UNIPAC — Física · 2004.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

O cilindro flutua inteiramente submerso. A massa total do conjunto é $10+90=100\,\text{kg}$; assim, o volume externo deslocado corresponde a $100/\rho$, em que $\rho$ é a densidade do líquido.

A porção líquida interna tem massa $90\,\text{kg}$ e ocupa $90/\rho$. Como as seções transversais são constantes, a razão das alturas coincide com a razão dos volumes: $h/H=(90/\rho)/(100/\rho)=9/10$. O resultado pressupõe o modelo geométrico representado, desprezando a espessura das paredes.

A curva apresenta um mínimo estável de energia potencial em $d_2$ e cresce para os dois lados, como ocorre no oscilador harmônico, cuja energia potencial pode ser escrita $U=\dfrac{k}{2}(d-d_2)^2$.

A força resultante é restauradora, dirigida para o ponto de equilíbrio: $F=-k(d-d_2)$. O gráfico é característico do movimento harmônico simples.

Para o mesmo aumento de temperatura, os volumes do líquido e da capacidade do recipiente são multiplicados pelo mesmo fator $1+\gamma\Delta T$, pois seus coeficientes volumétricos são iguais.

Logo, a fração preenchida permanece $V_{\ell}/V_{\text{recipiente}}=0{,}75$, sem transbordamento.

Desprezando a resistência do ar, a componente vertical da velocidade diminui uniformemente devido à gravidade. A posição vertical é $y(t)=v_0\sin\theta\,t-\dfrac{gt^2}{2}$.

Portanto, o gráfico de $y$ por $t$ é uma parábola côncava para baixo: começa na origem, sobe até a altura máxima e retorna ao eixo horizontal.

A rolha está representada na posição de crista e retorna a essa mesma posição após um período completo: $T=3{,}0\cdot10^{-2}\,\text{s}$.

Pela relação fundamental da ondulatória, $\lambda=vT=18\cdot3{,}0\cdot10^{-2}=0{,}54\,\text{m}=54\,\text{cm}$.

O fio é inextensível. Quando a polia móvel, que acompanha o bloco B, se desloca de uma distância $x_B$, cada um dos dois trechos que a sustentam varia em $x_B$.

Para conservar o comprimento total do fio, o bloco A percorre o dobro dessa distância no intervalo correspondente. Em módulo, $v_A=2v_B$, uma relação linear que passa pela origem.

Os pontos $A$ e $B$ estão a igual distância do centro da esfera, $r+R$. Para uma esfera condutora em equilíbrio eletrostático, o potencial externo depende apenas da distância ao centro: $V=KQ/d$.

Assim, $V_A=V_B$ e o trabalho da força elétrica é $W_{A\to B}=q(V_A-V_B)=0$, independentemente da trajetória.

O automóvel parte de $50\,\text{km}$, chega a $0\,\text{km}$, avança até $150\,\text{km}$ e encerra em $50\,\text{km}$. A maior diferença em módulo entre uma posição e a inicial é $|150-50|=100\,\text{km}$.

A distância total percorrida é $50+150+100=300\,\text{km}$; o deslocamento total e a velocidade média são nulos. O trecho de maior rapidez tem $150\,\text{km/h}$ entre 2 h e 3 h.

Em um recipiente fechado e indilatável, tanto o número de mols quanto o volume são constantes. Pela equação de estado, $pV=NRT$, conclui-se que $p/T=NR/V=\text{constante}$.

Portanto, ao passar de $T_1$ para $T_2=2T_1$, a pressão dobra, $p_2=2p_1$. O gráfico $p\times T$ é uma reta crescente.

A figura representa um capacitor ligado a um instrumento de medida, sem gerador; a carga elétrica de cada placa permanece constante. A capacitância vale $C=\varepsilon A/d$ e cresce quando a separação $d$ diminui.

Como $U=Q/C$, a ddp diminui. Já o campo entre placas, desprezando efeitos de borda, é $E=Q/(\varepsilon A)$, independente da distância.