UFPE — Vestibular 2014.1

Um fio cilíndrico é percorrido por uma corrente constante de 20 mA, onde 1 mA = $10^{-3}$ A. Considere que um elétron possui carga de módulo $1,6\times10^{-19}$ C e que esta corrente é formada pelo fluxo de elétrons num dado sentido. Em 2,0 segundos, qual a ordem de grandeza do número de elétrons que atravessam uma seção reta e transversal deste fio?

Um objeto executa um movimento cuja trajetória é mostrada na figura abaixo em linha tracejada. Considerando o trajeto do ponto A ao D, o módulo do vetor velocidade média do objeto é 0,40 m/s. Calcule o intervalo de tempo para o objeto perfazer a trajetória do ponto A ao D, em segundos.

Uma partícula se move ao longo do eixo x. A figura mostra o gráfico da velocidade da partícula em função do tempo. Sabendo-se que a posição da partícula em t = 0 é x = − 10 m, calcule a posição da partícula quando t = 4,0 s, em metros.

A figura a seguir mostra um bloco de massa 10 kg, apoiado sobre uma superfície horizontal. Ao longo da direção horizontal, indicada pelo eixo x, o bloco encontra-se sob a ação de uma força constante de módulo F e de uma força constante de módulo 30 N no sentido oposto. A equação horária da posição do bloco é dada pela expressão x = 150 + 12t − 0,60t², onde x é dado em metros, e t é dado em segundos. Qual é o valor de F em newtons?

Numa pista de patinação no gelo, duas irmãs, Ana e Isabel, encontram-se inicialmente em repouso, uma de frente para a outra. Ana e Isabel possuem massas respectivamente iguais a 20 kg e 15 kg. As irmãs se empurram e, após 2 segundos, a velocidade de Ana é de 1,5 m/s. Se desprezarmos todos os atritos, qual é o módulo da velocidade de Isabel após 4 segundos?

Uma bolinha (miçanga) com um furo pode deslizar sem atrito ao longo de um arame fino e rígido. Ela é liberada em repouso a partir do topo do arame (ponto A), como mostrado na figura. Ela desliza até o ponto B, onde se desprende do fio e é lançada. Calcule a componente horizontal da velocidade com que a miçanga é lançada, em metros por segundo. Despreze a resistência do ar.

A figura 1 a seguir ilustra três partículas de massas idênticas dispostas na forma de um triângulo retângulo. A energia potencial gravitacional desta configuração possui módulo igual a 30 J. Em seguida, uma quarta partícula, idêntica às anteriores, é acrescentada de modo que o sistema toma a forma de um retângulo, como mostra a figura 2. Quanto vale, em joules, o módulo da energia potencial gravitacional do sistema da figura 2? Em ambas as figuras as partículas são mantidas fixas.

Uma carga está apoiada sobre um caminhão que trafega sobre uma superfície horizontal (a vista de cima está ilustrada na figura a seguir). O coeficiente de atrito estático entre a carga e o caminhão é 0,40. Calcule qual a maior velocidade, em metros por segundo, com que o caminhão pode realizar uma curva circular de raio 100 m, sem que a carga deslize.

Um estudante deseja medir a razão $\rho_B/\rho_A$ entre a densidade de uma bolinha ($\rho_B$) e a densidade da água ($\rho_A$). Ele executa dois experimentos: (1) ele pendura a bolinha e verifica que a distensão da mola é $x_1$; (2) ele pendura a bolinha mergulhada em água e verifica que a distensão da mola é $x_2$ = $x_1$/2. Qual é o valor encontrado para a razão $\rho_B/\rho_A$?

Um recipiente de 16 L contém um gás ideal a uma pressão de 30 atm. Calcule a pressão final, em atm, sabendo que o volume do recipiente passa para 8 L e que a temperatura absoluta final é a metade da temperatura absoluta inicial.

Um gás passa pela transformação termodinâmica ABCD indicada no diagrama pressão versus volume a seguir. Nesta transformação, a energia interna do gás diminui de 25 J. Na transformação ABCD, qual foi o módulo do calor trocado pelo gás com o ambiente, em joules?

A luz refletida na água do mar e que chega aos olhos de um banhista na praia é polarizada na direção horizontal. Com um detector, o módulo do campo elétrico na horizontal é medido, resultando em 10 V/m. O banhista posiciona um polarizador ideal com a direção de polarização, fazendo 37° com a direção horizontal e, com o mesmo detector, mede o módulo da campo elétrico da luz que passa pelo polarizador. Qual o valor encontrado, em volts por metro?

No circuito apresentado na figura, a bateria é ideal assim como o voltímetro e o amperímetro. Quando a chave está aberta, o voltímetro indica $V_A$ = 12 V, e o amperímetro indica $I_A$ = 0. Quando a chave está fechada, o voltímetro indica $V_F$ = 10 V, e o amperímetro indica $I_F$ = 0,05 A. Calcule o valor da resistência elétrica $R_1$, em ohms.

Uma partícula de massa $10^{-29}$ kg gira em movimento circular uniforme de raio 2,0 m, numa região de campo magnético uniforme de direção perpendicular ao plano da órbita e módulo $10^{-5}$ T. A energia cinética da partícula vale 2,0 × $10^{-17}$ J. Considerando apenas a ação da força magnética deste campo sobre a partícula, a sua carga elétrica pode ser expressa na forma A × $10^{-19}$ C. Qual é o valor de A?

Uma partícula carregada eletricamente penetra em uma região do espaço, no vácuo, onde há um campo elétrico uniforme e constante. O vetor campo elétrico $\vec E$ é perpendicular à velocidade inicial da partícula. Despreze os efeitos da força gravitacional. Analise as afirmações seguintes.

No ano de 1905, o físico Albert Einstein apresentou a sua Teoria da Relatividade Restrita. Acerca dessa teoria, analise as seguintes afirmações.