UFPE — Vestibular 2013

Um fio metálico e cilíndrico é percorrido por uma corrente elétrica constante de $0,4\,\mathrm{A}$. Considere o módulo da carga do elétron igual a $1,6\times10^{-19}\,\mathrm{C}$. Expressando a ordem de grandeza do número de elétrons de condução que atravessam uma seção transversal do fio em 60 segundos na forma $10^N$, qual o valor de $N$?

Uma partícula se move ao longo do eixo $x$ de modo que sua posição é descrita por $x(t)=-10,0+2,0t+3,0t^2$, onde o tempo está em segundos e a posição, em metros. Calcule o módulo da velocidade média, em metros por segundo, no intervalo entre $t=1,0\,\mathrm{s}$ e $t=2,0\,\mathrm{s}$.

A figura a seguir ilustra dois blocos A e B de massas $M_A=2,0\,\mathrm{kg}$ e $M_B=1,0\,\mathrm{kg}$. Não existe atrito entre o bloco B e a superfície horizontal, mas há atrito entre os blocos. Os blocos se movem com aceleração de $2,0\,\mathrm{m/s^2}$ ao longo da horizontal, sem que haja deslizamento relativo entre eles. Se $\sin(\theta)=0,60$ e $\cos(\theta)=0,80$, qual o módulo, em newtons, da força $\vec F$ aplicada no bloco A?

Um objeto com massa igual a $1,0\,\mathrm{kg}$ é lançado para cima na direção vertical com velocidade inicial $v_0=10\,\mathrm{m/s}$. Quando ele retorna ao ponto de partida, a sua velocidade tem módulo $v=8,0\,\mathrm{m/s}$. Calcule o módulo do trabalho realizado pela força de resistência do ar, em joules, ao longo de todo o trajeto do objeto.

O gráfico a seguir mostra a energia cinética de um pequeno bloco em função da altura. Na altura $h=0$ a energia potencial gravitacional do bloco é nula. O bloco se move sobre uma superfície com atrito desprezível. Calcule a energia potencial gravitacional máxima do bloco, em joules.

A figura a seguir mostra um conjunto de objetos pontuais com massas iguais, dispostos ao longo de uma reta. A distância entre os objetos 1 e 2 é $4L$, enquanto que a distância entre os objetos 2 e 3 é igual a $16L$. Calcule a posição do centro de massa do conjunto, medida a partir do objeto 2, em unidades de $L$.

Uma partícula de massa $0,2\,\mathrm{kg}$ move-se ao longo do eixo $x$. No instante $t=0$, a sua velocidade tem módulo $10\,\mathrm{m/s}$ ao longo do sentido positivo do eixo. A figura a seguir ilustra o impulso da força resultante na direção $x$ agindo sobre a partícula. Qual o módulo da quantidade de movimento da partícula, em $\mathrm{kg\cdot m/s}$, no instante $t=15\,\mathrm{s}$?

Um planeta realiza uma órbita elíptica com uma estrela em um dos focos. Em dois meses, o segmento de reta que liga a estrela ao planeta varre uma área $A$ no plano da órbita do planeta. Em 32 meses tal segmento varre uma área igual a $\alpha A$. Qual o valor de $\alpha$?

O calor necessário para fundir uma certa massa de uma substância é igual ao calor necessário para aumentar em $30\,\mathrm{K}$ a temperatura da mesma massa da substância multiplicado por uma constante $A$. Se $A=2,5$, quanto vale a razão $L_f/c$, em K, entre o calor de fusão $L_f$ e o calor específico $c$ desta substância?

Um gás ideal passa por uma transformação termodinâmica em que sua pressão dobra, seu número de moléculas triplica, e seu volume é multiplicado por um fator de 12. Nessa transformação, qual a razão entre as temperaturas absolutas final e inicial do gás?

A figura mostra um par de fibras ópticas, A e B, dispostas paralelamente e de mesmo comprimento. Um pulso de luz é disparado em uma das extremidades das fibras. A luz se propaga, parte pela fibra A, levando o tempo $\Delta t_A$ para percorrer a fibra A, e parte pela fibra B, levando o tempo $\Delta t_B$ para percorrer a fibra B. Os índices de refração dos materiais da fibra A e B são, respectivamente, $n_A=1,8$ e $n_B=1,5$. Calcule o atraso percentual da luz que vem pela fibra A, em relação à que vem pela fibra B. Ou seja, determine a quantidade $\left(\dfrac{\Delta t_A}{\Delta t_B}-1\right)\times100\%$.

Duas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas $Q_A=+76\,\mu\mathrm{C}$ e $Q_B=+98\,\mu\mathrm{C}$, respectivamente. Inicialmente, a esfera A é conectada momentaneamente ao solo através de um fio metálico. Em seguida, as esferas são postas em contato momentaneamente. Calcule a carga final da esfera B, em $\mu\mathrm{C}$.

A figura mostra um circuito elétrico onde se aplica uma ddp de entrada e se mede uma ddp de saída. Calcule qual deve ser a razão $R_1/R_2$, para que a ddp de saída seja um décimo da ddp de entrada.

Uma partícula de massa $m$ e carga $q$ ingressa, com velocidade horizontal de módulo $v=1500\,\mathrm{km/s}$, na extremidade superior esquerda da região acinzentada quadrada de lado $L=1\,\mathrm{mm}$ (ver figura). Nesta região acinzentada existe um campo magnético uniforme, de módulo $B=2\,\mathrm{T}$ e direção perpendicular à velocidade inicial da partícula e ao plano da página. A partícula deixa a região acinzentada quadrada na extremidade inferior direita. Considere apenas a força magnética atuando na partícula. Quanto vale a razão $q/m$ (em $\mathrm{C/kg}$) dividida por $10^7$?

A respeito das leis de Newton, podemos afirmar que:

A respeito do modelo atômico de Rutherford, podemos afirmar que: