UPF · 2014.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Em equilíbrio de rotação, a soma dos momentos em relação ao ponto de fixação do cabo é nula. O bloco A está a $0{,}5\text{ m}$ do cabo, e o peso da barra atua no centro, a $1{,}0\text{ m}$ da extremidade de A, isto é, a $0{,}5\text{ m}$ do cabo, do lado de B. O bloco B está na outra extremidade, a $2{,}0-0{,}5=1{,}5\text{ m}$ do cabo:

$$P_A\cdot0{,}5=P_{barra}\cdot0{,}5+P_B\cdot1{,}5$$

$$100\cdot0{,}5=10\cdot0{,}5+1{,}5\,P_B$$

$$50-5=1{,}5\,P_B$$

$$P_B=30\text{ N}$$

No gráfico $v\times t$ de um MUV, a velocidade inicial é o ponto em que a reta corta o eixo $v$, e a aceleração é a inclinação da reta:

$$a=\frac{\Delta v}{\Delta t}$$

As condições são três: (1) acelerações positivas, as duas retas crescem; (2) $a_A>a_B$, a reta de A é mais inclinada; (3) $v_A

Só um gráfico reúne os três: o de A saindo de baixo e subindo mais rápido que B, cruzando-a depois. Nos outros, ou as retas são paralelas, ou uma delas decresce, ou as inclinações e os pontos de partida estão trocados.

As componentes do peso $P$ num plano de inclinação $\theta$ são:

$$P_{\parallel}=P\,\text{sen}\,\theta\qquad P_{\perp}=P\cos\theta$$

A componente paralela cresce com $\theta$. A $30^\circ$, $\text{sen}\,30^\circ=\dfrac12$. A $45^\circ$, seno e cosseno são iguais. O peso não depende do ângulo.

A $60^\circ$:

$$P_{\parallel}=P\,\text{sen}\,60^\circ=\frac{\sqrt3}{2}\,P\approx0{,}87\,P$$

A afirmativa sobre $60^\circ$ é incorreta ao falar em $\sqrt3$ vezes o peso, o que seria maior que o próprio peso.

A coluna de líquido sobe em um tubo de seção $A$ quando um líquido de volume $V_0$ e coeficiente de dilatação $\gamma$ aquece de $\Delta T$:

$$\Delta h=\frac{V_0\,\gamma\,\Delta T}{A}$$

A escala se amplia (mais altura por grau) com $\gamma$ maior, $V_0$ maior ou $A$ menor, e também com um vidro que dilate menos, o que reduz a dilatação do recipiente em comparação com a do líquido.

Já o comprimento do tubo não aparece na fórmula: aumentá-lo permite medir uma faixa maior, mas não afasta as divisões da escala.

O telescópio refletor usa um espelho côncavo como objetivo. Para um objeto muito distante (astro), o objeto está além do centro de curvatura, e a imagem formada é real, invertida e menor, localizada perto do foco:

$$\frac{1}{f}=\frac{1}{p}+\frac{1}{p'}\ \Rightarrow\ p'\approx f$$

Esse conjunto de características é o adotado no gabarito oficial para a imagem que chega ao observador: real e invertida. A ocular amplia a imagem sem inverter o sentido dela.

Em série, a corrente é a mesma nos dois resistores:

$$I_1=I_2=I$$

A potência dissipada em cada um é $P=R\,I^2$. Com $P_2=2\,P_1$ e o mesmo $I$:

$$R_2\,I^2=2\,R_1\,I^2\ \Rightarrow\ R_2=2\,R_1$$

As quedas de tensão, $V=R\,I$, são então diferentes, com $V_2=2\,V_1$, de modo que $V_1\neq V_2$.

Num condutor em equilíbrio eletrostático:

As cargas em excesso se distribuem na superfície externa (I verdadeira); o campo elétrico no interior é nulo (II verdadeira); o campo na vizinhança externa é perpendicular à superfície (III verdadeira); e o potencial é o mesmo em todos os pontos do condutor (IV verdadeira):

$$E_{int}=0\qquad V=\text{constante}$$

V não decorre do enunciado: ele não informa o sinal da carga, e a justificativa dada não sustenta a afirmação, pois o enunciado só diz que o professor eletriza a esfera. Por isso a afirmativa V não pode ser considerada correta.

Em movimento circular uniforme, a força magnética faz o papel de resultante centrípeta:

$$q\,v\,B=\frac{m\,v^2}{R}\ \Rightarrow\ \frac{q}{m}=\frac{v}{B\,R}$$

Com $R=3\text{ cm}=3\times10^{-2}\text{ m}$:

$$\frac{q}{m}=\frac{9\times10^{3}}{2\times10^{-3}\cdot3\times10^{-2}}=\frac{9\times10^{3}}{6\times10^{-5}}$$

$$\frac{q}{m}=1{,}5\times10^{8}\text{ C/kg}$$