Unimontes 2014.3 — Questões de Física comentadas — Método TEF

No instante t = 0 s, a distância entre duas partículas A e B é 50 m. As partículas deslocam-se em linha reta, em sentidos opostos. As partículas A e B desenvolvem movimentos retilíneos uniformes, com velocidades de módulos 2 m/s e 1 m/s, respectivamente (veja a figura). Os instantes em que a distância entre as partículas será de 40 m, em segundos, são:

Um plano inclinado possui comprimento de base igual a L e altura H. Uma esfera é posicionada, a partir do repouso, no centro do plano inclinado (veja a figura). A aceleração da gravidade no local possui módulo g. Considerando que a energia mecânica seja conservada, a velocidade da esfera no instante em que chega à base do plano inclinado será:

O movimento de lançamento vertical de uma partícula, a partir do solo, é dado pela equação horária h(t)=20t-5t². A altura h é dada em m e o tempo em s. O tempo necessário para que a partícula mude o sentido do seu movimento, em segundos, é:

A teoria da relatividade especial introduziu muitas mudanças significativas em nossa compreensão da natureza. Einstein baseou essa teoria em apenas dois postulados, afirmando, em um deles, que a velocidade da luz no vácuo é sempre a mesma em qualquer sistema de referência inercial e não depende da velocidade da fonte. De acordo com esse postulado, podemos realizar a seguinte experiência imaginária: Um foguete está se deslocando para a direita com uma velocidade igual a ½ da velocidade da luz em relação à Terra. Uma lâmpada no centro de uma sala dentro do foguete é acesa de repente. Consideremos como:

Evento A – a luz que incide na parte frontal da sala.
Evento B – a luz que incide nos fundos da sala.

Para um astronauta que viaja dentro do foguete, a observação é a de que os dois eventos acontecem ao mesmo tempo, ou seja, simultaneamente. Para uma pessoa, em repouso, na Terra, o evento A ocorre primeiro que o evento B.

Dessa experiência, podemos concluir corretamente:

Uma esfera possui densidade 1,2 g/cm³. Um garoto a coloca em um recipiente e depois a cobre, totalmente, com um litro de água. Em seguida, ele adiciona à água, gradativamente, uma solução salina, cuja densidade é 1,5 g/cm³. Considerando que o volume da nova mistura é igual ao da água mais o da solução adicionada a ela, a massa mínima de solução salina, em gramas, necessária para que a esfera inicie a subida, a partir da base do recipiente, será:

Dado: Densidade da água = $1\,g/cm^3$.

A figura a seguir ilustra um corpo de massa m, que gira com velocidade angular constante de módulo ω. O módulo da aceleração da gravidade no local é g. Os módulos da tensão no fio e da velocidade $\vec v$ são, respectivamente:

O ciclo termodinâmico representado na figura é conhecido como ciclo diesel ou ciclo do diesel. O processo de A para B é isobárico, o de C para D é isocórico e os processos de B para C e de D para A são adiabáticos. O ciclo é executado por 2 moles de um gás ideal. Admitindo-se que ∆P seja uma grandeza positiva, ∆P é dada por

Dados: R é a constante dos gases.

Um motor de Carnot opera entre 600 K e 450 K, absorvendo $6,30\times10^4$ J por ciclo. O trabalho realizado, por ciclo, e a eficiência desse motor são, respectivamente:

Um biólogo, através de uma lente convergente encostada no olho, observa um inseto com uma ampliação de 5 vezes. Sabendo-se que a focalização ocular humana é de 25cm, ou seja, a imagem ampliada deve ser formada a 25cm de distância do olho, a distância que o inseto deve ficar da lente, em cm, é:

Duas cargas q e Q, separadas por uma distância d, estão localizadas nos pontos P1 e P2, respectivamente (veja a figura). As cargas estão posicionadas no vácuo, sujeitas à constante eletrostática de módulo k. No ponto P3, a uma distância (3d / 2 ) da carga q, o campo elétrico possui módulo nulo. Marque a alternativa que apresenta uma relação CORRETA entre q e Q, de modo que as condições descritas sejam satisfeitas.

Quatro cargas elétricas estão dispostas conforme o desenho abaixo. Sendo $V_0=kq/a$, o valor do potencial elétrico no centro geométrico da figura, em termos de $V_0$, é:

Duas moedas são lançadas, verticalmente para baixo, simultaneamente, a partir de diferentes andares de um prédio. A moeda 1 é lançada de 40 m de altura, com uma velocidade inicial de módulo $V_{01}=5\ \mathrm{m/s}$, rumo ao solo. A moeda 2 é lançada de 50 m de altura, com velocidade inicial de módulo $V_{02}=10\ \mathrm{m/s}$. Elas se encontram a uma distância do solo, em metros, de

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

Um homem nada contra a correnteza de um rio que possui velocidade de módulo V = a m/s (a é um número real positivo). Depois de alguns instantes nadando, ele percebe que está exatamente no mesmo ponto de onde partiu. Dessa maneira, decide nadar a favor da correnteza, com o mesmo empenho de antes. Seu deslocamento, após 2 segundos, em metros, será

Uma haste de massa m e comprimento L encontra-se em equilíbrio na posição indicada na figura. A tensão na corda é dada, corretamente, por

Dados: $\operatorname{sen}60^\circ=\dfrac{\sqrt3}{2}=\cos30^\circ$; $\operatorname{sen}30^\circ=\dfrac12=\cos60^\circ$.

Um trem aproxima-se de uma estação com a velocidade de 20 m/s, soando seu apito com uma frequência de 500 Hz, medida pelo maquinista. Sabendo-se que a velocidade do som no ar vale 330 m/s, a frequência do som ouvido por uma pessoa na plataforma, em Hertz, é de, aproximadamente,

Os índios brasileiros têm, na pesca, uma rica fonte de alimentação. Ainda na sua infância, eles aprendem que se deve mirar num ponto um pouco abaixo do lugar em que se vê o peixe, para acertá-lo com a flecha. Em relação ao fenômeno físico associado a essa situação, é CORRETO afirmar que

Um garoto discute com seu pai sobre a quantidade de ar necessária para encher o pneu de alguns veículos. Ele diz ao pai ter observado que, ao calibrar o pneu da sua bicicleta, no calibrador do posto de gasolina, o painel registrou 40 libras-força/polegada² e que, quando seu pai enche o pneu do carro usando o mesmo calibrador, o painel registra apenas 28 libras-força/polegada². O pai, conhecedor do assunto, explica que esses valores observados por ele são medidas da pressão interna dos pneus, que dependem, para uma mesma temperatura, da relação n/V, onde n é o número de moles e V é o volume interno. Com base na explicação do pai, é CORRETO afirmar que

Num processo adiabático, um trabalho W = 12 J é realizado por dois moles de um gás ideal. A variação da energia interna do gás, nesse processo, é igual a

Sabe-se que um corpo, quando carregado, tem excesso de prótons ou de elétrons. A carga elétrica elementar vale $e=1,6\times10^{-19}$ Coulomb. Das alternativas seguintes, assinale a que NÃO pode ser uma magnitude de carga elétrica total num corpo, em Coulomb.

Considere o circuito representado na figura. As correntes elétricas i1, i2, i3, em ampères, que passam pelos resistores R1 , R2 e R3, valem, respectivamente:

Uma bobina composta por 400 espiras quadradas de lado $L=2\times10^{-2}\,m$ e com comprimento de $0,5\,m$ está em uma região com campo magnético externo de $B=0,5\,T$, que faz um ângulo de $\theta=60^\circ$ com o eixo central da bobina. O fluxo magnético através da bobina, em Weber, é de, aproximadamente:

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

Os raios X, desde sua descoberta por Wilheim Conrad Röntgen, em 1895, têm sido amplamente utilizados na medicina, na indústria e nas pesquisas científicas. Poucas são as pessoas que atingem a fase adulta sem nunca ter tirado uma radiografia de uma parte do corpo ou de um dente.

Os raios X, como os raios gama, são ondas eletromagnéticas e, portanto, sua velocidade de propagação é a da radiação eletromagnética e vale $c=3\times10^8\,m/s$, no vácuo. Eles diferem somente quanto à origem, pois os raios gama provêm do núcleo ou da aniquilação de partículas, enquanto os raios X têm sua origem fora do núcleo.

Um núcleo instável pode passar a um estado mais estável liberando energia na forma de radiação gama. Por outro lado, quando elétrons rápidos colidem com certos materiais, parte de sua energia, ou toda ela, é convertida em fótons de raios X.

(Texto retirado do livro: Okuno, Emico; Caldas, Iberê L., Chow, Cecil. Física para Ciências Biológicas e Biomédicas. São Paulo, Harper & Row do Brasil, 1982.)

De acordo com o conteúdo do texto acima, assinale a alternativa CORRETA.