. A barra, de meio metro de comprimento e área da seção reta $A=40\ \mathrm{cm^2}$, foi isolada termicamente nas laterais, ficando suas extremidades livres. Num dia ensolarado, uma de suas extremidades foi colocada em contado com um objeto que, exposto ao Sol, mantinha uma temperatura constante de 30 °C. A outra extremidade foi colocada em contato com uma barra de gelo de 50 kg, que se encontrava dentro de uma câmara isolante. Inicialmente, o gelo estava a 0 °C (veja a figura). Admita que a condutividade da barra é $k=0{,}12\ \mathrm{W/m.K}$. Supondo que apenas a condução de calor forneça energia ao gelo, que o calor latente de fusão do gelo é 80 cal/g, o intervalo de tempo aproximado, $\Delta t$, em segundos, necessário para que o gelo complete sua fusão, é de, aproximadamente:

Dados: $1\mathrm{cal}=4{,}2\mathrm{J}$; $\dfrac{Q}{\Delta t}=\dfrac{k.A.\Delta T}{L}$; $\Delta T$ é a variação da temperatura da barra.

Uma onda é produzida numa corda, fazendo o ponto P oscilar com uma frequência f = 2,0 Hertz (veja a figura).

Assinale a alternativa que corresponde a uma afirmativa INCORRETA, referente à situação descrita.

O circuito ilustrado na figura abaixo é alimentado por uma tensão de 240 V e possui um resistor de 28,8 W e cinco de 144 W. A corrente total que circula nesse circuito é igual a, aproximadamente,

Um objeto está posicionado a 10 cm do foco de um espelho côncavo com raio de 30 cm (veja a figura). Marque a alternativa CORRETA em relação ao tipo da imagem formada e à distância que ela se encontra do vértice do espelho.

Por causa da grande divulgação dada à teoria da relatividade restrita, proposta por Albert Einstein, em 1905, muitas de suas previsões ficaram conhecidas pelo grande público, causando reações positivas ou negativas. Nesse contexto, pessoas muito preocupadas com a beleza e com a manutenção de uma aparência jovem, ficaram encantadas com a previsão de que o tempo passa, significativamente, de modo mais lento, para observadores num referencial que se move a grandes velocidades (80 a 90% da velocidade da luz no vácuo, por exemplo). Esse efeito é conhecido como contração do tempo. No entanto, essas mesmas pessoas ficaram decepcionadas com uma outra previsão da teoria, também relacionada a observadores que se movem a grandes velocidades. Marque a alternativa que indica corretamente essa outra previsão da teoria da relatividade, capaz de desagradar pessoas com exagerada preocupação estética.