UDESC 2005.1

O tratamento matemático com grandezas vetoriais tem um papel importante no estudo da Física.

Analisando-se as componentes vetoriais $\vec v_x$ e $\vec v_y$ de um vetor velocidade $\vec v$, situado no plano $xy$ e de módulo $v$, segundo o sistema de coordenadas cartesianas, mostrado na figura abaixo, a alternativa correta é:

Um automóvel de 2000kg de massa sobe uma colina com velocidade de módulo igual a 20m/s. A colina tem a forma de um arco de circunferência de raio $R=200m$, conforme mostra a figura abaixo.

Usando-se $g=10m/s^2$, o módulo da força, em newtons, que o solo exerce sobre o automóvel quando ele se encontra no ponto A, situado no topo da colina, é:

Cinco competidores, A, B, C, D e E percorrem diferentes trilhas durante uma competição. As alternativas abaixo contêm os respectivos gráficos do módulo da velocidade, $v$, em função do tempo, $t$, dos competidores durante essa prova. Sabendo-se que vence a prova aquele que percorrer a maior distância no tempo de 4 horas, o vencedor é o competidor representado em:

Uma força externa mantém uma esfera de 0,4kg de massa em repouso na posição A, comprimindo uma mola orientada verticalmente, conforme mostra a figura abaixo. A constante elástica da mola é igual a 400N/m e sua compressão é de 0,3m. No instante em que a força externa deixa de atuar sobre a esfera, esta é arremessada verticalmente para cima.

Usando $g=10m/s^2$ e supondo que 20% da energia potencial elástica inicial tenha sido dissipada, a distância vertical, em metros, percorrida pela esfera, desde a posição A até o instante em que o módulo de sua velocidade é igual a 5m/s, na subida, é:

Num dos jogos de voleibol das Olimpíadas de Atenas, um atacante da seleção brasileira golpeia a bola e ela rebate no bloqueio do jogador da equipe adversária, caindo junto à rede. O gráfico $v\times t$ abaixo representa o movimento da bola, de massa igual a 0,3kg, nesse lance.

Analisando o gráfico e sabendo que a bola entra em contato com a mão do bloqueador em $t_0=0{,}02s$ e perde o contato em $t_F=0{,}05s$, o módulo da força média, em newtons, que o bloqueador exerce sobre a bola durante esse bloqueio, é:

Um operador de slides, inadvertidamente deixa cair os slides que deveria mostrar na aula de Física recém-iniciada. O professor tinha colocado os slides, diferindo de sua numeração, na seguinte sequência de projeção: transformação adiabática, transformação isotérmica, transformação isovolumétrica e transformação isobárica.

A figura que segue mostra os quatro slides, com a respectiva numeração.

Analisando os slides, a sequência de projeção preparada pelo professor é:

Bexiga natatória é um saco de paredes resistentes, cheio de gás, situado na parte superior da cavidade abdominal de certos peixes, por baixo da coluna vertebral. A sua função principal é a de controlar a flutuabilidade do peixe, isto é, permitir que fique imerso a uma certa profundidade através da variação de sua densidade média.

Fisicamente, para o peixe manter a flutuabilidade, a sua densidade média deverá ser _________ a densidade da água e, assim, o empuxo recebido será___________ seu peso.

A alternativa correta, que completa em sequência as lacunas acima, é:

Para cada substância simples pode-se fazer um gráfico, denominado diagrama de fase, em que cada ponto corresponde a uma combinação de pressão e temperatura bem definidas. Essa combinação de pressão e temperatura determina a fase da substância. A figura abaixo mostra o diagrama de fase da água.

Analisando o diagrama de fase da água, todas as alternativas estão corretas, exceto a:

A primeira impressora a jato de tinta surgiu em 1964, quando um certo Richard G. Sweet registrou a patente do Fluid Droplet, capaz de desviar a direção da tinta tanto para a página como para um reservatório. Basicamente, durante a impressão, as gotas são lançadas por um dispositivo gerador com uma certa velocidade e eletrizadas com uma carga elétrica. Ao passar por um campo elétrico, produzido por placas defletoras, as gotas eletrizadas são desviadas, de forma que atinjam exatamente um ponto pré-determinado na folha de papel.

No esquema abaixo, onde estão representadas as partes principais de uma impressora jato de tinta, uma gota negativamente carregada é lançada horizontalmente com uma velocidade $\vec v$, atingindo o ponto P na folha de papel.

Nessa situação, a orientação do vetor campo elétrico na região das placas defletoras é:

Um gás ideal passa do estado inicial A para o estado B e, após, para o estado final C, como mostra o gráfico da pressão, $p$, do gás, em função de seu volume, $V$.

Analise o gráfico e as afirmações a seguir.

I. O calor recebido pelo gás para ir do estado A até o estado C é de $6\times10^4J$.

II. O trabalho total realizado pelo gás para ir do estado A até o estado C é de $6\times10^4J$.

III. A energia interna do gás no estado A é igual a sua energia interna no estado C.

IV. O calor que teria que ser fornecido ao gás, se ele fosse do estado A ao estado C ao longo da isoterma, seria maior do que o do trajeto ABC.

A alternativa que contém todas as afirmações corretas é:

Os aparelhos eletrônicos como rádios, televisores, DVDs e vídeos têm um pequeno ponto de luz (em geral vermelho ou verde) que serve para indicar se o aparelho está ligado ou desligado. Essa luz é emitida por um dispositivo chamado LED (traduzindo do inglês: diodo emissor de luz) quando percorrido por uma corrente de 15mA e sob uma tensão de 1,5V entre seus extremos. Para ligar um LED em um painel de carro, alimentado por uma bateria de 12V, é necessário usar um resistor R em série para diminuir a tensão aplicada no LED, conforme o esquema abaixo.

Nessas condições, a resistência desse resistor, em ohms, é:

Na manhã do dia 7 de novembro de 1940, a ponte suspensa (semelhante à ponte Hercílio Luz) sobre o estreito de Tacoma, no estado de Washington, EUA, foi destruída durante um vendaval apenas 4 meses depois de ter sido aberta ao tráfego. Inicialmente, sob a ação do vento, o vão central da ponte pôs-se a vibrar no sentido vertical, passando depois a vibrar torcionalmente, com as torções ocorrendo em sentidos opostos nas duas metades do vão. Uma hora depois, o vão central se despedaçava. Tal acontecimento não foi devido, simplesmente, à força imposta pelo vento que, na manhã do desastre, soprava com uma velocidade de módulo de, aproximadamente, 68 km/h, insuficiente, por si só, para destruir uma ponte solidamente construída.

O fenômeno físico que explica o ocorrido é denominado:

Beatriz, uma estudante do ensino médio, coloca um fio condutor reto numa região do espaço onde existe um campo magnético $\vec B$, de modo que esse campo seja perpendicular ao fio. Ela sabe que se um fio condutor situado numa região do espaço onde existe um campo magnético for percorrido por uma corrente elétrica, ocasionará o surgimento de uma força magnética $\vec F$, que atuará no fio.

Mantendo constante a corrente elétrica que percorre o fio, Beatriz mede cuidadosamente o módulo do campo magnético e o módulo da força magnética correspondente. Em seguida, repete sucessivas vezes esse processo para valores diferentes do campo magnético, de forma a obter dados suficientes que lhe permitam construir o gráfico do módulo da força magnética exercida sobre o fio em função do módulo do campo magnético.

O gráfico a ser obtido por Beatriz é o da alternativa:

Um administrador da UDESC resolveu colocar, na parte dianteira dos veículos da Universidade, um adesivo de identificação que pode ser lido diretamente pelos motoristas dos carros que estão transitando à frente, através dos espelhos retrovisores.

A alternativa que contém o adesivo com a grafia correta é:

Numa reunião da Sociedade Alemã de Física, em 14 de dezembro de 1900, Max Planck apresentou seu artigo sobre a “Teoria da Lei de Distribuição de Energia do Espectro Normal”. Esse artigo, que a princípio atraiu pouca atenção, foi o início de uma revolução na Física. A data de sua apresentação é considerada o nascimento da Física Moderna.

O princípio da “Nova Física”, discutido nesse artigo, indica que a energia é: