Um objeto cilíndrico é formado por um cilindro de madeira com massa de 1 kg e um cilindro de ferro com massa de 1 kg de mesmo diâmetro, colados pela base. O objeto é colocado num tanque com água. Em relação à água, a densidade relativa da madeira é 0,5 e a do ferro é 7,5.
A situação final de equilíbrio é melhor representada por:
Com $\rho_{\text{água}}=1\text{ g/cm}^3$, temos $V_M=1000/0{,}5=2000\text{ cm}^3$ e $V_F=1000/7{,}5\approx133{,}3\text{ cm}^3$.
A densidade média é $\rho=2000/(2000+133{,}3)=0{,}9375\text{ g/cm}^3$, menor que a da água. O corpo flutua com $93{,}75\%$ do seu volume submerso.
No equilíbrio estável representado, o ferro fica embaixo. O volume submerso necessário é $2000\text{ cm}^3$: além de todo o ferro, cerca de $1866{,}7\text{ cm}^3$ da madeira ficam dentro da água. Apenas aproximadamente $6{,}7\%$ da madeira emerge. A figura compatível é C, e não B.
A figura representa um gráfico velocidade × tempo.
Este gráfico pode corresponder ao movimento de:
O gráfico começa em repouso, apresenta aumento de velocidade, um trecho aproximadamente constante e redução até parar.
Essa sequência pode representar o atleta dos 100 metros: partida, corrida e parada após a prova. Portanto, a resposta é A.
A situação E descreve voo, parada e novo voo; exigiria velocidade não nula, depois nula e novamente não nula. Ela não corresponde ao gráfico.
Estuda-se como varia a intensidade $i$ da corrente que percorre um resistor, cuja resistência é constante e igual a $2\Omega$, em função da tensão $V$ aplicada aos seus terminais. O gráfico que representa o resultado das medidas é:
Lei de Ohm: $i = V/R = V/2$. Reta crescente pela origem com inclinação $1/2$: para $V=10\text{V}$, $i=5\text{A}$. O gráfico correto é uma reta passando pela origem com coeficiente angular positivo.
Você empurra um livro sobre uma mesa horizontal comunicando-lhe uma certa velocidade inicial. Você observa que, depois de abandonado, o livro desliza aproximadamente 1 metro sobre a mesa até parar.
Se a massa do livro fosse o dobro, e se você o empurrasse, comunicando-lhe a mesma velocidade inicial, ele deslizaria, até parar, aproximadamente:
Pela equação de Torricelli: $d = v_0^2/(2\mu g)$. A força de atrito é $f = \mu mg$ e a desaceleração é $a = \mu g$ — a massa se cancela. O deslocamento até parar independe da massa. O livro percorre o mesmo 1 m.
Um projétil descreve uma trajetória parabólica como indica a figura. A resistência do ar é desprezível.
A resultante das forças que agem sobre o projétil na posição indicada pode ser representada pelo vetor:
Sem resistência do ar, a única força atuante é o peso, sempre vertical para baixo. Na figura, essa direção corresponde ao vetor E, independentemente da posição do projétil na trajetória.
A velocidade da luz no vácuo é:
A velocidade da luz no vácuo é aproximadamente $c=3{,}0\times10^8\text{ m/s}$, correspondente à alternativa D.
Um móvel executa movimento uniforme numa circunferência de raio $r=1\text{m}$, sobre um plano horizontal liso, no sentido indicado na figura, com velocidade angular $\omega=2\text{rad/s}$ e velocidade escalar $v$. Num determinado instante (no ponto P), o fio que o mantém em trajetória circular se rompe e o móvel passa a se mover livremente sobre o plano.
A velocidade escalar $v$ antes do rompimento é:
$v = \omega r = 2\text{rad/s} \times 1\text{m} = 2\text{m/s}$.
Um móvel executa movimento uniforme numa circunferência de raio $r=1\text{m}$, sobre um plano horizontal liso, no sentido indicado na figura, com velocidade angular $\omega=2\text{rad/s}$ e velocidade escalar $v$. Num determinado instante (no ponto P), o fio que o mantém em trajetória circular se rompe e o móvel passa a se mover livremente sobre o plano.
A trajetória do móvel, após o rompimento do fio, será:
Após o rompimento, o móvel prossegue em MRU na direção tangencial à circunferência no ponto P, perpendicular ao raio naquele instante. Pelo sentido do movimento indicado, essa reta é a trajetória B.
Uma agulha magnética (pequeno ímã) está suspensa por seu centro, podendo girar livremente em qualquer direção. Próximo está um condutor retilíneo pelo qual faz-se passar uma forte corrente elétrica de intensidade constante. Pode-se afirmar que a agulha tende a orientar-se:
O campo magnético de um fio retilíneo longo é circular, centrado no fio. A agulha, livre para girar em 3D, alinha-se com o campo local: fica num plano perpendicular ao fio, com os polos equidistantes do fio.
Você dispõe de um voltímetro e de um amperímetro ideais. Para determinar experimentalmente o valor da resistência $R$ você escolheria a montagem:
Para medir $R$, o amperímetro ideal deve ficar em série com o resistor e o voltímetro ideal em paralelo com ele.
Assim, a corrente medida é $i$, a tensão nos terminais do resistor é $V$ e $R=V/i$. A montagem A apresenta essa ligação.
A figura representa as cristas (acima do nível médio) de um sistema de ondas produzidas na superfície da água.
Podemos afirmar que as duas fontes:
O espaçamento entre as cristas sucessivas é o mesmo para as duas fontes, portanto os comprimentos de onda são iguais. No mesmo meio, $f=v/\lambda$ implica frequências iguais.
Entretanto, os raios das cristas de A e B estão deslocados entre si: a crista mais próxima de B tem raio menor que a mais próxima de A, e esse deslocamento aparece nas demais cristas. As fontes vibram defasadas. Resposta: E.
O gráfico abaixo representa, em função do tempo, a leitura de um termômetro que mede a temperatura de uma substância inicialmente no estado sólido, contida num recipiente. O conjunto é aquecido uniformemente numa chama de gás a partir do instante zero; depois de algum tempo o aquecimento é desligado.
A temperatura de fusão da substância é:
O patamar horizontal no gráfico indica a temperatura de fusão: 50 °C.
Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a $3{,}0\cdot10^{-6}\text{N}$.
A força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B é:
A‑B = 1 cm = 0,01 m | B‑C = 3 cm = 0,03 m. As cargas são idênticas, então pela Lei de Coulomb $F \propto 1/r^2$.
C exerce sobre B: $F_{CB} = 3{,}0\cdot10^{-6}\text{N}$ (dado).
A exerce sobre B: $\dfrac{F_{AB}}{F_{CB}} = \left(\dfrac{r_{BC}}{r_{AB}}\right)^2 = \left(\dfrac{3}{1}\right)^2 = 9 \Rightarrow F_{AB} = 27\cdot10^{-6}\text{N}$.
A e C repelem B em sentidos opostos (A empurra à direita, C empurra à esquerda):
$F_{\text{res}} = F_{AB} - F_{CB} = 27\cdot10^{-6} - 3\cdot10^{-6} = 24\cdot10^{-6}\text{N}$.
Determinada massa de gás hélio sofreu uma transformação que a levou de um estado inicial de equilíbrio, caracterizado pelo ponto A do plano pressão-volume (PV), para um estado final de equilíbrio, caracterizado pelo ponto B, conforme a figura.
Se a temperatura do estado inicial era 100 K, a temperatura do estado final é:
Do gráfico: ponto A em $(V_A = 2\text{m}^3, P_A = 2\text{N/m}^2)$ e ponto B em $(V_B = 4\text{m}^3, P_B = 7\text{N/m}^2)$.
Pela lei dos gases ideais $\dfrac{P_A V_A}{T_A} = \dfrac{P_B V_B}{T_B}$:
$T_B = T_A \cdot \dfrac{P_B V_B}{P_A V_A} = 100 \times \dfrac{7 \times 4}{2 \times 2} = 100 \times 7 = 700\text{K}$.
Fornecendo uma energia de $10\text{J}$ a um bloco de $5{,}0\text{g}$ de uma liga de alumínio, sua temperatura varia de 20°C a 22°C. Concluímos que o calor específico desse material vale:
$Q = mc\Delta T \Rightarrow 10 = 0{,}005 \times c \times 2 \Rightarrow c = \dfrac{10}{0{,}01} = 1{,}0 \times 10^3\text{J/(°C·kg)}$.
Um feixe de luz branca incide sobre um conjunto de dois prismas de vidro idênticos, justapostos e imersos no ar, como mostram as figuras. A luz, após atravessar os prismas, emerge do lado oposto.
A figura que representa melhor o fenômeno é:
Os prismas idênticos justapostos formam uma placa de faces externas paralelas. Na interface vidro–vidro não há mudança do índice de refração.
Cada cor emerge paralela à direção incidente, mas sofre um deslocamento lateral que depende do índice de refração do vidro para aquela cor. Assim, pode haver separação lateral das cores, sem abertura angular em leque. A alternativa A representa esse feixe paralelo com separação lateral.
A resolução anterior escolhia D por considerar apenas o paralelismo e omitia a dispersão do deslocamento lateral.
Dois objetos A e B de massas $m_A=1\text{kg}$ e $m_B=2\text{kg}$ são simultaneamente lançados verticalmente, para cima, com a mesma velocidade inicial, a partir do solo. Desprezando-se a resistência do ar, podemos afirmar que:
Sem resistência do ar, a única força é o peso e a aceleração é $g$ para ambos. Mesma velocidade inicial $v_0$ → mesma altura máxima $h = v_0^2/(2g)$ e mesmo tempo de voo $t = 2v_0/g$. A massa não influencia nenhuma das grandezas cinemáticas.