PAS UEM 2025 · 3ª Etapa — Questões de Física comentadas — Método TEF

Para cordas sob a mesma tensão $F_T$, a velocidade de propagação depende da densidade linear $\mu$:

\[v=\sqrt{\frac{F_T}{\mu}}\]

Interpretando a densidade indicada como densidade linear, temos $\mu_1<\mu_2$:

\[v_2<v_1\]

01) Correta. Na junção, parte do pulso é refletida e parte é transmitida à outra corda, fenômeno chamado de refração no enunciado.

02) Correta. A maior densidade linear da segunda corda reduz a velocidade sob a mesma tensão.

04) Correta. Na passagem da corda menos densa para a mais densa, a parte refletida é invertida. Ela continua na primeira corda e seu módulo de velocidade permanece $v_1$.

08) Incorreta. A extremidade livre reflete o pulso sem inversão de fase.

16) Correta. No retorno, o pulso incide da corda mais densa para a menos densa. A parte refletida na junção não sofre inversão. A expressão refere-se à reflexão na junção, enquanto outra parte é transmitida à primeira corda.

Soma das proposições corretas: 01 + 02 + 04 + 16 = 23.

No modelo do enunciado, a força relevante é a elétrica e o campo aponta para a direita:

\[\vec F=q\vec E\]

Nêutrons são eletricamente neutros e não sofrem desvio por esse campo uniforme. Prótons sofrem força para a direita e elétrons, para a esquerda.

Com velocidade inicial horizontal nula, o desvio após um intervalo $t$ dentro do campo é:

\[x=\frac{qE}{2m}t^2\]

Como próton e elétron têm cargas de mesmo módulo:

\[\frac{|x_e|}{|x_p|}=\frac{m_p}{m_e}>1\]

Em ambos os casos, a força elétrica e o deslocamento horizontal têm o mesmo sentido. O trabalho do campo é positivo:

\[W=qEx=\frac{q^2E^2t^2}{2m}>0\]

\[\Delta K=W\]

01) Correta. O feixe de nêutrons mantém a trajetória vertical, desconsiderados outros efeitos não contemplados no modelo.

02) Correta. Prótons são positivos e se desviam no sentido do campo, para a direita.

04) Correta. Elétrons são negativos e se desviam em sentido oposto ao campo, para a esquerda.

08) Correta. O campo realiza trabalho positivo sobre os feixes carregados, aumentando sua energia cinética.

16) Incorreta. O desvio dos elétrons é maior, e não menor, para o mesmo tempo após a entrada no campo.

Soma das proposições corretas: 01 + 02 + 04 + 08 = 15.

O sentido positivo anti-horário corresponde, pela regra da mão direita, à normal saindo da folha. Para área fixa $A$ e campo uniforme perpendicular ao circuito:

\[\Phi=AB\]

\[\mathcal{E}=-\frac{d\Phi}{dt}\]

\[\mathcal{E}=-A\frac{dB}{dt}\]

No modelo usual de circuito resistivo de resistência constante $R$, desprezada a autoindução:

\[I=-\frac{A}{R}\frac{dB}{dt}\]

Nos intervalos abertos de cada trecho:

\[0<t<5:\quad\frac{dB}{dt}=10\ \mathrm{T/s}\]

\[I=-\frac{10A}{R}\]

\[5<t<10:\quad\frac{dB}{dt}=0\]

\[I=0\]

\[10<t<20:\quad\frac{dB}{dt}=-5\ \mathrm{T/s}\]

\[I=+\frac{5A}{R}\]

01) Incorreta. A corrente inicial é negativa, isto é, horária. Seu campo induzido entra na folha e se opõe ao aumento do fluxo que sai.

02) Incorreta. No último trecho, a corrente é positiva, anti-horária. Seu campo sai da folha e se opõe à diminuição do fluxo externo.

04) Correta. O módulo da corrente final é metade do módulo inicial, pois a taxa de variação do campo tem metade do módulo.

08) Correta. Durante o patamar, o fluxo não varia e não há corrente induzida nesse modelo.

16) Incorreta. Os sentidos dos campos induzidos estão trocados na proposição. As conclusões valem no interior dos intervalos; os instantes de mudança de trecho são limites do modelo idealizado.

Soma das proposições corretas: 04 + 08 = 12.