UFRGS · 2007 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Na figura que segue, estão representadas as trajetórias de dois projéteis, A e B, no campo gravitacional terrestre. O projétil A é solto da borda de uma mesa horizontal de altura H e cai verticalmente; o projétil B é lançado da borda dessa mesa com velocidade horizontal de 1,5 m/s. (O efeito do ar é desprezível no movimento desses projéteis.) Se o projétil A leva 0,4 s para atingir o solo, quanto tempo levará o B?

Na figura que segue, estão representadas as trajetórias de dois projéteis, A e B, no campo gravitacional terrestre. O projétil A é solto da borda de uma mesa horizontal de altura H e cai verticalmente; o projétil B é lançado da borda dessa mesa com velocidade horizontal de 1,5 m/s. (O efeito do ar é desprezível no movimento desses projéteis.) Qual será o valor do alcance horizontal X do projétil B?

Considere as seguintes afirmações a respeito da aceleração de uma partícula, sua velocidade instantânea e a força resultante sobre ela.

I - Qualquer que seja a trajetória da partícula, a aceleração tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante.

II - Em movimentos retilíneos acelerados, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção da força resultante, mas pode ou não ter o mesmo sentido dela.

III - Em movimentos curvilíneos, a velocidade instantânea tem sempre a mesma direção e sentido da força resultante.

Quais estão corretas?

X e Y são dois pontos da superfície da Terra. O ponto X encontra-se sobre a linha do equador, e o ponto Y sobre o Trópico de Capricórnio. Designando-se por ωX e ωY, respectivamente, as velocidades angulares de X e Y em torno do eixo polar e por aX e aY as correspondentes acelerações centrípetas, é correto afirmar que

Um projétil é lançado verticalmente para cima, a partir do solo, no campo gravitacional terrestre. Após atingir a altura máxima H, ele retorna ao ponto de lançamento. (Despreze a resistência do ar e considere a aceleração da gravidade constante ao longo da trajetória.) Qual dos pares de gráficos abaixo melhor representa a energia potencial gravitacional Ep e a energia cinética de translação Ec desse projétil, em função de sua altura y?

Sobre uma partícula, inicialmente em movimento retilíneo uniforme, é exercida, a partir de certo instante t, uma força resultante cujo módulo permanece constante e cuja direção se mantém sempre perpendicular à direção da velocidade da partícula. Nessas condições, após o instante t,

A figura que segue representa uma mola, de massa desprezível, comprimida entre dois blocos, de massas M₁ = 1 kg e M₂ = 2 kg, que podem deslizar sem atrito sobre uma superfície horizontal. O sistema é mantido inicialmente em repouso. Num determinado instante, a mola é liberada e se expande, impulsionando os blocos. Depois de terem perdido contato com a mola, as massas M₁ e M₂ passam a deslizar com velocidades de módulos v₁ = 4 m/s e v₂ = 2 m/s, respectivamente. Quanto vale, em kg·m/s, o módulo da quantidade de movimento total dos dois blocos, depois de perderem contato com a mola?

A figura que segue representa uma mola, de massa desprezível, comprimida entre dois blocos, de massas M₁ = 1 kg e M₂ = 2 kg, que podem deslizar sem atrito sobre uma superfície horizontal. O sistema é mantido inicialmente em repouso. Num determinado instante, a mola é liberada e se expande, impulsionando os blocos. Depois de terem perdido contato com a mola, as massas M₁ e M₂ passam a deslizar com velocidades de módulos v₁ = 4 m/s e v₂ = 2 m/s, respectivamente. Qual é o valor da energia potencial elástica da mola, em J, antes de ela ser liberada?

A figura abaixo representa duas situações em que um mesmo cubo metálico, suspenso por um fio, é imerso em dois líquidos, X e Y, cujas respectivas densidades, ρX e ρY, são tais que ρX > ρY. Designando-se por EX e EY as forças de empuxo exercidas sobre o cubo e por TX e TY as tensões no fio, nas situações dos líquidos X e Y respectivamente, é correto afirmar que

A atmosfera terrestre é uma imensa camada de ar, com dezenas de quilômetros de altura, que exerce uma pressão sobre os corpos nela mergulhados: a pressão atmosférica. O físico italiano Evangelista Torricelli (1608–1647), usando um tubo de vidro com cerca de 1 m de comprimento completamente cheio de mercúrio, demonstrou que a pressão atmosférica ao nível do mar equivale à pressão exercida por uma coluna de mercúrio de 76 cm de altura. O dispositivo utilizado por Torricelli era, portanto, um tipo de barômetro, isto é, um aparelho capaz de medir a pressão atmosférica. A esse respeito, considere as seguintes afirmações.

I - Se a experiência de Torricelli for realizada no cume de uma montanha muito alta, a altura da coluna de mercúrio será maior que ao nível do mar.

II - Se a experiência de Torricelli for realizada ao nível do mar, porém com água, cuja densidade é cerca de 13,6 vezes menor que a do mercúrio, a altura da coluna de água será aproximadamente igual a 10,3 m.

III - Barômetros como o de Torricelli permitem, através da medida da pressão atmosférica, determinar a altitude de um lugar.

Quais estão corretas?

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel de alumínio homogêneo, de raio interno Ra e raio externo Rb, que se encontra à temperatura ambiente. Se o anel for aquecido até a temperatura de 200 °C, o raio Ra ........ e o raio Rb ........ .

Qual a quantidade de calor necessária para transformar 10 g de gelo à temperatura de 0 °C em vapor à temperatura de 100 °C? (Considere que o calor específico da água é ca = 4,2 J/g·°C, o calor de fusão do gelo é Lg = 336 J/g e o calor de vaporização da água é Lv = 2268 J/g.)

A cada ciclo, uma máquina térmica extrai 45 kJ de calor da sua fonte quente e descarrega 36 kJ de calor na sua fonte fria. O rendimento máximo que essa máquina pode ter é de

Duas pequenas esferas metálicas idênticas e eletricamente isoladas, X e Y, estão carregadas com cargas elétricas +4 C e −8 C, respectivamente. As esferas X e Y estão separadas por uma distância que é grande em comparação com seus diâmetros. Uma terceira esfera Z, idêntica às duas primeiras, isolada e inicialmente descarregada, é posta em contato, primeiro, com a esfera X e, depois, com a esfera Y. As cargas elétricas finais nas esferas X, Y e Z são, respectivamente,

Três cargas elétricas puntiformes idênticas, Q₁, Q₂ e Q₃, são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme indica a figura abaixo. Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q₁ sobre Q₂ é de 4,0 × 10⁻⁵ N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q₂?

A figura abaixo representa duas cargas elétricas puntiformes, mantidas fixas em suas posições, de valores +2q e −q, sendo q o módulo de uma carga de referência. Considerando-se zero o potencial elétrico no infinito, é correto afirmar que o potencial elétrico criado pelas duas cargas será zero também nos pontos

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. No circuito esquematizado na figura que segue, as lâmpadas A e B são iguais e as fontes de tensão são ideais. Quando a chave C é fechada, o brilho da lâmpada A ........ e o brilho da lâmpada B ........ .

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. A figura que segue representa um anel condutor, em repouso, sobre o plano yz de um sistema de coordenadas, com seu centro coincidindo com a origem O do sistema, e um ímã em forma de barra que é movimentado sobre o eixo dos x, entre o anel e o observador. O gráfico a seguir representa a velocidade v desse ímã em função do tempo t, em três intervalos consecutivos, designados por I, II e

III. (Nesse gráfico, v > 0 significa movimento no sentido +x e v < 0 significa movimento no sentido −x.) Com base nas informações apresentadas acima, é correto afirmar que, durante o intervalo ........, o campo magnético induzido em O tem o sentido ........ e a corrente elétrica induzida no anel tem, para o observador, o sentido ........ .

A radioatividade é um fenômeno em que átomos com núcleos instáveis emitem partículas ou radiação eletromagnética para se estabilizar em uma configuração de menor energia. O esquema abaixo ilustra as trajetórias das emissões radioativas α, β⁺, β⁻ e γ quando penetram em uma região do espaço onde existe um campo magnético uniforme B que aponta perpendicularmente para dentro da página. Essas trajetórias se acham numeradas de 1 a 4 na figura. Sendo α um núcleo de hélio, β⁺ um elétron de carga positiva (pósitron), β⁻ um elétron e γ um fóton de alta energia, assinale a alternativa que identifica corretamente os números correspondentes às trajetórias das referidas emissões, na ordem em que foram citadas.

A figura abaixo representa um objeto real O colocado diante de uma lente delgada de vidro, com pontos focais F₁ e F₂. O sistema todo está imerso no ar. Nessas condições, a imagem do objeto fornecida pela lente é

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto abaixo, na ordem em que aparecem. Uma onda luminosa se propaga através da superfície de separação entre o ar e um vidro cujo índice de refração é n = 1,33. Com relação a essa onda, pode-se afirmar que, ao passar do ar para o vidro, sua intensidade ........, sua frequência ........ e seu comprimento de onda ........ .

Considere as seguintes afirmações a respeito de ondas sonoras.

I - A onda sonora refletida em uma parede rígida sofre inversão de fase em relação à onda incidente.

II - A onda sonora refratada na interface de dois meios sofre mudança de frequência em relação à onda incidente.

III - A onda sonora não pode ser polarizada porque é uma onda longitudinal.

Quais estão corretas?

O PET (Positron Emission Tomography ou tomografia por emissão de pósitron) é uma técnica de diagnóstico por imagens que permite mapear a atividade cerebral por meio de radiações eletromagnéticas emitidas pelo cérebro. Para a realização do exame, o paciente ingere uma solução de glicose contendo o isótopo radioativo flúor-18, que tem meia-vida de 110 minutos e decai por emissão de pósitron. Essa solução é absorvida rapidamente pelas áreas cerebrais em maior atividade. Os pósitrons emitidos pelos núcleos de flúor-18, ao encontrar elétrons das vizinhanças, provocam, por aniquilação de par, a emissão de fótons de alta energia. Esses fótons são empregados para produzir uma imagem do cérebro em funcionamento. Supondo-se que não haja eliminação da solução pelo organismo, que porcentagem da quantidade de flúor-18 ingerido ainda permanece presente no paciente 5 horas e 30 minutos após a ingestão?

Quando se faz incidir luz de uma certa frequência sobre uma placa metálica, qual é o fator que determina se haverá ou não emissão de fotoelétrons?

Em 1999, um artigo de pesquisadores de Viena (M. Arndt e outros) publicado na revista Nature mostrou os resultados de uma experiência de interferência realizada com moléculas de fulereno — até então os maiores objetos a exibir dualidade onda-partícula. Nessa experiência, as moléculas de fulereno, que consistem em um arranjo de 60 átomos de carbono, eram ejetadas de um forno e passavam por um sistema de fendas antes de serem detectadas sobre um anteparo. Após a detecção de muitas dessas moléculas, foi observado sobre o anteparo um padrão de interferência similar ao do elétron, a partir do qual o comprimento de onda de de Broglie associado à molécula foi então medido. Os pesquisadores verificaram que o comprimento de onda de de Broglie associado a uma molécula de fulereno com velocidade de 220 m/s é de 2,50 × 10⁻¹² m, em concordância com o valor teoricamente previsto. Qual seria o comprimento de onda de de Broglie associado a uma molécula de fulereno com velocidade de 110 m/s?