UDESC 2011.2 — Questões de Física comentadas — Método TEF

Associadas a certas grandezas físicas, existem algumas unidades que não fazem parte do Sistema Internacional de Unidades (SI). Entretanto, são muito usadas no cotidiano, ou por razões históricas, ou por conveniência, ou porque não existe alternativa no SI. Por exemplo, minuto, hora e dia são unidades de tempo fora do SI que são comumente utilizadas pelos povos. Unidades de energia que podem ser usadas, mas que não fazem parte do SI, são o erg e o eletronvolt (eV), cujos fatores de conversão para o SI são, respectivamente, $10^{-7}\ \text{J}$ e $1{,}602\times10^{-19}\ \text{J}$.

Então, a quantidade $1{,}602\times10^{10}\ \text{erg/min}$ pode ser convertida para os seguintes valores e unidades, aproximadamente:

Um pêndulo simples oscila com uma pequena amplitude. Para duplicar o período do pêndulo, deve-se:

Assinale a alternativa incorreta, com base no movimento circular uniforme de uma partícula.

A Figura 1 representa um bloco de massa $m$ que se encontra sobre um plano inclinado, sob a ação de uma força constante $F$, cuja direção e sentido são os indicados na Figura 1. Sendo $\mu_e$ e $\mu_c$ os coeficientes de atrito estático e cinético, respectivamente, entre o bloco e a superfície inclinada do plano; $a$ a aceleração e $v$ a velocidade do bloco; $g$ o valor da aceleração local da gravidade:

Assinale a alternativa incorreta.

Uma estação de esqui possui seu ponto mais alto a $4840\ \text{m}$ acima do nível do mar. Um esquiador de massa $80{,}0\ \text{kg}$ parte do repouso do seu ponto mais alto, descendo até a metade da altitude da montanha.

Considerando que os efeitos de atrito e a resistência do ar dissipam $1920\ \text{kJ}$ da energia mecânica até esse ponto, assinale a alternativa que contém a velocidade do esquiador nessa altitude.

O densímetro é um instrumento que mede a densidade dos líquidos, constituído de um tubo de vidro selado, com uma certa quantidade de chumbo na base, responsável por mantê-lo sempre na vertical quando flutua. Na parte de cima do tubo há uma escala. Quando mergulhado em um líquido, o densímetro afunda até entrar em equilíbrio e flutuar, deixando uma parte da escala submersa. Esse instrumento é muito usado em postos de abastecimento para verificar, por meio da densidade, o grau de pureza do álcool fornecido como combustível.

Considere a situação mostrada na Figura 2, quando os três densímetros iguais flutuam em equilíbrio em três líquidos de densidades diferentes, e assinale a alternativa correta.

Um estudante deseja medir o calor específico de um anel de ouro. O anel é aquecido em um forno e em seguida é colocado em um reservatório com água.

Assinale a alternativa que contém a grandeza física que não é necessária para realizar essa medida:

Analise as proposições abaixo sobre a Gravitação Universal.

1. A terceira lei de Kepler relaciona o período de revolução de cada planeta em torno do Sol com a distância média desse planeta ao Sol.
2. A constante da gravitação universal $G$ e a aceleração da gravidade $g$ têm o mesmo valor na superfície da Lua.
3. Satélites geoestacionários permanecem em repouso com relação à Lua.

Assinale a alternativa correta.

A força entre dois fios condutores paralelos, perpendiculares ao plano da página, ambos com $10{,}0\ \text{m}$ de comprimento e separados por $5{,}00\ \text{cm}$, é de repulsão. A corrente elétrica em ambos é de $20{,}0\ \text{A}$.

A alternativa que melhor representa a força é:

Maria deseja comprar um espelho para se maquiar. Ela quer que sua imagem seja ampliada $1{,}50$ vezes quando estiver a $20{,}0\ \text{cm}$ do espelho.

As características que devem ter este espelho são:

Um gás em uma câmara fechada por um êmbolo móvel recebe lentamente $12{,}5\ \text{cal}$ de uma fonte de calor. Nesse processo, o gás sofre uma expansão isobárica, à pressão de $5{,}0\times10^5\ \text{N/m}^2$, de tal maneira que sua temperatura aumenta de $300\ \text{K}$ para $900\ \text{K}$. Sabendo que inicialmente a energia interna do gás era de $15{,}0\ \text{J}$, e seu volume era de $20{,}0\ \text{cm}^3$, a energia interna final corresponde a:

Um elétron em um átomo de hidrogênio efetua uma transição entre dois estados cujas energias são $E_i=-0{,}54\ \text{eV}$ e $E_f=-3{,}40\ \text{eV}$.

A frequência da radiação emitida é:

Um resistor $R$ está conectado a um gerador de força eletromotriz (f.e.m.) $\varepsilon$, como mostra a Figura 3. Nesta configuração a corrente do circuito é $I$ e a potência dissipada no resistor em forma de calor é $P$. O circuito é alterado para uma nova configuração, na qual os valores da f.e.m. e do resistor são duplicados em relação à situação anterior.

A corrente e a potência nessa nova configuração assumem, respectivamente, os valores:

Aceleradores de partículas, como o Large Hadron Collider (LHC), existente na Organização Europeia de Pesquisa Nuclear (CERN), localizado em Genebra na fronteira da Suíça com a França, podem acelerar partículas até velocidades próximas à velocidade da luz.

Pode-se afirmar que a massa de uma partícula que atinge $90\%$ da velocidade da luz é:

Uma bobina é constituída de $500$ espiras enroladas muito próximas entre si, possibilitando ao fluxo magnético variável atravessar igualmente todas elas. A resistência elétrica total dessa bobina é de $10{,}0\ \Omega$. O gráfico abaixo mostra como varia no tempo o fluxo magnético através de cada espira dessa bobina.

A corrente elétrica induzida nessa bobina é mais bem representada pelo gráfico: