Assinale a alternativa INCORRETA.
E (incorreta): dentro de um condutor oco em equilíbrio eletrostático o campo elétrico é nulo, e o centro está nessa região; logo, o campo ali não depende de $R$.
As demais são corretas: $C=\dfrac{\varepsilon A}{d}$ diminui quando $d$ aumenta (A); $F\propto1/r^2$ triplica quando $r'=r/\sqrt3=\dfrac{r\sqrt3}{3}$ (B); cargas iguais produzem campos opostos e de mesmo módulo no ponto médio (C); o teorema trabalho-energia vale para a carga acelerada pela ddp: $qU=\Delta E_c$ (D).
Assinale a alternativa INCORRETA.
B (incorreta): a transformação de energia elétrica em térmica no interior do gerador é a potência dissipada pela resistência interna ($r\,i^2$). A potência total de um gerador é $P_t=\varepsilon\,i$, a que é convertida de outras formas de energia em elétrica.
As demais são corretas: $\rho$ de metais aumenta com $T$ e depende do material (A); um galvanômetro vira amperímetro (com resistor em paralelo) ou voltímetro (em série) (C); a potência $P=Ui$ vale para qualquer resistor, ôhmico ou não (D); aumentar o diâmetro diminui $R=\rho\ell/A$ e, a corrente fixa, a potência $Ri^2$ (E).
Dois fios de seda, de comprimento $\ell=5{,}0\,\mathrm m$ cada um, têm uma de suas extremidades presa em um ponto X no teto de uma sala. Na extremidade livre de cada um dos fios, prende-se uma pequena esfera metálica, de peso $P=1{,}0\,\mathrm N$, carregada com uma carga elétrica $q$. As duas esferas se repelem até atingirem uma posição de equilíbrio na qual a distância entre elas tem um valor $r=6{,}0\,\mathrm m$. Nesta situação, o valor total das cargas $q$ das esferas, em valor numérico, considerando-se $k_0=9\cdot10^{9}\,\mathrm{N\cdot m^2/C^2}$, vale aproximadamente
Em equilíbrio, cada esfera está sob peso $P$, tração $T$ e repulsão $F$. Cada fio forma com a vertical o ângulo $\theta$ tal que $\sin\theta=\dfrac{r/2}{\ell}=\dfrac{3}{5}$, logo $\tan\theta=\dfrac34$.
Do equilíbrio: $F=P\tan\theta=1{,}0\cdot0{,}75=0{,}75\,\mathrm N$.
Pela Lei de Coulomb, $F=\dfrac{k_0q^2}{r^2}\Rightarrow q^2=\dfrac{0{,}75\cdot36}{9\times10^{9}}=3\times10^{-9}$, então $q\approx5{,}48\times10^{-5}\,\mathrm C=54{,}8\,\mu\mathrm C$ por esfera.
O valor total das cargas das duas esferas é $2q\approx109{,}6\,\mu\mathrm C$.
Um objeto real está colocado a uma distância de uma lente biconvexa, de convergência $+10\,\mathrm{di}$. Uma outra lente, bicôncava, de convergência $-20\,\mathrm{di}$ é colocada a uma distância de $26\,\mathrm{cm}$ atrás da primeira lente e seu eixo coincide com o desta. A distância que se deve colocar um anteparo, em relação à segunda lente, para se ter uma imagem nítida do objeto vale
Enunciado incompleto: a distância do objeto à primeira lente não é dada, e sem ela o problema não tem solução única.
As focais são $f_1=\dfrac1{10}=10\,\mathrm{cm}$ e $f_2=-\dfrac1{20}=-5\,\mathrm{cm}$. Procurando o dado que leva ao gabarito oficial: com o objeto a $15\,\mathrm{cm}$ da lente 1, $\dfrac1{p_1'}=\dfrac1{10}-\dfrac1{15}\Rightarrow p_1'=30\,\mathrm{cm}$; a imagem fica $4\,\mathrm{cm}$ além da lente 2, objeto virtual para ela ($p_2=-4\,\mathrm{cm}$).
$\dfrac1{p_2'}=\dfrac1{f_2}-\dfrac1{p_2}=-\dfrac15+\dfrac14=\dfrac1{20}\Rightarrow p_2'=20\,\mathrm{cm}$ (imagem real). Portanto, o gabarito ($20\,\mathrm{cm}$) só é obtido se o objeto estiver a $15\,\mathrm{cm}$ da primeira lente, dado omitido no enunciado.
Assinale a alternativa INCORRETA.
A (incorreta): o espectro da luz solar, visto na Terra, é um contínuo com linhas escuras de absorção (linhas de Fraunhofer), causadas pelos gases das camadas externas do Sol e pela atmosfera; por isso não é rigorosamente contínuo.
As demais descrevem corretamente a lei de Kirchhoff (uma substância absorve as mesmas radiações que pode emitir), a espectroscopia de Bunsen e Kirchhoff, a acromatopsia total e a persistência da visão no disco de Newton.
Assinale a alternativa INCORRETA.
C (incorreta): quando a luz branca atravessa um prisma, o fenômeno que acompanha o desvio é a dispersão (separação das cores por causa da variação do índice de refração com a frequência), e não a reflexão total.
As demais são corretas: sistema afocal tem $f\to\infty$ e $V=0$ (A); a aberração esférica vem de a lente não ser estigmática (B); o espelho parabólico leva todos os raios paralelos ao foco, sem aberração esférica (D); o holofote usa espelho côncavo com a lâmpada no foco para produzir um feixe paralelo (E).
Assinale a alternativa INCORRETA.
B (incorreta): a distância entre dois nós consecutivos é meio comprimento de onda: $d=\dfrac\lambda2$. Então $v=\lambda f=2d\,f$, ou seja, $v$ é diretamente proporcional a $d$ (e não inversamente) e à frequência $f$; na verdade $v$ depende do meio, e $f$ e $d$ se ajustam entre si.
As demais são corretas: o limiar da dor é cerca de $120\,\mathrm{dB}$ (A); o licopódio se acumula nos nós no tubo de Kundt (C); as cordas vocais masculinas são mais longas (D); a vibração induzida em outro corpo pela frequência do som é ressonância (E).
Assinale a alternativa INCORRETA.
D (incorreta): na incidência de Brewster, o raio refletido é totalmente polarizado e perpendicular ao raio refratado ($\theta_B+\theta_r=90^\circ$, com $\tan\theta_B=n$), e não paralelo.
As demais são corretas: o raio extraordinário não obedece a Snell (A); o eixo óptico é uma direção (B); o sacarímetro mede o desvio do plano de polarização, proporcional à concentração de açúcar (C); em águas rasas $v=\sqrt{gh}$ cresce com a profundidade (E).
Uma mola se encontra sobre um plano horizontal sem atrito. Um alongamento de $10\,\mathrm{cm}$ é obtido com uma força de $10\,\mathrm N$. Adicionamos uma massa de $0{,}25\,\mathrm{kg}$ à mola e produziu-se um alongamento de $20\,\mathrm{cm}$. Abandonamos o sistema. Nestas condições, assinale a alternativa correta.
Constante da mola: $k=\dfrac{F}{x}=\dfrac{10}{0{,}10}=100\,\mathrm{N/m}$ (A é falsa). O sistema massa-mola, solto de $A=0{,}20\,\mathrm m$, tem $\omega=\sqrt{k/m}=\sqrt{100/0{,}25}=20\,\mathrm{rad/s}$.
Período: $T=\dfrac{2\pi}{\omega}\approx0{,}31\,\mathrm s$ (B é falsa). Velocidade máxima: $v_{max}=\omega A=20\cdot0{,}20=4{,}0\,\mathrm{m/s}$ (C é a correta).
Aceleração máxima: $\omega^2A=400\cdot0{,}20=80\,\mathrm{m/s^2}$ (D falsa). Energia: $E=\tfrac12kA^2=\tfrac12\cdot100\cdot0{,}04=2{,}0\,\mathrm J$ (E falsa).
Assinale a alternativa INCORRETA.
E (incorreta): para que a temperatura permaneça constante o gás precisa trocar calor com o ambiente, e isso exige que a compressão seja lenta. Uma compressão muito rápida, sem tempo de trocar calor, aproxima-se de uma transformação adiabática.
As demais são corretas: transformação acíclica (A); Boyle exige também massa constante (B); hipótese de Avogadro (C); com $pV$ constante o gráfico $pV\times V$ é uma reta horizontal (D).
Assinale a alternativa INCORRETA.
A (incorreta): pela Segunda Lei da Termodinâmica, nas transformações naturais (espontâneas) de um sistema isolado a entropia, medida da desordem, aumenta.
As demais são corretas: degradação de energia nos processos reais (B); a termodinâmica trabalha com grandezas macroscópicas (C); só a variação de $U$ tem sentido operacional (D); $\Delta S=\int\dfrac{\delta Q}{T}=0$ se $Q=0$ e a transformação é reversível (E).
Assinale a alternativa INCORRETA.
E (incorreta): pela equação de Einstein, $E_c=hf-\phi$: a energia cinética máxima cresce linearmente com a frequência (há um limiar $f_0=\phi/h$), e não é inversamente proporcional a ela.
As demais estão corretas: a quantização de Planck (A); o Nobel de 1921 pelo efeito fotoelétrico (B); o princípio da relatividade, que não privilegia nenhum referencial inercial (C); e como $E=mc^2$, o ganho de energia térmica aumenta (imperceptivelmente) a massa (D).
Assinale a alternativa INCORRETA.
C (incorreta): o segundo postulado da relatividade restrita diz exatamente o contrário: a velocidade da luz no vácuo, $c$, é a mesma para todos os observadores inerciais, qualquer que seja a velocidade da fonte ou da nave.
As demais são aplicações usuais: semicondutores e criogenia (supercondutividade) (A); fotocélulas e fotômetros (B); microscópios e telescópios eletrônicos exploram a dualidade onda-partícula (D); e o ato de medir perturba o sistema quântico (E).
Assinale a alternativa INCORRETA.
Gabarito divergente: a alternativa apontada pelo gabarito (D) é uma afirmação verdadeira, pelo teorema trabalho-energia ($W=\Delta E_c$), o trabalho pode alterar a velocidade.
Já as afirmações B, C e E são falsas: nem todo deslocamento implica trabalho (a força pode ser perpendicular ao deslocamento ou nula) (B); o cavalo-vapor é unidade de potência, e não de trabalho (C); a conservação da energia relaciona posições e velocidades, mas não fornece o tempo de percurso (E). Com várias alternativas incorretas e o gabarito sobre a única correta, a questão fica comprometida.
Analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).
- I.Se a distância da Terra ao Sol fosse reduzida à metade, a força de atração entre ambos se reduziria à quarta parte.
- II.As forças gravitacionais variam proporcionalmente às massas, por isso a atração gravitacional que a Terra exerce sobre a Lua é muito menos intensa que a atração que a Lua exerce na Terra.
- III.A relação entre as massas da Terra e da Lua não é, necessariamente, igual à relação entre os pesos de um corpo na superfície da Terra e da Lua, respectivamente.
- IV.A velocidade de translação da Terra aumenta à medida que ela se aproxima do Sol e diminui ao afastar-se dele.
I (falsa): $F=\dfrac{GMm}{d^2}$; com $d'=d/2$ a força fica $4$ vezes maior, e não reduzida à quarta parte.
II (falsa): pela Terceira Lei de Newton, a Terra atrai a Lua com a mesma intensidade com que a Lua atrai a Terra.
III (verdadeira): o peso depende de $g=GM/R^2$ e, portanto, também do raio de cada astro; a razão entre os pesos não coincide com a razão entre as massas.
IV (verdadeira): pela Segunda Lei de Kepler (velocidade areolar constante), a velocidade orbital é maior no periélio, quando a Terra está mais perto do Sol. Corretas: III e IV.